法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2013-04-10
授权
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2009-04-15
实质审查的生效
实质审查的生效
2009-02-18
公开
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相关申请
本申请主张2006年1月11日提交的题为“METHODS AND APPARATUS FOR USING BEACON SIGNALS FOR IDENTIFICATION， SYNCHRONIZATION OR ACQUISITION IN AN AD HOC WIRELESS NETWORK(在自组织无线网络中使用信标信号进行标识、同步或捕获的方法 和装置)”的美国临时专利申请S.N.60/758,011、2006年1月11日提交的题 为“METHODS AND APPARATUS FOR FACILITATING IDENTIFICATION， SYNCHRONIZATION OR ACQUISITION USING BEACON SIGNALS(使用信 标信号帮助实现标识、同步或捕获的方法和装置)”的美国临时专利申请S.N. 60/758,010、2006年1月11日提交的题为“METHODS AND APPARATUS FOR USING BEACON SIGNALS IN A COGNITIVE RADIO NETWORK(在认知性 无线网络中使用信标信号的方法和装置”的美国临时申请S.N.60/758,012、2006 年10月27日提交的美国临时专利申请S.N.60/863,304、2006年9月15日提 交的美国临时专利申请S.N.60/845,052、以及2006年9月15日提交的美国临 时专利申请S.N.60/845,051的权益，上述申请中的每一件都被援引纳入于此并 且全部都已被转让给本申请的受让人。
领域
各种实施例针对用于无线通信的方法和装置，尤其针对涉及例如自组织无 线网络等的无线网络中的包括无线终端信标信号使用的时基和/或同步的方法 及装置。
背景
在例如自组织(ad hoc)网络等的在其中网络基础设施不存在的无线网络 中，终端不得不对抗某些挑战才能与另一个对等终端建立通信链路。一个挑战 是当一无线终端刚刚上电或移到新的区域中时，该终端可能不得不首先要找出 附近是否存在另一终端之后才能在这两个终端之间开始任何通信。
对上述标识和捕获问题的一般化解决方案是令终端根据某个协议传送和/ 或接收信号。应当注意，这个协议和信号都必须被经过细心设计才能使此解决 方案稳健和高功效。稳健性是必不可少的。例如，终端往往可能不具有公共时 基基准——例如因为缺少网络基础设施。因此可能当第一终端正在传送信号时 第二终端却不在接收模式下，所传送的信号没有帮助第二终端检测到第一终端 的存在。功率效率对终端的电池寿命有巨大的影响，并因而是无线系统中另一 个重要的议题。
除了解决上述标识和捕获问题之外，终端还需要与彼此同步才能实现正当 的对等通信。
鉴于上面的讨论，应该领会，需要用于标识、捕获、或同步——尤其是在 其中网络基础设施不可用的无线系统中标识、捕获、或同步——的新的和改进 的途径。
概要
根据各个实施例，一种无线终端——例如电池供电的便携式无线终端—— 传送称为信标信号的一种特殊信号。信标信号包括一序列信标信号猝发，每一 信标信号猝发包括一个或多个信标码元，每一信标码元占用一信标码元传输单 元。与信标信号猝发相关联的空中链路资源包括一组信标码元传输单元，其中 一些被信标码元所占用而其中一些是空元。在一些实施例中，信标信号猝发中 的信标码元占用该信标信号猝发的可用信标码元传输单元的不到10％。从无线 终端的角度来看，对通信可用的总空中链路资源——例如频率和时间的组 合——包括对信标猝发信号传输可用的部分和指定用于其它用途的部分—— 例如信标信号监控、用户数据信令、和/或静默部分。在对通信可用的总资源的 意义上，信标信号的信标码元占用对通信可用的总空中链路资源的一小部 分——例如在一些实施例中不超过1％。在一些此类实施例中，信标信号的信 标码元占用对通信可用的总空中链路资源的不超过0.1％。在功率的意义上， 与信标信号的一信标码元相关联的平均每码元发射功率电平比数据码元的平 均每码元发射功率电平要高得多——例如在一些实施例中高至少10dB。在一 些实施例中，与信标信号的一信标码元相关联的平均每码元发射功率电平比数 据码元的平均每码元发射功率电平高至少16dB。
在正交频分复用(OFDM)系统的各种实施例中，基本传输单元是OFDM 频调-码元，即单个传输码元周期上的单个频调。在一些此类实施例中，信标 码元传输单元是单个OFDM频调-码元。在其它此类实施例中，信标码元传输 单元是一组毗连的OFDM频调-码元——例如使用相同频调的两个或三个毗邻 频调-码元。
在一些实施例中，信标信号包括一序列信标信号猝发，这些信标信号猝发 中的每一个包括一个或更多个信标码元，每一信标码元可对应于少量传输码元 周期——例如一个或两个码元周期——上的单个频调。终端以间歇(即，非连 续)方式传送信标信号猝发，以使得在第一与第二信标信号猝发之间有数个码 元周期。在一个实施例中，两个相继信标信号猝发之间的码元周期的数目是固 定并且恒定的，在此情形中信标信号包括周期性的能量猝发。在另一个实施例 中，两个相继信标信号猝发之间的码元周期的数目是从一组预先确定的或伪随 机的序列中拣选的时变序列。在一些实施例中，信标信号的频调从一个猝发到 另一个猝发会发生变化。
根据各个实施例，接收机扫描感兴趣的频谱来搜索信标信号，以图检测到 另一个发射机——例如无线终端——的存在、获取该发射机的一些标识、以及 估计与该发射机相关的时基和/或频率同步信息。在一个实施例中，该扫描步骤 包括估计对应于感兴趣的频谱的多个传输单元中的每一个里收到信号的能量， 并通过将估计出的能量与某个阈值相比较来检测能量离群值。在一些实施例 中，该扫描步骤包括估计多个传输单元中收到的信号的能量，并通过将估计出 的能量与某个阈值相比较来检测能量离群值。
由于信标信号因其是能量离群值而在接收机处能被轻松检测到，因此信标 信号能被用来承载少量信息。信标信号中的信息可通过确定哪个或哪些信标传 输单元承载信标码元来解码。例如信息可被包含在给定猝发里的信标码元的频 调的频率、给定猝发里的信标码元的时间位置、给定猝发里信标码元的数目、 猝发间区间、和/或频调跳跃序列等之中。此信息尤其还可被用来标识发射机和 /或发射机的类型。在另一个实施例中，此信息可以是关于发射机所能够发射的 最大功率。
信标信号占用总可用空中链路资源的一小部分。在一个OFDM实施例中， 令N表示感兴趣的频谱中的频调总数。在任何合理长的时间区间——例如数秒 里，假设OFDM码元周期的数量是T。那么OFDM频调-码元的总数是N*T。 在该时间区间里被信标信号占用的频调-码元的数目显著地小于N*T，例如在 一些实施例中不超过N*T的0.1％。
此外，在任何合理长的时间区间——例如数秒或是其间终端处于数据会话 中并且正在传送(即，该终端正在使用感兴趣的频谱来发送用户数据和/或控制 信息)的整个传送猝发的历时里，假设平均每频调-码元发射功率是Pavg。那么 每一信标码元的发射功率要比Pavg高得多——例如在一些实施例中高至少10 dB。在一些实施例中，每一信标码元的发射功率比Pavg高至少16dB。在一个 实施例中，信标码元的发射功率对于给定发射机是恒定的，即不随时间而变化。 在另一个实施例中，信标信号的每频调-码元发射功率对多个发射机是相同的， 从而接收机能从接收自那些发射机的信标信号的功率来推导信息——诸如从 那些发射机到该接收机的路径损耗等。
在一个实施例中，无线终端持续传送信标信号，即便终端确定附近没有其 它终端时依然如此。
根据各个实施例，无线终端监听感兴趣的频谱并尝试检测信标信号——其 可能是由一不同的终端发送的。该终端可持续处于监听模式(即，工作时间) 达有数个码元周期的时间区间。该工作时间继以其间终端处于节电模式并且不 接收任何信号——例如关掉接收模块——的休止时间。在一个实施例中，工作 时间的长度因变于信标信号传送模式——包括信标信号猝发的传输历时和/或 相继信标信号猝发之间的历时。
如果(第一)终端检测到另一(第二)终端的存在，那么第一终端就应利 用所检测到的信标信号来推导第二终端所使用的时基。用于推导时基的信息包 括所检测到的信标信号猝发中使用的频调的频率位置和/或所检测到的相继信 标信号猝发之间的时间区间。第一终端应将其发射机和接收机同步到推导出的 时基，然后使用推导出的时基来向第二终端发送信号，以在这两个终端之间建 立通信链路。
根据各个实施例的一种操作通信设备的方法包括：在信标接收时段期间执 行信标信号检测操作，以检测信标信号的至少一部分的接收；以及在信标传送 时段期间传送信标信号的至少一部分，所述传送的部分包括至少一个信标码 元。在一些实施例中，该方法进一步包括基于收到的信标信号的检出部分调整 通信设备传送时间以及根据经调整后的的通信设备传送时基来传送信号。
根据各个实施例的一种通信设备包括：信标信号检测模块，用于在信标接 收时段期间执行信标信号检测操作，以检测信标信号的至少一部分的接收；以 及传送模块，用于在信标传送时段期间传送信标信号的至少一部分，所述传送 的部分包括至少一个信标码元。在一些实施例中，该通信设备进一步包括：传 送时基调整模块，用于基于收到信标信号的检出部分来调整该通信设备的传送 时基。
尽管在上面的概要中讨论了各个实施例，但是应当领会，未必所有实施例 包括相同的特征，并且上面描述的特征中有一些不是必需的但是在一些实施例 中可能是合需的。众多其它的特征、实施例和/或益处在接下来的具体说明中进 行讨论。
附图简要说明
图1图解了依照各种实施例实现的示例性自组织通信网络。
图2图解了当没有公共时基基准时自组织网络中的示例性用户失检问题。
图3图解了示例性空中链路资源正被用于传达包括三个示例性信标信号 猝发的信标信号，其中每个信标信号猝发包括一个信标码元。
图4图解了依照各种实施例在信标码元与数据/控制信号之间的示例性相 对发射功率电平。
图5图解了传送信标信号猝发的一个示例性施例。
图6图解了在其中接收信标信号猝发可以发生在某些指定的时间区间期 间而在其它时间接收机休止以节约功率的一个示例性实施例。
图7被用于描述如依照各种实施例实现的如何来解决当有两个终端传送 和接收信标信号猝发时的用户失检问题。
图8图解了在终端中实现的状态图的一个示例性实施例。
图9图解了一个依照各种实施例实现的示例性无线终端的详细图解。
图10是依照各种实施例的操作便携式无线终端的示例性方法的流程图的 插图。
图11是依照各种实施例的操作便携式无线终端的示例性方法的流程图的 插图。
图12是依照各种实施例的操作便携式无线终端——例如电池供电的移动 节点——的示例性方法的流程图的插图。
图13是依照各种实施例的操作便携式无线终端——例如电池供电的移动 节点——的示例性方法的流程图的插图。
图14包括图解依照各种实施例的来自便携式无线终端的示例性信标信令 的插图。
图15图解了在一些实施例中不同无线终端传送包括不同信标猝发信号的 不同信标信号。
图16是图解了一些实施例中信标码元传输单元包括多个OFDM码元传输 单元的特征的插图和相应图例。
图17是用于图解包括一序列信标猝发信号的示例性信标信号并用于图解 一些实施例的时基关系的插图。
图18是用于图解包括一序列信标猝发信号的示例性信标信号并用于图解 一些实施例的时基关系的插图。
图19是图解了在无线终端传送信标信号的工作模式下由无线终端所作的 示例性空中链路资源划分的插图。
图20描述了对于在其中该无线终端传送信标信号并能接收和/或传送用户 数据的示例性无线终端工作模式——例如活跃工作模式——与除信标信号传 输以外的其它用途相关联的示例性空中链路资源部分。
图21图解了在其中该无线终端正在传送信标信号的两种示例性的无线终 端工作模式——例如非活跃模式和活跃模式。
图22包括图解了在包括两个信标猝发的示例性的第一时间区间期间的示 例性无线终端空中链路资源使用的插图和相应图例。
图23包括图解了在包括两个信标猝发的示例性的第一时间区间期间的 示例性无线终端空中链路资源使用的插图和相应图例。
图24图解了依照各种实施例的关于信标信号的替换描述性表示。
图25是依照各种实施例的示例性便携式无线终端——例如移动节点的插 图。
图26是一个依照各种实施例的操作通信设备——例如电池供电的无线终 端——的示例性方法的流程图的插图。
图27是一个依照各种实施例的示例性便携式无线终端——例如移动节点 的插图。
图28是图解了关于自组织网络中经由无线终端信标信号的使用来获知彼 此的存在并达成时基同步的两个无线终端的示例性时间线、事件顺序、以及操 作的插图。
图29图解了依照一个示例性实施例两个无线终端之间基于信标信号的示 例性经同步时基。
图30图解了依照另一个示例性实施例两个无线终端之间基于信标信号的 示例性经同步时基。
图31图解了依照另一个示例性实施例两个无线终端之间基于信标信号的 示例性经同步时基。
具体说明
图1图解了依照各种实施例实现的示例性自组织通信网络100。两个示例 性无线终端——即第一无线终端102和第二无线终端104——存在于地理区域 106中。有某个谱带可供这两个无线终端用于通信的目的。这两个无线终端使 用该可用谱带在相互之间建立对等通信链路。
因为自组织网络可能不具有网络基本设施，所以这些无线终端可能不具有 公共时基或频率基准。这导致了自组织网络中的某些挑战。为了详细描述，考 虑这两个终端中的任何一个如何检测另一个的存在的问题。
为便于描述，在以下假定在给定时间，该无线终端或可传送或可接收，但 不能两者同时进行。可以理解，本领域普通技术人员能够将同样的原理应用到 终端能传送和接收同时进行的情形。
图2包括用于描述这两个无线终端可用来找到彼此的一种可能方案的插 图300。第一终端在时间区间202里传送某个信号，并在时间区间204里接收 信号。同时，第二无线终端在时间区间206里传送某个信号，并在时间区间208 里接收信号。注意到，如果第一无线终端能传送和接收两者同时进行，那么时 间区间202和204可以互相交叠。
注意到，因为这两个终端不具有公共时基基准，所以它们的TX(发射) 和RX(接收)时基是不同步的。具体而言，图2示出时间区间204和206不 交叠。当第一无线终端正在监听的时候第二无线终端没有发射，而当第二无线 终端正在发射的时候第一无线终端没有监听。因此，第一无线终端没有检测到 第二终端的存在。类似地，时间区间202和208不交叠。因此第二无线终端没 有检测到第一无线终端的存在。
有一些克服上面的失检问题的途径。例如，无线终端可以随机化在其中施 行TX和RX程序的时间区间，从而随着时间推移，这两个无线终端将概率性 地检测到彼此。但是，代价是延迟和作为结果的电池功率消耗。另外，功率消 耗也由TX和RX程序中的功率要求所确定。例如，检测一种形式的信号可能 比检测另一种形式需要的处理功率要少。
各种实施例的一个优势在于实现了新的信号TX和RX程序并且用其来减 少检测到另一个终端存在的延迟以及相关联的功率消耗。
依照各种实施例，无线终端传送称为信标信号的一种占用可用空中链路通 信资源总量的的一小部分——例如在一些实施例中是不超过0.1％——的特殊 信号。在一些实施例中，空中链路通信资源是在最小的或基本传输单元——例 如在OFDM系统中是OFDM频调码元——的意义上来量度的。在一些实施例 中，空中链路通信资源可在自由度的意义上来量度，其中一个自由度是能用于 通信的最小资源单位。例如，在CDMA系统中，一个自由度可以是一个扩展 码，对应于一个码元周期的时间。一般而言，给定系统的诸自由度是互相正交 的。
考虑频分复用系统——例如OFDM系统的一个示例性实施例。在该系统 中，信息是以一个码元接一个码元的方式传送的。在一个码元传输周期里，总 可用带宽被分成数个频调，其每一个可用于承载信息。
图3包括示出示例性OFDM系统中的可用资源的插图300。横轴301代 表时间，而纵轴302代表频率。纵列代表给定码元周期里的每一个频调。每个 小格304代表一个频调-码元，其是由单个传输码元周期上的单个频调构成的 空中链路资源。OFDM码元中的最小传输单元是一个频调-码元。
信标信号包括一序列信标信号猝发(308，310，312)，其在时间上顺序 传送。信标信号猝发包括少数几个信标码元。在此例中，每个信标码元猝发 (308，310，312)包括一个信标码元和19个空元。在此例中，每个信标码元 是一个传输周期上的单个频调。在一些实施例中，信标信号猝发包括由少数几 个传输码元周期——例如一个或两个码元周期——上的同一个频调构成的信 标码元。图3示出三个小黑格，其每一个(306)代表一个信标码元。在这种 情形中，信标码元使用一个频调-码元的空中链路资源，即一个信标码元传输 单元是一个OFDM频调-码元。在另一个实施例中，信标码元包括在两个连贯 码元周期上传送的一个频调，并且信标码元传输单元包括两个毗邻的OFDM 频调-码元。
该信标信号占用全部最小传输单元的一小部分。令N表示感兴趣的频谱 中的频调总数。在任何合理长——例如一秒或两秒的时间区间里，假设码元周 期的数目是T个。那么最小传输单元的总数就是N*T个。依照各种实施例， 此时间区间中被信标信号占用的频调-码元的数目显著少于N*T个，例如，在 一些实施例中不超过N*T的0.1％。
在一些实施例中，信标码元在一个信标信号猝发里的频调从一个猝发到另 一个会变化(跳跃)。依照各种实施例，信标码元的频调跳跃模式在一些实施 例中因无线终端而异，并且能够而且有时的确被用作终端的标识或是终端所属 类型的标识。一般而言，信标信号中的信息可以通过确定哪些最小传输单元传 递信标码元来解码。例如，除了频调跳频序列之外，信息还可以被包含在信标码 元在给定信标信号猝发里的频调的频率、给定猝发中信标码元的数目、信标信 号猝发的历时、和/或猝发间的间隔。
该信标信号也可以从发射功率的观点来表征。依照各种实施例，每最小传 输单元的信标信号发射功率远高于终端发射机处于普通数据会话中时每自由 度的数据和控制信号平均发射功率，例如在一些实施例中至少高10dB。依照 一些实施例，每最小传输单元的信标信号发射功率比终端发射机处于普通数据 会话中时每自由度的数据和控制信号平均发射功率至少高16dB。例如，图4 的插图400标绘出在合理长——例如一秒或两秒的时间区间里的每个频调-码 元中使用的发射功率，在此时间区间里无线终端处于数据会话中，即该终端正 在使用感兴趣的频谱发送数据和控制信息。为了这个讨论的目的，由横轴401 表示的那些频调-码元的次序是无关紧要的。小的垂直矩形404代表传递用户 数据和/或控制信息的个体频调-码元的功率。作为比较，还包括一高的黑色矩 形406以示出信标频调-码元的功率。
在另一个实施例中，信标信号包括在间歇的时间区间传送的一序列信标信 号猝发。信标信号猝发包括一个或多个(少数几个)时域冲激。时域冲激信号 是一种占用某个感兴趣的谱带宽上非常小的传输历时的特殊信号。例如，在可 用带宽是30kHz的通信系统中，时域冲激信号占用这30kHz带宽的很大部分 达一很短的历时。在任何合理长的时间区间——例如几秒里，时域冲激的总历 时是总历时的一小部分，例如在一些实施例中不超过0.1％。而且期间传送冲 激信号的时间区间中的每自由度发射功率显著高于发射机处于普通数据会话 中时每自由度的平均发射功率，例如在一些实施例中高10dB。在一些实施例 中，期间传送冲激信号的时间区间里的每自由度发射功率比发射机处于普通数 据会话中时每自由度的平均发射功率高至少16dB。
图4示出发射功率从一个频调-码元变化到另一个可能会变化。Pavg表示每 频调-码元的平均发射功率(408)。依照各种实施例，信标信号的每频调-码元 发射功率比Pavg高得多，例如高至少10dB。在一些实施例中，信标信号的每 频调-码元发射功率至少比Pavg高16dB。在一个示例性实施例中，信标信号的 每频调-码元发射功率比Pavg高20dB。
在一个实施例中，信标信号的每频调-码元发射功率对于给定终端是恒定 的。也就是说，功率不会随着时间或随着频调而变化。在另一个实施例中，信 标信号的每频调-码元发射功率对于多个终端，或甚至对网络中的每个终端都 是相同的。
图5的插图500图解了传送信标信号猝发的一个实施例。无线终端持续传 送信标信号猝发，例如信标信号猝发A502、信标信号猝发B504、信标信号 猝发C 506等，即使无线终端确定附近没有其它终端或即使终端已经检测到其 它终端或甚至可能已经与它们建立了通信链路亦是如此。
终端以间歇的(即，非连续的)方式传送信标信号猝发，这样在两个相继 信标信号猝发之间有数个码元周期。通常，信标信号猝发的历时比记为L505 的在两个相继信标信号猝发之间的这数个码元周期短得多，例如在一些实施例 中后者至少比前者长50倍。在一个实施例中，L的值是固定且恒定的，在这 种情形中，信标信号是周期性的。在一些实施例中，L的值对于每个终端是相 同和已知的。在另一个实施例中，L的值随时间变化，例如依照预先确定的或 伪随机的模式变化。例如，该数字例如可以是分布在常量L0和L1之间的数 字——例如随机数。
图6的插图600图解了在其中接收信标信号猝发可以发生在某些指定的时 间区间期间、而在其它时间接收机休止的以节约功率的一个示例性实施例。无 线终端监听感兴趣的频谱并尝试检测可能是由一不同的终端发送的信标信号。 无线终端可以持续地处于监听模式达有几个码元周期的时间区间，其被称为工 作时间。工作时间602继以休止时间606，在休止时间期间无线终端处于省电 模式且不接收任何信号。一些实施例中，无线终端在休止时间里完全关掉接收 模块。当休止时间606结束时，终端恢复到工作时间604并再次开始检测信标 信号。上面的程序重复进行。
优选地，工作时间区间的长度短于休止时间区间的长度。在一个实施例中， 工作时间区间可以少于休止时间区间的1/5。在一个实施例中，每个工作时间 区间的长度相同，并且每个休止时间区间的长度也相同。
在一些实施例中，休止时间区间的长度依赖于对第一无线终端检测到另一 个(第二个)无线终端的存在的等待时间要求——如果第二无线终端实际上处 在第一无线终端的附近的话。工作时间区间的长度被确定成令第一无线终端具 有极大的可能性在此工作时间区间里检测到至少一个信标信号猝发。在一个实 施例中，工作时间区间的长度是信标信号猝发的传输历时和相继信标信号猝发 之间的历时之中的至少一者的函数。例如，工作时间区间的长度至少是信标信 号猝发的传输历时与相继信标信号猝发之间的历时之和。
图7的插图700图解了当两个终端使用依照各种实施例实现的信标信号传 送和接收程序时一终端如何来检测第二终端的存在。
横轴701代表时间。第一无线终端720在第二无线终端724露面之前就到 达自组织网络。第一无线终端720使用发射机722开始传送信标信号，其包括 一序列信标信号猝发710、712、714等。在第一无线终端720已经传送了猝发 710之后，第二无线终端724才露面。假设包括接收机726的第二无线终端724 开始了工作时间区间702。注意到此工作时间区间大到足以覆盖信标信号猝发 712的传输历时和猝发712与714之间的历时。因此，第二无线终端724能在 工作时间区间702里检测到信标信号猝发712的存在，尽管第一和第二无线终 端(720，724)不具有公共时基基准。
图8图解了依照各种实施例在无线终端中实现的示例性状态图800的一个 实施例。
当无线终端被上电时，无线终端进入802的状态，在此状态中终端确定将 要传送的下一个信标信号猝发的开始时间。另外，无线终端为接收机确定下一 个工作时间区间的开始时间。无线终端可以并且在一些实施例中确实使用发射 机定时器和接收机定时器来管理开始时间。无线终端等待直到其中任何一个定 时器到期。注意到其中任何一个定时器可以即时终止，这意味着一旦上电，无 线终端就将传送或检测信标信号猝发。
一旦TX定时器到期，终端就进入804的状态。无线终端确定猝发的信号 形式——包括猝发将要使用的频率频调，并传送此信标信号猝发。一旦传输做 完，终端就返回到802的状态。
一旦RX定时器到期，无线终端就进入806的状态。无线终端处于监听模 式并搜索信标信号猝发。如果工作时间区间结束时无线终端还没有找到信标信 号猝发，那么无线终端就返回802的状态。如果无线终端检测到新无线终端的 信标信号猝发，那么若无线终端想要与此新终端通信，则可以行进到808的状 态。在状态808中，无线终端从检测到的信标信号推导出此新无线终端的时基 和/或频率，然后将它自己的时基和/或频率与此新无线终端同步。例如，无线 终端可使用时间和/或频率上的信标位置作为估计新无线终端的时基相位和/或 频率的基础。这个信息可以被用于同步这两个无线终端。
一旦同步做完，无线终端就可以发送(810)其它的信号给此新终端并建 立通信链路。无线终端与此新无线终端然后可以建立对等通信会话。当无线终 端已经与另一个终端建立通信链路时，该终端应该保持间歇地传送信标信号， 这样其它终端——例如新无线终端就可以检测到该无线终端。另外，在一些实 施例中，无线终端保持周期地进入到工作时间区间以检测新的无线终端。
图9提供了一个依照各种实施例实现的示例性的无线终端900——例如便 携式移动节点的详细图解。图9所描绘的示例性无线终端900是能被用作图1 所描绘的终端102和104中的任何一个的装置的详细表示。图9的实施例中， 终端900包括由总线906耦合在一起的处理器904、无线通信接口模块930、 用户输入/输出接口940和存储器910。由此，终端900的各个组件可以经由总 线906交换信息、信号和数据。终端900的组件904、906、910、930、940位 于机架902内。
无线通信接口模块930提供无线终端900的内部组件可以藉以向/从外部 设备和另一个无线终端发送和接收信号的机制。无线通信接口模块930包括例 如接收机模块932和发射机模块934，其用双工器938与用于将无线终端900 耦合到——例如经由无线通信信道耦合到其它终端的天线936连接。
示例性的无线终端900还包括例如按键板等的用户输入设备942、和例如 显示器等的用户输出设备944，其经由用户输入/输出接口940耦合到总线906。 这样，用户输入/输出设备942、944就能够经由用户输入/输出接口940和总线 906与终端900的其它组件交换信息、信号和数据。用户输入/输出接口940和 相关联的设备942、944提供用户能藉以操作无线终端900来完成各种任务的 机制。特别地，用户输入设备942和用户输出设备944提供允许用户控制无线 终端900的功能以及在无线终端900的存储器910中执行的应用——例如模块、 程序、例程和/或功能的功能集。
处理器904在包括在存储器910中的各种模块——例如例程的控制下控制 无线终端900的操作以执行各种信令和处理。包括在存储器910中的这些模块 是在启动时或是在被其它模块调用时执行的。模块在被执行时可以交换数据、 信息和信号。模块在执行时还可以共享数据和信息。在图9的实施例中，示例 性无线终端900的存储器910包括信令/控制模块912和信令/控制数据914。
信令/控制模块912控制涉及接收和发送用于状态信息存储、检索和处理 的管理的信号——例如消息的处理。信令/控制数据914包括状态信息，例如参 数、状态和/或涉及终端操作的其它信息。特别地，信令/控制数据914包括信 标信号配置信息916，例如将要在其中传送信标信号猝发的码元周期和包含将 要被使用的频率频调的信标信号猝发的信号形式、以及接收机工作和休止时间 配置信息918，例如工作时间区间的开始和结束时间。模块912可以访问和/ 或修改数据914，例如更新配置信息916和918。模块912还包括用于生成和 传送信标信号猝发的模块911、用于检测信标信号猝发的模块913和用于因变 于接收到的信标信号信息来确定和/或实现时基和/或频率同步信息的同步模块 915。
图10是依照各种实施例的操作便携式无线终端的示例性方法的流程图 1000的插图。此示例性方法的操作在步骤1002开始，在此无线终端被上电和 初始化，并且行进到步骤1004。在步骤1004，操作无线终端在第一时间区间 期间传送信标信号和用户数据。步骤1004包括子步骤1006和子步骤1008。
在子步骤1006，操作无线终端传送包括一序列信标信号猝发的信标信号， 每个信标信号猝发包括一个或多个信标码元，每个信标码元占用一个信标码元 传输单元，在每个信标码元猝发期间有一个或多个信标码元被传送。各种实施 例中，用于传送信信标信号的发射功率来自电池功率源。在一些实施例中，一 个信标信号猝发中信标码元的数目占可用信标码元传输单元的不到10％。在一 些实施例中，在此信标信号猝发序列中传送的每个信标信号猝发都具有相同的 周期。其它实施例中，在此信标信号猝发序列中传送的至少一些信标信号猝发 具有长度不同的周期。
子步骤1006包括子步骤1010。在子步骤1010中，操作无线终端以一定 的间隔来传送所述的信标信号猝发，其中所述信标信号猝发序列中两个毗邻信 标信号间的时段是这两个毗邻信标信号猝发中任何一个的历时的至少5倍。在 一些实施例中，在第一段时间期间发生的诸信标信号猝发之间的时间间隔是恒 定的，其中在此第一段时间期间信标信号猝发是以周期性方式发生的。在这样 一些此类实施例中，所述第一段时间期间的信标信号猝发的历时是恒定的。在 一些实施例中，在此第一段时间发生的诸信标信号猝发之间的时间间隔依照预 先确定的模式随着第一段时间期间发生的信标信号猝发而变化。在一些此类实 施例中，所述第一段时间期间的信标信号猝发的历时是恒定的。在一些实施例 中，预先确定的模式依赖于执行传送步骤的无线终端而变化。各种实施例中， 预先确定的模式对于系统中所有无线终端来说是相同的。在一些实施例中，该 模式是伪随机模式。
在子步骤1008中，操作无线终端在第一时间区间期间传送用户数据，所 述用户数据是使用以比在第一时间区间期间发射信标码元的平均每信标码元 功率电平低至少50％的平均每码元功率电平传送的数据码元来传送的。在一些 实施例中，每个信标码元的平均每码元发射功率电平比用于在第一段时间期间 传送数据的码元的平均每码元发射功率电平高至少10dB。在一些实施例中， 每个信标码元的平均每码元发射功率电平比用于在第一时段期间传送数据的 码元的平均每码元发射功率电平高至少16dB。
在各种实施例中，信标码元是使用OFDM频调-码元来传送的，所述信标 码元占用包括多个信标码元猝发的一段时间期间所述无线终端所使用的传输 资源的频调-码元的不到1％。在一些此类实施例中，信标码元占用所述一段时 间里包括一个信标信号猝发和相继信标信号猝发之间的一个区间的一部分中 的频调-码元的不到0.1％。
一些实施例中，在子步骤1008中，操作无线终端在所述第一段时间期间 在所述无线终端使用的传输资源的频调-码元的至少10％上传送用户数据。在 一些此类实施例中，在所述第一段时间期间的两个连贯信标信号猝发之间发生 的时段比在所述第一段时间里发生的一个信标信号猝发时段的历时至少长50 倍。
在一些实施例中，便携式无线终端包括传送所述信标信号的OFDM发射 机，并且该信标信号是使用由频率和时间的组合构成的资源来传达的。在一些 实施例中，便携式无线终端包括传送所述信标信号的CDMA发射机，并且该 信标信号是使用由码和时间的组合构成的资源来传达的。
图11是依照各种实施例操作便携式无线终端——例如电池供电的移动节 点的示例性方法的流程图1100的插图。操作在步骤1102开始，在此便携式无 线终端被上电和初始化，操作从开始步骤1102行进到步骤1104，在此操作便 携式无线终端传送包括一序列信标信号猝发的信标信号，每个信标码元猝发包 括一个或多个信标码元，每个信标码元占用一个信标码元传输单元，在每个猝 发期间有一个或多个信标码元被传送。在一些此类实施例中，信标码元是使用 OFDM频调-码元来传送的，并且信标码元占用包括多个信号猝发的一段时间 期间所述无线终端使用的传输资源的频调-码元的不到1％。操作从步骤1104 行进到步骤1106。
步骤1106中，操作便携式无线终端在包括多个信号猝发的一段时间期间 在所述无线终端使用的频调-码元的至少10％上传送用户数据。在一些此类实 施例中，发生在所述一段时间期间的两个连贯信标信号猝发之间的时段比发生 在所述一段时间里的一信标信号猝发的历时长至少50倍。
图12是依照各种实施例操作便携式无线终端——例如电池供电的移动 节点——的一种示例性方法的流程图1200的插图。操作在步骤1201开始，在 此无线终端被上电和初始化。操作从开始步骤1201行进到步骤1202，在此无 线终端就其是否要传送信标信号作检查。如果在步骤1202确定无线终端要传 送信标信号——例如无线终端处于其要传送信标信号的工作模式或工作状态 下，则操作从步骤1202行进到步骤1204；否则操作回到步骤1202的输入以再 一次就信标信号是否要被传送作检查。
在步骤1204，无线终端检查是否是要传送信标信号猝发的时间。如果在 步骤1204确定是要传送信标信号猝发的时间，那么操作行进到步骤1206，在 此无线终端传送包括一个或多个信标码元的信标信号猝发，每个信标码元占用 一信标码元传输单元。操作从步骤1206行进到步骤1202。
如果在步骤1204确定不是要传送信标信号猝发的时间，那么操作行进到 步骤1208，在此无线终端确定是否是潜在用户数据传输的时间。如果在步骤 1208确定是分配给潜在用户数据传输的时间，那么操作从步骤1208行进到步 骤1210，否则操作从步骤1208行进到步骤1202。
在步骤1210，无线终端确定自己是否要传送用户数据。如果无线终端要 传送用户数据，那么操作从步骤1210行进到步骤1212，在此无线终端使用以 比所述无线终端传送的信标码元的平均每信标码元功率电平低至少50％的平 均每码元功率电平发射的数据码元来传送用户数据。如果在步骤1210确定无 线终端在此时不要传送用户数据——例如无线终端没有等待传送的用户数据 积压和/或无线终端想要向其发送数据的对等节点没有准备好接收该用户数据， 那么操作回到步骤1202。
图13是依照各种实施例操作便携式无线终端——例如电池供电的移动节 点——的一种示例性方法的流程图1300的插图。操作在步骤1302开始，在此 无线终端被上电和初始化。操作从开始步骤1302行进到步骤1304、1306、1308， 连接节点A1310和连接节点B1312。在进行的基础上执行的步骤1304中，无 线终端追踪时基，从而输出当前时间信息1314。当前时间信息1314标识例如 在无线终端正在使用的复现时基结构中的索引值。
在步骤1306，无线终端确定其是否要传送信标信号。无线终端将模式和/ 或状态信息1316和/或优先级信息1318用在确定自己是否应该传送信标信号之 中。如果无线终端在步骤1306决定其要传送信标信号，操作行进到步骤1320， 在此无线终端置位信标活跃标志1324。但是，如果无线终端在步骤1306决定 其不要传送信标信号，则操作行进到步骤1322，在此无线终端清除信标活跃标 志1324。操作从步骤1320或步骤1322回到步骤1306，在此无线终端再一次 就信标信号是否应该被传送作测试。
在步骤1308，无线终端确定自己是否已获准数据传输。无线终端将模式 和/或状态信息1326、优先级信息1328、和/或对等节点信息1330——例如指 示一对等无线终端是否准备接收并且能够接收用户数据的信息——用在确定 无线终端是否已获准数据传输。如果无线终端在步骤1308判决其已获准传送 用户数据，则操作行进到步骤1332，在此无线终端置位数据传输标志1336。 但是如果无线终端在步骤1308判决其没有获准用户数据传输，则操作行进到 步骤1334，在此无线终端清除数据传输标志1336。操作从步骤1332或步骤1334 回到步骤1308，在此无线终端再一次就其是否已获准数据传输。
回到连接节点A1310，操作从连接节点A1310行进到步骤1338。在步骤 1338，无线终端就当前时间信息1314关于时间结构信息1340是否指示信标猝 发区间以及信标活跃标志1324是否被置位作检查。如果该时间指示其是信标 猝发区间且信标活跃标志被置位，那么操作从步骤1338行进到步骤1342；否 则操作回到步骤1338的输入以再一次作条件测试。
在步骤1342，无线终端生成一信标信号猝发，所述信标信号猝发包括一 个或多个信标码元，每个信标码元占用一个信标码元传输单元。无线终端将当 前时间信息1314和存储着的信标信号定义信息1344用在生成信标信号猝发之 中。信标信号定义信息1344包括例如猝发信号定义信息和/或模式信息。在一 些实施例中，信标信号猝发信息包括标识可用于承载信标码元的潜在可能 OFDM频调-码元的集合内用于传递对应于为该无线终端生成的信标猝发信号 的OFDM频调-码元子集的信息。在一些实施例中，关于一个信标信号猝发的 频调-子集可以并且有时确实在同一个信标信号内的诸信标信号猝发之间是不 同的——例如依照预先确定的跳跃模式而有所不同。在一些实施例中，信标信 号信息包括标识要由所生成的信标猝发信号的信标频调码元传递的调制码元 值的信息。在一些实施例中，使用一序列信标信号猝发来定义一信标信号—— 例如对应于一特定无线终端的信标信号。在一些实施例中，使用信标码元模 式——例如该信标猝发信号内的特定模式——来定义该信标信号。
操作从步骤1342行进到步骤1346，在此无线终端传送所生成的信标猝发 信号。该无线终端使用存储着的信标码元功率电平信息1348来确定所传送的 信标猝发信号内的信标码元的发射功率电平。然后操作从步骤1346行进到步 骤1338。
回到连接节点B1312，操作从连接节点B1312行进到步骤1350。在步骤 1350，无线终端就当前时间信息1314关于时间结构信息1340是否指示数据传 输区间、数据传输标志1336是否被置位、以及如用户积压信息1352所指示的 该无线终端是否有数据要传送作检查。如果这些指示是其是数据传输区间、数 据传输标志1336被置位、以及无线终端有数据等待传送，那么操作从步骤1350 行进到步骤1354；否则操作回到步骤1350的输入以再一次作条件测试。
在步骤1354，无线终端生成包括用户数据1356的信号。用户数据1356 包括旨在给该无线终端的对等设备的例如音频、图像、文件和/或文本数据/信 息。
操作从步骤1354行进到步骤1358，在此无线终端传送所生成的包括用户 数据的信号。无线终端使用存储着的用户数据码元功率电平信息1360来确定 要传送的用户数据码元的发射功率电平。操作从步骤1358行进到步骤1350， 在此无线终端执行与用户数据传输有关的检查。
在一些实施例中，信标信号猝发内的这数个信标码元占用可用信标码元传 输单元的不到10％。在各种实施例中，用户数据码元是以比传送的信标码元的 平均每信标码元功率电平低至少50％的平均每码元功率电平来发射的。
图14包括依照一示例性实施例图解了来自便携式无线终端的示例性信标 信令的插图1400，在此示例性实施例中同一个信标猝发信号即信标猝发1在非 信标猝发区间之间重复。每个信标信号猝发包括一个或多个信标码元，每个信 标码元占用一个信标码元传输单元，在每个信标信号猝发期间有一个或多个信 标码元被传送。频率——例如OFDM频调被标绘在纵轴1402上，而时间被标 绘在横轴1404上。插图1400中图解了以下的顺序：包括信标猝发1信号1406 的信标猝发1信号区间、非猝发区间1408、包括信标猝发1信号1410的信标 猝发1信号区间、非猝发区间1412、包括信标猝发1信号1414的信标猝发1 信号区间、非猝发区间1416、包括信标猝发1信号1418的信标猝发1信号区 间、非猝发区间1420。在此例中，每个信标猝发信号(1406，1410，1414，1418) 对应于一个信标信号(1422，1424，1426，1428)。另外在此例中，每个信标 猝发信号(1422，1424，1426，1428)是相同的；每个信标猝发信号包括相同 的信标码元。
图14还包括图解了来自便携式无线终端的在其中信标信号是包括一序列 信标猝发信号的复合信号的示例性信标信令的插图1450。每个信标信号猝发包 括一个或多个信标码元，每个信标码元占用一个信标码元传输单元，在每个信 标信号猝发期间有一个或多个信标码元被传送。频率——例如OFDM频调被 标绘在纵轴1452上，而时间被标绘在横轴1454上。在插图1450中图解了以 下的序列：包括信标猝发1信号1456的信标猝发1信号区间、非猝发区间1458， 包括信标猝发2信号1460的信标猝发2信号区间、非猝发区间1462，包括信 标猝发3信号1464的信标猝发3信号区间、非猝发区间1466，包括信标猝发 1信号1468的信标猝发1信号区间、非猝发区间1470。这此例中，信标信号 1472是包括信标猝发1信号1456、信标猝发2信号1460和信标猝发3信号1464 的复合信号。另外在此例中，每个信标猝发信号(信标猝发1信号1456、信标 猝发2信号1460、信标猝发3信号1464)是不同的；例如每个信标猝发信号 包括不匹配对应于另两个信标猝发信号的任何一组信标码元的一组信标码元。
在一些实施例中，信标码元占用包括一个信标信号猝发和相继信标信号猝 发之间的一个区间的空中资源的不到0.3％。在一些此类实施例中，信标码元 占用包括一个信标信号猝发和相继信标信号猝发之间的一个区间的空中资源 的不到0.1％。在一些实施例中，空中资源包括对应于预定时间区间上的一组 频调的一组OFDM频调-码元。
图15图解了在一些实施例中不同无线终端传送包括不同信标猝发信号的 不同信标信号。从无线终端传送的不同信标信号可以且有时确实被用于无线终 端标识。例如，考虑插图1500包括与无线终端A相关联的信标猝发信号的表 示，而插图1550包括与无线终端B相关联的信标猝发信号的表示。图例1502 对应于插图1500，而图例1552对应于插图1550。
图例1502指示关于WT A的信标猝发信号，栅格1510代表信标码元传输 单元，而大写字母B 1512代表由信标传输单元传递的信标码元。在插图1500 中，纵轴1504代表频率——例如OFDM频调索引，而横轴1506代表信标猝 发信号内的信标传输单元时间索引。信标猝发信号1508包括100个信标码元 传输单元1510。那些信标码元传输单元中有两个承载信标码元B 1512。第一 信标码元的频率索引＝3且时间索引＝0；第二信标码元的频率索引＝9且时间索 引＝6。其它信标码元传输单元留着没有使用。由此在此例中，信标猝发传输资 源的2％被用于传递信标码元。在一些实施例中，信标码元占用信标猝发传输 资源的不到10％。
图例1552指示关于WT B的信标猝发信号，栅格1510代表信标码元传输 单元，而大写字母B 1512表示信标传输单元传递的信标码元。在插图1550中， 纵轴1504代表频率——例如OFDM频调索引，而横轴1556代表信标猝发信 号内的信标传输单元时间索引。信标猝发信号1558包括100个信标码元传输 单元1510。那些信标码元传输单元中有两个承载信标码元B 1512。第一信标 码元的频率索引＝3且时间索引＝2；第二信标码元的频率索引＝7且时间索引＝6。 其它信标码元传输单元留着没有使用。由此在此例中，信标猝发传输资源的2％ 被用于传递信标码元。
图16是图解了一些实施例的在其中信标码元传输单元包括多个OFDM码 元传输单元的一些实施例的特征的插图1600和对应的图例1602。这个示例中， 信标码元传输单元占用两个毗邻的OFDM码元传输单元。在其它实施例中， 信标码元传输单元占用不同数目的OFDM传输单元，例如3个或4个。对一 个信标码元传输单元使用多个OFDM传输单元的这一特征可以帮助实现信标 信号的轻松检测，例如在无线终端之间可能不存在准确的时基和/或频率同步的 场合中信标信号的轻松检测。在一些实施例中，该信标码元包括初始信标码元 部分继以扩展信标码元部分。例如该初始信标码元部分包括循环前缀部分继以 主体部分，而扩展信标码元部分是此主体部分的接续。
图例1602图解了对于该示例性信标猝发信号1610，OFDM传输单元由方 格1612表示，而信标码元传输单元由带粗边的方格1614表示。大写字母BS 1616代表由信标传输单元传递的信标码元。
在插图1600中，纵轴1604代表频率——例如OFDM频调索引，而横轴 1606代表信标猝发信号内的信标传输单元时间索引，并且横轴1608代表信标 猝发信号内的OFDM码元时间区间索引。信标猝发信号1610包括100个OFDM 码元传输单元1612和50个信标码元传输单元1614。那些信标码元传输单元中 有两个承载信标码元BS1616。第一信标码元的频率索引＝3，信标传输单元时 间索引＝0，且OFDM时间索引0-1；第二信标码元的频率索引＝9，信标传输 单元时间索引＝3，且OFDM时间索引6-7。其它的信标码元传输单元留着没有 使用。由此在此例中，信标猝发的传输资源的4％被用于传递信标码元。在一 些实施例中，信标码元占用信标猝发传输资源的不到10％。
图17是用于图解包括一序列信标猝发信号的示例性信标信号并图解一些 实施例的时基关系的插图1700。插图1700包括代表频率——例如OFDM频调 索引的纵轴1702，而横轴1704代表时间。插图1700的示例性信标信号包括信 标猝发1信号1706、信标猝发2信号1708和信标猝发3信号1710。插图1700 的示例性信标信号是例如图14的插图1450的复合信标信号1472。
信标猝发信号1706包括两个信标码元1707；信标猝发信号1708包括两 个信标码元1709；信标猝发信号1710包括两个信标码元1711。在此例中，每 个猝发中的信标码元发生在时/频栅格里的不同信标传输单元位置中。另外在此 例中，位置的改变是依照预先确定的频调跳频序列的。
沿着时间轴1704，有对应于信标猝发1信号1706的信标猝发1信号时间 区间TB1 1712，继以猝发间时间区间TBBI/2 1718，继以对应于信标猝发2信号 1708的信标猝发2信号时间区间TB2 1714，继以猝发间时间区间TBB2/3 1720， 继以对应于信标猝发3信号1710的信标猝发3信号时间区间TB3 1716。在此 例中，信标猝发间的时间比毗邻猝发的时间大至少5倍。例如TBB1/2≥5TB1，且 TBB1/2≥5TB2；TBB2/3≥5TB2，TBB2/3≥5TB3。在此例中，信标猝发(1706，1708， 1710)各自具有相同的历时，例如TB1＝TB2＝TB3。
图18是用于图解包括一序列信标猝发信号的示例性信标信号并图解一些 实施例的时基关系的插图1800。插图1800包括一个代表频率——例如OFDM 频调索引的纵轴1802，而横轴1804代表时间。插图1800的示例性信标信号包 括信标猝发1信号1806、信标猝发2信号1808和信标猝发3信号1810。插图 1800的示例性信标信号是例如图14的插图1450的复合信标信号1472。
信标猝发信号1806包括两个信标码元1807；信标猝发信号1808包括两 个信标码元1809；信标猝发信号1810包括两个信标码元1811。在此例中，每 个猝发中的信标码元发生在时/频栅格里的不同信标传输单元位置中。另外在此 例中，位置的改变是依照预先确定的频调跳频序列的。
沿着时间轴1804，有对应于信标猝发1信号1806的信标猝发1信号时间 区间TB1 1812，继以猝发间时间区间TBB1/2 1818，继以对应于信标猝发2信号 1808的信标猝发2信号时间区间TB2 1814，继以猝发间时间区间TBB2/3 1820， 继以对应于信标猝发3信号1810的信标猝发3信号时间区间TB3 1816。在此 例中，信标猝发间的时间比毗邻猝发的时间大至少5倍。例如TBB1/2≥5TB1， TBBI/2≥5TB2；TBB2/3≥5TB2，TBB2/3≥5TB3。在此例中，信标猝发(1806，1808， 1810)各自具有不同的历时，例如TB1≠TB2≠TB3≠TB1。在一些实施例中，复 合信标信号中至少有两个信标猝发信号具有不同的历时。
图19是图解了在无线终端传送信标信号的工作模式下由该无线终端所作 的示例性的空中链路资源分割的插图1900。纵轴1902代表频率——例如OFD 频调，而横轴1904代表时间。在此例中，有信标传输资源1906，继以其它用 途资源1908，继以信标传输资源1906′，继以其它用途资源1908′，继以信标传 输资源1906＂，继以其它用途资源1908＂，继以信标传输资源1906″′，继以其它 用途资源1908″′。图19的信标传输资源对应于例如图14的信标猝发，而图19 的其它用途资源例如对应于例如图14的非猝发区间。
图20描述了对于在其中无线终端传送信标信号并能接收和/或传送用户数 据的示例性无线终端工作模式——例如活跃工作模式的示例性其它用途资 源——例如资源2000。其它用途资源2000发生在非猝发区间2002期间，并且 包括：信标监控资源2004、用户数据传送/接收资源2006、和静默或未使用资 源2008。信标监控资源2004代表在其中无线终端检测其它信标信号——例如 来自其它无线终端和/或固定位置基准信标信号发射机的信标信号——的存在 的空中链路资源，例如频率与时间的组合。用户数据资源2006代表在其中无 线终端能传送用户数据和/或接收用户数据的空中链路资源，例如频率与时间的 组合。静默空中链路资源2008代表未使用的空中链路资源，例如在其中无线 终端既不接收也不传送的空中链路资源。在静默资源2008期间，无线终端可 以且有时候确实是处于睡眠状态，在此状态下功率消耗被降低以节约能量。
图2图解了在其中无线终端在传送信标信号的两种示例性无线终端工作 模式——例如非活跃模式和活跃模式。插图2100对应于示例性的非活跃工作 模式，而插图2150对应于活跃工作模式。
在示例性的非活跃工作模式中，无线终端不传送或接收用户数据。在插图 2100中，无线终端所使用的空中链路资源占用N个频调2108。在一些实施例 中，N大于或等于100。在插图2100中，有具有相应历时T1inactive 2110的信标 传输猝发资源2102，继以具有相应历时T2inactive 2112的监控暨接收信标信息资 源2104，继以具有相应历时T3inactive 2114的静默资源2106。在各种实施例中， T1inactive<T2inactive<T3inactive。在一些实施例中，T2inactive≥4T1inactive。在一些实施例 中，T3inactive≥10T2inactive。例如，在一个示例性实施例中，N>100，例如是113， T1inactive＝50个OFDM码元传输时间区间，T2inactive＝200个OFDM码元传输时间 区间，T3inactive＝2000个OFDM码元传输时间区间。在这样一个实施例中，如果 允许信标码元占用猝发信标信号资源的至多10％，则信标码元大约占用总资源 的至多0.22％。
在示例性活跃工作模式下，无线终端能传送和接收用户数据。在插图2150 中，无线终端所使用的空中链路资源占用N个频调2108。在一些实施例中，N 大于或等于100。在插图2150中，有具有相应历时T1active 2162的信标传输猝 发资源2152，继以具有相应的历时T2active 2164的监控暨接收信标信息资源 2154，继以具有相应历时T3active 2166的用户数据传送/接收资源2156，继以具 有相应历时T4active 2168的静默资源2158。在各种实施例中，T1active<T2active< T3active。在一些实施例中，T2active≥4T1active。在一些实施例中，(T3active+T4active) ≥10T2inactive。在各种实施例中，T1inactive＝T1active。在一些实施例中，这些不同类 型的区间中至少有一些之间有保护区间。
图22是图解了包括两个信标猝发的示例性的第一时间区间2209期间的示 例性无线终端空中链路资源使用的插图2200和相应图例2202。图例2202指示 了方格2204指示OFDM频调-码元，即空中链路资源的基本传输单元。图例 2202还指示：(i)信标码元由打阴影的方格2206指示并且以平均发射功率电平 PB发射，(ii)用户数据码元由字母D 2208指示并且数据码元以使其具有平均发 射功率电平PD的方式被传送，以及(iii)PB≥2PD。
在此例中，信标传输资源2210包括20个OFDM频调-码元；信标监控资 源2212包括40个OFDM频调-码元；用户数据传送/接收资源2214包括100 个OFDM频调-码元；并且信标传输资源2216包括20个OFDM频调-码元。
信标传输资源2210和2216各自承载一个信标码元2206。这表示传输资 源有5％被分配给信标猝发信令。用户数据TX/RX资源2214的这100个OFDM 码元中有四十八(48)个承载正由无线终端传送的用户数据码元。这表示在第 一时间区间2209期间OFDM码元有48/180正在被无线终端使用。假设对于 用户数据部分的第6个OFDM码元传输时间区间，无线终端从TX切换到接 收，那么在第一时间区间期间，在无线终端用于传输的频调-码元的48/90上传 送用户数据码元。一些实施例中，当无线终端传送用户数据时，在包括多个信 标信号猝发的一段时间期间，无线终端在其所使用的传输资源的至少10％上传 送用户数据。
一些实施例中，在不同时间，用户数据传送/接收资源可以并且有时确实 被不同地使用，例如专用于包括用户数据的传输，专用于包括用户数据的接收， 在接收和发送之间分配，例如在时间共享的基础上作此分配。
图23是图解了在包括两个信标猝发的示例性第一时间区间2315期间的示 例性无线终端空中链路资源使用的插图2300和相应图例2302。图例2302指示 方格2304指示OFDM频调-码元，即空中链路资源的基本传输单元。图例2302 还指示：(i)信标码元由大的垂直箭头2306指示并且以平均发射功率电平PB来 传送，(ii)用户数据码元由分别对应于不同的相位(θ1，θ2，θ3，θ4)的小箭头2308、 2310、2312、2314指示——例如对应于QPSK，并且数据码元是以使其具有平 均发射功率电平PD的来传送的，并且(iii)PB≥2PD。
在此例中，信标传输资源2316包括20个OFDM频调-码元；信标监控资 源2318包括40个OFDM频调-码元；用户数据传送/接收资源2320包括100 个OFDM频调-码元；并且信标传送资源2322包括20个OFDM频调-码元。
信标传送资源2316和2322各自承载一个信标码元2306。在此实施例中， 这些信标码元具有相同的政府和相位。此信标码元量表示分配给信标猝发信令 的传输资源的5％。用户数据TX/RX资源2320的100个OFDM码元中的四十 八(48)个承载用户数据码元。在这个实施例中，不同数据码元可以并且有时 确实具有不同相位。在一些实施例中，不同数据码元可以并且有时确实具有不 同振幅。此数据码元量代表第一时间区间2315期间无线终端正在使用的OFDM 码元的48/180。假设对于用户数据部分的第6个OFDM码元传输时间区间， WT从TX切换到接收，那么在第一时间区间期间，在无线终端用于传输的 OFDM频调-码元的48/90上传送用户数据码元。在一些实施例中，当无线终端 传送用户数据时，在包括多个信标信号猝发的一段时间期间，无线终端在其所 使用的传输资源的至少10％上传送用户数据。
在一些实施例中，在不同时间，用户数据传送/接收资源可以并且有时确 实被不同地使用，例如专用于包括用户数据的传输，专用于包括用户数据的接 收，在接收和传送之间分配，例如在时间共享的基础上作此分配。
图24图解了一个关于信标信号的替换描述性表示。插图2400和相关联的 图例2402被用于描述依照各种实施例的示例性的信标信号。纵轴2412代表频 率——例如OFDM频调索引，而横轴2414代表信标资源时间索引。图例2402 标识信标信号猝发由粗线矩形2404来标识，信标码元传输单元由方格2406来 标识，并且信标码元由粗体字母B 2416表示。信标信号资源2410包括100个 信标码元传输单元2406。示出对应于时间索引值＝0，4和8的三个信标猝发信 号2404。在每一信标猝发信号中发生一个信标码元2416，并且在此信标信号 内信标码元的位置从一个猝发信号到另一个会改变，例如依照预先确定的模式 和/或方程来作此改变。在这个实施例中，信标码元位置沿一斜坡。在此例中， 信标猝发彼此分隔信标猝发历时的三倍。在各种实施例中，信标猝发彼此分隔 信标码元历时的至少两倍。在一些实施例中，一信标猝发可以占用两个或更多 个相继信标资源时间区间，例如其中对多个相继信标时间索引使用相同的频 调。在一些实施例中，一信标猝发包括多个信标码元。在一些此类实施例中， 信标码元占用信标信号资源的10％或以下。
图25是依照各种实施例的示例性便携式无线终端2500——例如移动节点 的插图。示例性便携式无线终端2500可以是图1的无线终端中的任何一个。
示例性无线终端2500包括经由总线2514耦合在一起的接收机模块2502、 传送模块2504、双工模块2503、处理器2506、用户I/O设备2508、供电模块 2510和存储器2512，在总线上各种单元可以互换数据和信息。
接收机模块2502——例如OFDM接收机——接收来自其它无线终端和/ 或固定位置信标发射机的信号，例如信标信号和/或用户数据信号。
传送模块2504——例如OFDM发射机——向其它无线终端传送信号，所 述传送的信号包括信标信号和用户数据信号。信标信号包括一序列信标信号猝 发，每个信标信号猝发包括一个或多个信标码元，并且每个信标码元占用一个 信标码元传输单元。由发射机模块2504为每一传送的信标信号猝发传送一个 或多个信标码元。
在各种实施例中，传送模块2504是传送信标信号的OFDM发射机，并且 该信标信号是使用由频率和时间的组合构成的资源来传达的。在各种其它实施 例中，发射机模块2504是传送信标信号的CDMA发射机，并且信标信号是使 用由码和时间的组合构成的资源来传达的。
双工模块2503被控制成作为时分双工(TDD)频谱系统实现的一部分将 天线2505在接收机模块2502与传送模块2504之间切换。双工模块2503被耦 合到天线2505，无线终端2500经由该天线接收信号2582并传送信号2588。 双工模块2503经由链路2501耦合到接收机模块2502，接收到的信号2584在 链路2501上被传递。在一些实施例中，信号2584是信号2582的经滤波表示。 在一些实施例中，信号2584与信号2582相同，例如模块2503起到不加以滤 波的通路设备的功能。双工模块2503经由链路2507耦合到传送模块2504，传 送信号2586在该链路上被传递。在一些实施例中，信号2588是信号2586的 经滤波表示。在一些实施例中，信号2588与信号2586相同，例如双工模块2503 起到不加以滤波的通路设备的功能。
用户I/O设备2508包括例如话筒、键盘、按键板、开关、相机、扬声器、 显示器等。用户设备2508允许用户输入数据/信息、访问输出数据/信息、和控 制无线终端的至少一些操作，例如发起上电顺序，尝试建立通信会话，终止通 信会话。
供电模块2510包括用作便携式无线终端功率源的电池2511。供电模块 2510的输出经由电源总线2509耦合到各种组件(2502，2503，2504，2506， 2508和2512)以提供功率。这样，传送模块2504使用电池电源来传送信标信 号。
存储器2512包括例程2516和数据/信息2518。处理器2506——例如 CPU——执行存储器2512中的例程2516并使用存储器2512中的数据/信息 2518以控制无线终端2500的操作并执行方法。例程2516包括信标信号生成模 块2520、用户数据信号生成模块2522、传送功率控制模块2524、信标信号传 送控制模块2526、模式控制模块2528和双工控制模块2530。
信标信号生成模块2520使用存储器2512中包括存储着的信标信号特性信 息2532的数据信息2518来生成信标信号，信标信号包括一序列信标信号猝发， 每个信标信号猝发包括一个或多个信标码元。
用户数据信号生成模块2522使用包括用户数据特性信息2534和用户数据 2547的数据/信息2518来生成用户数据信号，所述用户数据信号包括用户数据 码元。例如，代表用户数据2547的信息比特被依照星座图信息2564映射成一 组数据码元，例如OFDM数据调制码元。发射功率控制模块2524使用包括信 标功率信息2562和用户数据功率信息2566的数据/信息2518来控制信标码元 和数据码元的发射功率电平。在一些实施例中，在第一段时间期间，发射功率 控制模块2524控制数据码元以比发射信标码元的平均每信标码元功率电平低 至少50％的平均每码元功率电平被发射。在一些实施例中，发射功率控制模块 2524把在第一段时间期间传送的每个信标码元的平均每码元发射功率电平控 制成比在第一段时间期间用于传送用户数据的码元的平均每码元发射功率电 平高至少10dB。在一些实施例中，发射功率控制模块2524把在第一段时间期 间传送的每个信标码元的平均每码元发射功率电平控制成比在第一段时间期 间用于传送用户数据的码元的平均每码元发射功率电平高至少16dB。在一些 实施例中，信标码元功率电平与一个或多个数据码元功率电平关于无线终端正 在使用的基准互相关联，该基准可以并且有时确实会变化。在一些此类实施例 中，第一段时间是期间基准电平不改变的时间区间。
信标信号传送控制模块2526使用包括时基结构信息2536的数据/信息 2518来控制传送模块2504以一定的间隔来传送信标信号。在一些实施例中， 信标信号猝发序列中的两个毗邻信标信号猝发之间的时段被控制成是这两个 毗邻信标信号猝发中的任何一个的历时的至少5倍。在各种实施例中，至少一 些不同信标信号猝发具有不同长度的时段。
模式控制模块2528控制无线终端的工作模式，其中当前工作模式由模式 信息2540标识。在一些实施例中，这些不同工作模式包括OFF(休止)模式、 唯接收模式、非活跃模式、和活跃模式。在非活跃模式中，无线终端可以发送 和接收信标信号，但不被准许传送用户数据。在活跃模式中，除了信标信号， 无线终端还可以发送和接收用户数据信号。在非活跃模式中，无线终端处于低 功率消耗的静默——例如睡眠——状态达比在活跃工作模式中长的时间。
双工控制模块2530响应于TDD系统时基信息和/或用户需要控制双工模 块2503将天线连接在接收模块2502与传送模块2504之间切换。例如，在一 些实施例中，时基结构中一用户数据区间或可供接收或可供传送之用，该选择 因变于无线终端的需要。在各种实施例中，双工控制模块2530还在接收模块 2502和/或传送模块2504不在使用中时操作以关掉其中至少某个电路系统。
数据/信息2518包括存储着的信标信号特性信息2532、用户数据特性信息 2534、时基结构信息2536、空中链路资源信息2538、模式信息2540、生成的 信标信号信息2542、生成的数据信号信息2544、双工控制信号信息2546、和 用户数据2547。存储着的信标信号特性信息2532包括一组或多组信标猝发信 息(信标猝发1信息2548，……，信标猝发N信息2550)、信标码元信息2560、 和功率信息2562。
信标猝发1信息2548包括标识承载信标码元的信标传输单元的信息2556 和信标猝发历时信息2558。标识承载信标码元的信标传输单元信息的信息2556 由信标信号生成模块2520用在标识信标信号猝发中哪些信标传输单元要被信 标码元所占用。在各种实施例中，信标猝发的其它信标传输单元被设置为空元， 例如关于那些其它信标传输单元没有施加发射功率。在一些实施例中，信标信 号猝发中的这数个信标码元占用可用信标码元传输单元的不到10％。在一些实 施例中，信标信号猝发中的这数个信标码元占用可用信标码元传输单元的少于 或等于10％。信标信号猝发历时信息2558包括定义信标猝发1的历时的信息。 在一些实施例中，这些信标猝发中的每一个具有相同的历时，而在其它实施例 中，同一复合信标信号内的不同信标猝发可以并且有时确实具有不同的历时。 在一些实施例中，信标猝发序列中的一个信标猝发具有不同的历时，并且这对 于同步目的而言可能是有用的。
信标码元信息2560包括定义信标码元的信息，例如信标码元的调制值和/ 或特性。在各种实施例中，对信息2556中每个标识出的承载信标码元的位置 使用同样的信标码元值，例如信标码元具有相同的振幅和相位。在各种实施例 中，对信息2556中至少一些被标识出的承载信标码元的位置可以并且有时确 实使用不同的信标码元值，例如信标码元值具有相同的振幅，但是可以具有两 种潜在可能相位中的一个，由此帮助实现经由信标信号来传达额外信息。功率 信息2562包括例如关于信标码元传输使用的功率增益比例因数信息。
用户数据特性信息2534包括星座图信息2564和功率信息2566。星座图 信息2564标识例如QPSK、QAM 16、QAM 64和/或QAM256等以及与此星 座图相关联的调制码元值。功率信息2566包括例如关于数据码元传输使用的 功率增益比例因数信息。
时基结构信息2536包括标识与各种操作相关联的区间，例如信标传输时 间区间、阴影监控来自其它无线终端和/或固定位置信标发射机的信标信号的区 间、用户数据区间、静默——例如睡眠——区间等。时基结构信息2536包括 传送时基结构信息2572，其包括信标猝发历时信息2574、信标猝发间距信息 2576、模式信息2578、和数据信令信息2580。
在一些实施例中，信标猝发历时信息2574标识信标猝发的历时是一个常 量，例如100个相继OFDM传输时间区间。在一些实施例中，该信标猝发历 时信息2574标识信标猝发的历时例如依照模式信息2578所指定的预先确定的 模式而变化。在各种实施例中，预先确定的模式因变于无线终端标识符。在其 它实施例中，该预先确定的模式对于系统中的所有无线终端是相同的。在一些 实施例中，该预先确定的模式是伪随机模式。
在一些实施例中，信标猝发历时信息2574和信标猝发间距信息2576指示 从一信标猝发的结束到下一个信标猝发的起始的时间区间比此信标猝发的历 时长至少50倍。在一些实施例中，该信标猝发间距信息2576指示在无线终端 正在传送信标信号的一段时间期间信标猝发之间的间距是恒定的并且其中信 标猝发以周期性方式发生。在一些实施例中，信标猝发间距信息2576指示不 管无线终端是在非活跃模式还是活跃模式中信标猝发皆以同样的区间间距来 传送。在其它实施例中，信标猝发间距信息2576指示信标猝发是使用因变于 无线终端操作模式的不同区间间距来传送的，例如无论无线终端是在非跃动模 式还是活跃模式中均为如此。
空中链路资源信息2538包括信标传送资源信息2568和其它用途资源信息 2570。在一些实施例中，空中链路资源用频时栅格中的OFDM频调-码元的形 式来定义，例如作为诸如TDD系统等的无线通信系统的一部分。信标传送资 源信息2568包括标识分配给无线终端2500用于信标信号的空中链路资源—— 例如将要被用于传送包括至少一个信标码元的信标猝发的一大块OFDM频调 —码元——的信息。信标传送资源信息2568还包括标识信标传输单元的信息。 在一些实施例中，信标传输单元是单个OFDM频调-码元。在一些实施例中， 信标传输单元是一组OFDM传输单元，例如一组毗连的OFDM频调-码元。其 它用途资源信息2570包括标识要被无线终端2500用于其它目的——例如信标 信号监控、接收/传送用户数据——的空中链路资源的信息。一些空中链路资源 可以并且有时的确有意地不被使用，例如对应于节约功率的静默状态，例如睡 眠状态。在一些实施例中，信标码元是使用OFDM频调-码元构成的空中链路 资源来传送的，并且信标码元占用在包括多个信标信号猝发和至少一个用户数 据信号的一段时间期间被所述无线终端使用的传送资源的频调-码元的不到1 ％。在各种实施例中，信标信号占用一段时间里的一部分中的频调-码元的不 到0.3％，所述一段时间的所述一部分包括一个信标信号猝发和相继信标信号 猝发之间的一个区间。在各种实施例中，信标信号占用一段时间里的一部分中 的频调-码元的不到0.1％，所述一段时间段的所述一部分包括一个信标信号猝 发和相继信标信号猝发之间的一个区间。在各种实施例中，在至少一些工作模 式——例如活跃工作模式期间，该传送模块2504可以传送用户数据，并且在 无线终端传送用户数据时，用户数据是在所述无线终端在包括此用户数据信号 传输和两个毗邻信标信号猝发的一段时间期间使用的传送资源的频调-码元的 至少10％上传送的。
生成的信标信号2542是信标信号生成模块2520的输出，而生成的数据信 号2544是用户数据信号生成单元2522的输出。生成的信号(2542，2544)被 定向到传送模块2504。用户数据2547包括例如音频、语音、图像、文本和/ 或文件数据/信息，其被用作用户数据信号生成模块2522的输入。双工控制信 号2546代表双工控制模块2530的输出，并且输出信号2546被定向到双工模 块2503以控制天线切换和/或定向到接收机模块2502或发射机模块2504以关 掉至少一些电路系统并省电。
图26是依照各种实施例的操作通信设备——例如电池供电的无线终 端——的示例性方法流程图2600的插图。操作在步骤2602开始，在此该通信 设备被上电并且初始化。操作从开始步骤2602行进到步骤2604和步骤2606。
在进行的基础上执行的步骤2604中，该通信设备维护时间信息。时间信 息2605从步骤2604输出，并用在步骤2606中。在步骤2606中，该通信设备 确定时段是信标接收时段、信标传送时段、还是静默时段，并且取决于此确定 不同地行进。如果该时段是信标接收时段，那么操作从步骤2606行进到步骤 2610，在此通信设备执行信标信号检测操作。
如果该时段是信标传送时段，那么操作从步骤2606行进到步骤2620，在 此通信设备传送信标信号的至少一部分，所述传送的部分包括至少一个信标码 元。
如果该时段是静默时段，那么操作从步骤2606行进到步骤2622，在此通 信设备制止自己传送并且制止自己作检测信标信号的操作。在一些实施例中， 在步骤2622，通信设备进入静默——例如睡眠模式并节约电池功率。
回到步骤2610，操作从步骤2610行进到步骤2612。在步骤2612中，通 信设备确定是否已经检测到信标。如果已经检测到信标，则操作从步骤2612 行进到步骤2614。但是，如果没有检测到信标，则操作从步骤2612经由连接 节点A2613行进到步骤2606。在步骤2614，通信设备基于接收到的信号的检 出部分调整通信设备传送时间。从步骤2614获得的调整信息2615在步骤2604 中被用在为通信设备维护时间信息之中。在一些实施例，时基调整将调整信标 信号传送时段在已知传送了上述收到的信标信号部分的设备使用的时段期间 发生。操作从步骤2614行进到步骤2616，在此通信设备依照调整后的通信设 备传送时基来传送信号，例如信标信号。然后，在步骤2618，通信设备与从其 接收到了信标信号的检出部分的设备建立通信会话。操作从步骤2618、2620 或2622中的任何一个经由连接节点A2613行进到步骤2606。
在一些实施例中，步骤2604包括子步骤2608和2609中的至少一者。在 子步骤2608中，通信设备伪随机地调整信标传送时段和信标接收时段中的至 少一者在此类时段的复现序列中的起始位置。例如，在一些实施例中，通信设 备在特定时间——例如在上电或进入新区划之后——可能没有关于任何其它 通信设备被同步，并且可以执行子步骤2608一次或多次以图在复现时间结构 中具有有限信标检测时间区间的同时增加检测出来自另一个通信设备的信标 信号的可能性。由此子步骤2608能高效率地移换两个对等设备段之间的相对 时基。在子步骤2609中，通信设备将信标接收和传送时段设置成在周期性基 础上发生。
在各种实施例中，信标接收时段比信标传送时段要长。在一些实施例中， 信标接收和传送时段是非交叠的，且信标接收时段是信标传送时段的至少两 倍。在一些实施例中，静默时段发生在信标接收与信标传送时段之间。在各种 实施例中，静默时段是信标传送时段和信标接收时段中的一者的至少两倍。
图27是依照各种实施例的示例性通信设备的插图，该通信设备是便携式 无线终端2700，例如移动节点。示例性便携式无线终端2700可以是图1中的 任何一个无线终端。示例性无线终端2700是例如作为支持移动节点之间对等 直接通信的时分双工(TDD)正交频分复用(OFDM)无线通信系统一部分的 通信设备。示例性无线终端2700既能传送信标信号又能接收信标信号。示例 性无线终端2700基于检测到的信标信号——例如来自传送信标信号的对等无 线终端和/或来自固定的信标发射机的信标信号——执行时基调整以建立时基 同步。
示例性无线终端2700包括经由总线2714耦合在一起的接收机模块2702、 传送模块2704、双工模块2703、处理器2706、用户I/O设备2708、供电模块 2710和存储器2712，在总线上各种单元可以互换数据和信息。
接收机模块2702——例如OFDM接收机——接收来自其它无线终端和/ 或固定位置信标发射机的信号，例如信标信号和/或用户数据信号。
传送模块2704——例如OFDM发射机——向其它无线终端传送信号，所 述传送的信号包括信标信号和用户数据信号。信标信号包括一序列信标信号猝 发，每个信标信号猝发包括一个或多个信标码元，并且每个信标码元占用一个 信标码元传输单元。由传送模块2704为每个传送的信标信号猝发传送一个或 多个信标码元。传送模块2704在一信标传送时段期间传送信标信号的至少一 部分，例如一信标猝发信号，所述传送的部分包括至少一个信标码元，例如关 于用户数据码元功率电平而言功率相对较高的频调。
在各种实施例中，传送模块2704是传送信标信号的OFDM发射机，并且 信标信号是使用由频率和时间的组合构成的资源来传达的。在各种其它实施例 中，传送模块2704是传送信标信号的CDMA发射机，并且信标信号是使用由 码和时间的组合构成的资源来传达的。
双工模块2703被控制成作为时分双工(TDD)实现的一部分地将天线2705 在接收机模块2702和传送模块2704之间切换。双工模块2703被耦合到天线 2705，经由该天线无线终端2700接收信号2778并传送信号2780。双工模块 2703经由链路2701耦合到接收机模块2702，接收的信号2782在该链路上被 传递。信号2782在一些实施例中是信号2778的经滤波表示。在一些实施例中， 信号2782与信号2778相同，例如在双工模块2703起到不加以滤波的通路设 备的功能的场合即为如此。双工模块2703经由链路2707耦合到传送模块2704， 传送信号2784在该链路上被传递。在一些实施例中信号2780是信号2784的 经滤波表示。在一些实施例中，信号2780与信号2784相同，例如在其中双工 模块2703起到不加以滤波的通路设备的功能的场合即为如此。
用户I/O设备2708包括例如话筒、键盘、按键板、开关、相机、扬声器、 显示器等。用户设备2708允许用户输入数据/信息、访问输出数据/信息，以及 控制无线终端的至少一些操作，例如发起上电顺序，尝试建立通信会话，终止 通信会话。
供电模块2710包括用作便携式无线终端功率源的电池2711。供电模块 2710的输出经由电源总线2709耦合到各个组件(2702，2703，2704，2706， 2708和2712)以提供功率。由此传送模块2704利用电池电源来传送信号标号。
存储器2712包括例程2716和数据/信息2718。处理器2706——例如 CPU——执行存储器2712中的例程2716并使用其中的数据/信息2718以控制 无线终端2700的操作并实现方法。例程2716包括信标信号检测模块2720、静 默状态控制模块2722、传送时间调整模块2724、传送控制模块2726、通信会 话发起模块2728、信标检测控制模块2730、时基调整模块2732、模式控制模 块2734、信标信号生成模块2736、用户数据信号生成模块2738、用户数据恢 复模块2740、和双工控制模块2742。
信标信号检测模块2720在信标接收时段期间执行信标信号检测操作以检 测信标信号的至少一部分的接收。另外，该信标信号检测模块2720响应于检 测到信标信号部分将检出信标标志2750置位以指示信标信号部分的接收。检 出信标信号部分2754是信标信号检测模块2720的输出。另外，该信标信号检 测模块2720响应于检测到信标信号部分将检出信标标志2750置位以指示信标 信号部分的接收。在一些实施例中，信标信号检测模块2720因变于能量电平 比较来执行检测。在一些实施例中，信标信号检测模块2720因变于检出信标 码元模式信息来执行检测，例如在监控的对应于一个信标猝发的控制链路资源 中作此检测。信标信号检测模块2720在一些实施例中从检测到的信标信号部 分恢复信息，例如标识传送了此信标信号的源——例如无线终端——的信息。 例如，不同无线终端可以并且有时确实具有不同的信标猝发模式和/或签名。
静默状态控制模块2722在例如信标接收与信标传送时段之间发生的静默 时段期间控制无线终端操作以既不传送信标信号也不作检测信标信号的操作。
传送时间调整模块2724基于收到信标信号的检出部分来调整通信设备的 传送时间。例如，考虑通信系统例如是自组织网络，并且收到信标信号部分是 来自另一个无线终端。另举一例，考虑系统包括作为基准的固定位置信标发射 机，并且检出信标信号部分源于这样一个发射机；传送时间调整模块2724调 整无线终端的传送时间以关于此基准同步。可替换地，考虑系统不包括固定位 置信标发射机，或是无线终端当前不能检测到这么一个信标信号，并且检出信 标信号部分是来自另一个无线终端，那么传送时间调整模块2724调整无线终 端的传送时间以关于传送了此信标信号的对等无线终端同步。在包括固定位置 信标和无线终端信标两者的一些实施例中，在有固定位置信标可用时使用其来 达成低水平的系统同步，并且使用无线终端信标来达成对等设备之间更高程度 的同步。基于检出信标信号部分2756的检出时基偏移量是传送时间调整模块 2724的输出。
在各种实施例中，传送时间调整模块2724调整信标信号传送时段以使其 发生在已知传送了上述收到部分的设备——例如其它无线终端——将使用的 时段期间以接收信标信号。由此传送时间调整模块2724将WT2700的信标设 置成以预期命中在其中对等设备正尝试检测信标的时间窗的方式来传送。
传送控制模块2726控制传送模块2704依照调整后的通信设备传送时基来 传送信号——例如信标信号。当存储着的通信会话状态信息2758经由被置位 的会话活跃标志2760指示建立的会话正在进行时，传送控制模块2726控制传 送模块2704重复信标信号部分传送操作。在一些实施例中，传送控制模块2726 控制无线终端在无线终端非活跃和活跃工作模式两者中都重复信标信号部分 传送操作。
通信会话发起模块2728被用于控制操作以与从其接收到了信标信号的另 一个无线终端建立通信会话。例如，在检测到源于另一无线终端的信标信号之 后，如果无线终端2700想要与所述另一个无线终端建立通信会话，则模块2728 被激活以开始发起通信会话，例如依照预定的协议生成和处理握手信号。
信标检测控制模块2730控制信标信号检测模块2720的操作。例如，当存 储着的通信会话状态信息2758经由被置位的会话活跃标志2760指示建立的会 话正在进行时，信标检测控制模块2730控制信标信号检测模块2720重复检测 操作。在一些实施例中，信标检测控制模块2730控制无线终端在无线终端非 活跃和活跃工作模式两者中都重复信标检测操作。
时基调整模块2732伪随机地调整信标传送时段和信标接收时段中的至少 一者在这些时段的复现序列中的起始位置。基于伪随机的时基偏移量2752是 时基调整模块2732的输出。时基调整模块2732在一些实施例中被用于关于其 它独立操作的无线终端移换该无线终端的时基结构以在限制信标传送和/或信 标检测时间区间的同时增加无线终端和对等设备能够检测彼此的存在的可能 性。
模式控制模块2734控制通信设备在不同时间期间在通信设备传送信标信 号的第一和第二工作模式中工作。例如，第一工作模式是非活跃模式，在这种 模式中，通信设备传送信标信号、检测信标信号，但是被限制不能传送用户数 据；第二工作模式是活跃模式，在这种模式中，通信设备传送信标信号，检测 信标信号，并且被准许传送用户数据。在一些实施例中，模式控制模块2734 可以控制通信设备在其中工作的另一种工作模式是搜索模式，在这种模式中， 无线终端搜索信标信号，但是不被准许传送。
信标信号生成模块2736生成将由传送模块2704传送的信标信号部分 2748，例如包括至少一个信标码元的信标猝发。用户数据信号生成模块2738 生成用户数据信号2774，例如传递编码的用户数据块的信号，用户数据是诸如 语音数据、其它音频数据、图像数据、文本数据、文件数据等。当无线终端处 于活跃模式中时用户数据信号生成模块2738是活跃的，并且所生成的用户数 据信号2774在为用户数据传送/接收信号保留的时间区间期间经由传送模块 2704被传送。用户数据恢复模块2740从接收自与无线终端2700处于通信会话 中的对等设备的收到用户数据信号2776恢复用户数据。收到用户数据信号 2776是在为用户数据传送/接收信号保留的时间区间期间无线终端处于活跃工 作模式的同时经由接收机模块2702接收的。
双工控制模块2742控制双工模块2703的操作，例如，控制天线2705在 接收时间区间被耦合到接收机模块2702，在传送时间区间被耦合到传送模块 2704，接收时间区间例如有信标监控时间区间和用于接收用户数据的区间，传 送时间区间例如是信标传送时间区间和用于传送用户数据的区间。双工控制模 块2742还控制接收机模块2702和传送模块2704中的至少一者里的至少一些 电路在某些时间区间里关电，从而节省电池功率。
数据/信息2718包括当前模式信息2744、当前时间信息2746、生成的信 标信号部分2748、检出信标标志2750、基于伪随机的时基偏移量2752、检出 信标信号部分2754、基于检出信标信号部分确定的时基偏移量2756、通信会 话状态信息2758、时基结构信息2764、模式信息2768、生成的用户数据信号 2774、和收到用户数据信号2776。
当前模式信息2744包括标识无线终端的当前工作模式、子工作模式和/ 或状态的信息，例如无线终端是否处在接收但不传送的模式中，无线终端是否 处在包括信标信号传送但不允许用户数据传送的非活跃模式中，或者无线终端 是否处在包括信标信号传送且准许用户数据传送的活跃模式中。
当前时间信息2746包括关于在无线终端维护的复现时基结构中的位置来 标识无线终端时间的信息，例如该结构内索引的OFDM码元传送时段。当前 时间信息2746还包括关于另一个时基结构——例如另一个无线终端或固定位 置信标发射机的时基结构——来标识无线终端时间的信息。
通信会话状态信息2758包括会话活跃标志2760和对等节点标识信息 2762。会话活跃标志2760指示会话是否仍是活跃的。例如，与无线终端2700 处于通信会话中的对等节点关电，无线终端2700就不再检测到该对等设备的 信标信号，并且会话活跃标志被清除。对等节点标识信息2762包括标识对等 设备的信息。各种实施例中，对等节点ID信息至少部分地经由信标信号传递。
时基结构信息2764包括定义各种区间——诸如举例而言有信标传送区 间、信标检测区间、用户数据信令区间和静默区间——的历时、排序和间距的 信息。时基结构信息2764包括区间的时基关系信息2766。区间的时基关系信 息2766包括例如定义如下内容的信息：(i)信标接收时段比信标传送时段要长； (ii)信标接收和信标传送时段是非交叠的；(iii)信标接收时段在历时上是信标传 送时段的至少两倍；(iv)静默时段是信标传送时段和信标接收时段中的一者的 至少两倍。
模式信息2768包括初始搜索模式信息2769、非活跃模式信息2770和活 跃模式信息2772。初始搜索模式信息2769包括定义信标信号的初始延长历时 搜索模式的信息。在一些实施例中，初始搜索的历时超过其它正在传送信标猝 发信号序列的无线终端所作的相继信标猝发传送之间的预期区间。在一些实施 例中，初始搜索模式信息2769被用于在上电之际执行初始搜索。另外，在一 些实施例中，无线终端不时从非活跃模式进入初始搜索模式，例如如果在处于 非活跃模式中的时候没有检测到其它信标信号和/或如果无线终端想要执行比 使用非活跃模式所能达成的更快和/或更彻底的信标搜索即可如此。非活跃模式 信息2770定义无线终端非活跃工作模式包括信标信号区间、信标监控区间、 和静默区间。非活跃模式是省电模式，在这种模式中，无线终端在静默模式中 节约能量，但是仍能够由信标信号指示它的存在，并且能够通过有限历时的信 标监控间隔来维持对其它无线终端的存在的情境认知。活跃模式信息2772定 义无线终端活跃工作模式包括信标信号传送区间、信标监控区间、用户数据 TX/RX区间、和静默区间。
图28是图解了关于自组织网络中经由无线终端信标信号的使用来获知彼 此的存在并达成时基同步的两个无线终端的示例性时间线、事件顺序、和操作 的插图2800。横轴2801代表时间线。在时间2802，无线终端1上电并且启动 对信标信号的初始监控，如块2804所指示。监控继续进行直到时间2806，在 这个时间点，无线终端完成它的初始搜索，结果是没有找到其它无线终端；然 后，无线终端1进入包括信标传送区间、信标监控区间、和静默区间的重复的 非活跃工作模式，在信标传送区间中无线终端1传送信标信号猝发，在信标监 控区间中无线终端监控信标信号，在静默区间中无线终端既不传送也不接收由 此来省电，如块2808所图解。
然后，在时间2810，无线终端2上电并启动初始信标监控，如块2812所 指示。然后在时间2814，无线终端2检测到来自无线终端1的信标信号，决定 它寻求与无线终端1建立通信会话，并确定使得无线终端在无线终端1信标监 控区间期间将能接收到来自无线终端2的信标信号猝发的时间偏移量，如块 2815所指示。
在时间2816，无线终端2已经进入活跃模式，该模式包括信标传送区间、 信标监控区间、和用户数据区间的重复，并且在时间2816无线终端2依照步 骤2815确定的时间偏移量传送信标信号，如块2818所指示。然后无线终端1 检测到来自无线终端2的信标信号并切换到活跃模式，如块2820所指示。
在时间区间2816与2824之间，无线终端1和无线终端2交换信号以建立 通信会话，然后参与会话以交换用户数据，如块2822所指示。另外，在这个 时间区间期间，在会话期间接收到的信标信号被用于更新时基和维持同步。无 线终端1和无线终端2可以且有时确实是能够在通信会话期间正在移动的移动 节点。
在时间2824，无线终端1关电，如块2826所指示。然后在时间2828，无 线终端2确定来自无线终端1的信号已经丢失并且无线终端转移到非活跃模 式，如块2830所指示。信号也可以是并且有时确实是由于其它状况而丢失的， 例如无线终端1和2移动得距彼此足够远以致于信道状况不足以维持会话。
箭头序列2832图解了无线终端1的信标信号猝发，而箭头序列2834图解 了无线终端2的信标信号猝发。应该能观察到这两个无线终端之间的时基已经 因变于从无线终端1接收到的信标信号而被同步，这样无线终端1能够在它的 信标信号监控区间期间检测到来自无线终端2的信标信号猝发。
在此例中，已经被上电的无线终端在初始信标监控时段期间执行监控直到 检测到信标或者直到此初始信标监控时段到期——哪一个首先到来就以哪一 个为准。初始信标监控时段是例如延长历时监控时段，其具有超过包括一个信 标传送区间的一轮反复的历时。在此例中，初始信标监控时段是在进入传送信 标信号的模式之前被执行的。在一些实施例中，处于非活跃模式——所述非活 跃模式包括信标传送区间、信标监控区间和静默区间——中的无线终端不时进 入到长历时信标监控区间，例如以覆盖在其中两个无线终端万一碰巧同时起动 的死角情形的状况。
在一些其它实施例中，无线终端进入非活跃模式，所述非活跃模式包括在 上电之后的信标传送区间和有限历时信标监控区间，而并非首先有延长的信标 监控区间。在一些此类实施例中，无线终端可以并且有时确实在搜索其它信标 信号的同时执行伪随机时间移换以帮助实现它自己的信标监控区间与其它无 线终端信标传送区间之间的对齐。
图29的插图2900图解了依照一个示例性实施例的两个无线终端之间基于 信标信号的示例性经同步时基。插图2902图解了关于无线终端1的时基结构 信息，而插图2904包括关于无线终端2的时基结构信息。插图2900可以对应 于图28在无线终端已经被时基同步——例如基于无线终端2检测到来自无线 终端1的信标信号而被时基同步后的情况。插图2902包括无线终端1信标传 送区间2906、无线终端1信标接收时间区间2908、无线终端1用户数据TX/RX 区间2910和WT 1静默区间2912。插图2904包括无线终端2信标传送区间 2914、无线终端2信标接收时间区间2916、无线终端2用户数据TX/RX区间 2918和无线终端2静默区间2920。应该观察到，无线终端2已经将它的时基 调整成使得当它在WT 2信标传送区间2914期间传送信标信号猝发时WT1将 在它的信标接收区间2908期间接收到该信标信号猝发。还应该观察到，用户 数据TX/RX区域有一交叠部分2922，其可以被用于用户数据信令。这个办法 为不同无线终端维护相同的基本时基结构，并且使用对这些无线终端时基中的 一个使用确定的时基移换以达成同步。
图30的插图3000图解了依照另一个示例性实施例两个无线终端之间基于 信标信号的示例性经同步时基。插图3002包括关于无线终端1的时基结构信 息，而插图3004包括关于无线终端2的时基结构信息。插图3000可以对应于 图28在无线终端已经被时基同步——例如基于无线终端2检测到来自无线终 端1的信标信号而被时基同步后的情况。插图3002包括无线终端1信标接收 区间3006、无线终端1信标传送区间3008、无线终端1信标接收时间区间3010、 无线终端1用户数据TX/RX区间3012和WT1静默区间3014。插图3004包 括无线终端2信标接收区间3016、无线终端2信标传送区间3018、无线终端2 信标接收时间区间3020、无线终端2用户数据TX/RX区间3022和无线终端2 静默区间3024。应该观察到，无线终端2已经将它的时基调整成使得当它在 WT2信标传送区间3018期间传送信标信号猝发时WT1将在它的信标接收区 间3010期间接收到该信标信号猝发。还应该观察到，这个实施例中，在无线 终端2的时基调整之后，无线终端2在它的信标接收区间3016期间接收到无 线终端1在无线终端1信标传送区间3008期间传送的信标猝发。还应该观察 到，用户数据TX/RX区域有一交叠部分3026，其可以被用于用户数据信令。 这个办法为不同无线终端维护相同的基本时基结构，并且对这些无线终端时基 中的一个使用确定的的时基移换以达成同步，并且这两个无线终端在同步之后 都能够在进行的基础上接收来自彼此的信标信号猝发。
图31的插图3100图解了依照另一个示例性实施例两个无线终端之间基 于信标信号的示例性经同步时基。插图3102包括关于无线终端1的时基结构 信息，而插图3104包括关于无线终端2的时基结构信息。插图3100可以对应 于图28在无线终端已经被时基同步——例如基于无线终端2检测到来自无线 终端1的信标信号而被时基同步后的情形。插图3102包括无线终端1信标传 送区间3106、无线终端1信标接收时间区间3108、无线终端1用户数据TX/RX 区间3110和WT 1静默区间3112。插图3104包括无线终端2信标传送区间 3114、无线终端2信标接收时间区间3116、无线终端2用户数据TX/RX区间 3118和WT 2静默区间3120。应该观察到，无线终端2已经将它的时基调整 成使得当它在WT 2信标传送区间3116期间传送信标信号猝发时无线终端1 将在它的信标接收区间3108期间接收到该信标信号猝发。还应该观察到，在 这个实施例中，在无线终端2的时基调整之后，无线终端2在它的信标接收区 间3114期间接收到无线终端1在无线终端1信标传送区间3106期间传送的信 标猝发。还应该观察到，用户数据TX/RX区间3110、3118交叠。此办法对这 两个无线终端使用不同的时基结构，例如首先对其它信标执行检测并调整它的 内部时基的那个无线终端——例如无线终端2——使用插图3104的区间排序。 在一些这样的情况下，一旦无线终端2结束通信会话并且进入包括信标信号传 送的非活跃状态，无线终端2就转到插图3102表示的已排序时基序列。
尽管是在OFDM TDD系统的背景中描述的，但是各种实施例的方法和设 备可应用于大范围的通信系统，包括很多非OFDM、很多非TDD系统、和/ 或很多非蜂窝系统。
在各种实施例中，这里描述的节点是使用一个或多个模块执行对应于一个 或多个方法的步骤来实现的，这些步骤有例如生成信标信号、传送信标信号、 接收信标信号、监控信标信号、从收到信标信号恢复信息、确定时基调整、实 现时基调整、改变工作模式、发起通信会话等。在一些实施例中，各种特性可 以使用模块来实现。这些模块可以使用软件、硬件、或软件与硬件的组合来实 现。上面描述的很多方法或方法步骤可以利用包括在诸如RAM、软盘等存储 器设备等机器可读介质中的诸如软件的机器可执行指令来实现，以例如在一个 或多个节点中实现上面描述的所有或部分方法，。因此，各种实施例还尤其针 对包括用于使例如处理器和相关联硬件等的机器来执行上面描述的方法的一 个或多个步骤的机器可执行指令的机器可读介质。
鉴于上面的描述，上述的方法和装置的众多其它变形对本领域技术人员将 是显而易见的。这些变形将被认为是落在范围中的。各种实施例的方法和装置 可以并且在各种实施例中的确是与CDMA、正交频分复用(OFDM)、和/或 各种其它类型的可用于提供介入节点与移动节点之间的无线通信链路的通信 技术一起使用。在一些实施例中接入节点被实现为使用OFDM和/或CDMA来 与移动节点建立通信的基站。在各种实施例中移动节点被为实现为笔记本计算 机、个人数据助理(PDA)、或其它包括用于实现各种实施例的方法的接收机 /发射机电路和逻辑和/或例程的便携式设备。
机译： 有关定时和/或同步的方法和装置，包括使用无线终端信标信号
机译： 与定时和/或同步有关的方法和装置，包括使用无线终端信标信号
机译： 与定时和/或同步有关的方法和装置，包括使用无线终端信标信号
