CN107409373B - 用于发送消息的方法、终端、基站和接入网 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于通过无线通信系统(10)的终端(20)在上行链路上向接入网(30)发送上行链路消息的方法(50)，该方法包括以下步骤：‑(51)形成具有N_R个上行链路消息的序列，该序列中的每个上行链路消息包括相同的有用数据包和控制数据，该控制数据包括用于识别该序列中的N_R个上行链路消息之中的上行链路消息的标识符；‑(52)以不同的相应中心频率发送该序列中的上行链路消息。本发明还涉及用于通过接入网(30)响应于所述上行链路消息的序列、以根据该序列中的上行链路消息的所测量中心频率而确定的中心频率发送下行链路消息的方法(60)。

Description

用于发送消息的方法、终端、基站和接入网

技术领域

本发明属于数字电信领域，更具体地涉及用于在无线通信系统的终端与接入网之间发送数据的方法。

背景技术

本发明特别有利地应用于(但决不限于)超窄带无线通信系统。“超窄带”(或文献中的UNB)被理解成是指由终端发送的无线电信号的瞬时频谱具有小于1千赫兹的频率宽度。

这种UNB无线通信系统特别适合于M2M(“机器对机器”)或物联网(或文献中的IoT)的应用。

在这种UNB无线通信系统中，特别是在所述系统的终端与接入网之间的上行链路上，数据交换基本上是单向的。

终端在无需提前将自身与接入网的一个或更多个基站相关联的情况下发送由接入网的基站采集的上行链路消息。换言之，由终端发送的上行链路消息不旨在针对接入网的特定基站，并且终端在发送其上行链路消息时假设这些上行链路消息将能够被至少一个基站接收。这种规定的有利之处在于，终端不需要进行特别费功耗的定期测量来确定用于接收其上行链路消息的最适合的基站。接入网存在复杂性，因为接入网必须能够接收可以在任意时间点且在各种终端的复用频带内的任意中心频率下发送的上行链路消息。

数据交换基本上为单向的这种工作模式完全符合许多应用的要求，例如远程读取气表、水表和电表、远程监视建筑物或房屋等。

然而，在一些应用中，可能有利的是还能够在其他方向上、即在从接入网到终端的下行链路上执行数据交换，以例如重新配置终端和/或控制连接到所述终端的致动器。然而，需要在提供这种能力的同时对终端的复杂性进行限制。

专利US 6130914描述了能够限制终端复杂性的双向UNB无线通信系统的示例。具体地，在专利US 6130914中，接入网基于接收由终端发送的上行链路消息的中心频率来确定接入网响应于该上行链路消息向终端发送下行链路消息的中心频率。

因此，在终端侧，上行链路消息的中心频率的生成精度可能较差并且可以使用便宜的频率合成装置来实现。具体地，接入网事先不知道是在哪个中心频率下发送上行链路消息，于是在默认的情况下必须对整个复用频带上的上行链路进行监听以检测该上行链路消息。通过接入网对检测到的上行链路消息的中心频率进行估计，然后终端和接入网具有大致相同的参考频率——特别是上行链路消息的中心频率——以生成下行链路消息的中心频率。换言之，由于是由接入网来将自身与终端频率同步，而不是由终端来将自身与接入网频率同步，因此不管终端的频率同步装置的精度如何，终端和接入网都大体上频率同步。

此外，由于终端基于其自身发送的上行链路消息的中心频率知道如何确定将发送下行链路消息的中心频率，因此其能够仅围绕下行链路消息的预定中心频率在具有下行链路消息的瞬时谱宽度量级的宽度的频带内监听下行链路，其中瞬时谱宽度远小于复用频带的宽度。

因此，与接入网不同，终端不需要监听整个复用频带。此外，考虑到下行链路消息是响应于由终端发送的上行链路消息而被发送的，因此终端不需要永久地监听下行链路，而是仅在发送了上行链路消息之后进行监听。

然而，当复用频带中存在干扰时会出现问题。

具体地，如果终端选择上行链路消息的中心频带而未对所述频带的可用性进行检查，虽然这有利于减轻终端对上行链路进行定期测量的负担，但接入网可能因此错过该上行链路消息。此外，接入网未发送下行链路消息而终端却监听下行链路并等待下行链路消息。

发明内容

本发明的一个目的在于通过提出一种可以在更好地对抗干扰的同时限制终端对监听下行链路并等待下行链路消息这一需要的技术方案，来缓解现有技术解决方案的全部或一些限制，特别是以上描述的限制。

为此，根据第一方面，本发明涉及一种用于通过无线通信系统的终端在上行链路上向接入网发送上行链路消息的方法，所述方法包括由所述终端实施的以下步骤：

-形成具有N_R个上行链路消息的序列，该序列中的每个上行链路消息包括相同的有用数据包和多个控制数据，所述控制数据包括该序列的N_R个上行链路消息之中的上行链路消息的标识符；

-在不同的相应中心频率下发送该序列中的上行链路消息；

所述终端被配置成在相对于该序列中的上行链路消息的中心频率具有预定相应频率间隔的中心频率下，接收响应于上行链路消息序列而被发送的下行链路消息。

因此，该序列的上行链路消息全都包括相同的有用数据包。因此，在上行链路上发送了N_R次该有用数据包。此外，在不同的相应中心频率下发送该序列中的N_R个上行链路消息。因此，即使在复用频带的一部分中存在干扰，接入网通常也能够检测到在相对未被所述干扰妨碍的中心频率下发送的序列的N_R个上行链路消息中的至少一个上行链路消息，以及能够提取所述有用数据包。因此，通过在不同的相应中心频率下对多个上行链路消息中的所述有用数据包进行发送而引入的频率分集，减少了遗漏有用数据包的概率。

然而，考虑到是在多个不同的中心频率下发送序列中的上行链路消息，因此接入网不可能在不设置其他装置的情况下获知必须将哪个中心频率用作参考频率以确定发送下行链路消息的中心频率。这种情况在接入网不必接收序列中的全部上行链路消息的情况下更是如此。

为此，序列中的上行链路消息包括相应的标识符，这使得能够将序列中的N_R个上行链路消息彼此区分开来。此外，下行链路消息的中心频率相对于发送序列中的N_R个上行链路消息的中心频率具有预定相应频率间隔。接入网事先不知道序列的上行链路消息的中心频率；但是，接入网事先知道预定频率间隔或者接入网能够确定该预定频率间隔。预定频率间隔分别与N_R个上行链路消息的各个标识符相关联，这使得能够基于序列中的上行链路消息的标识符找到上行链路消息的中心频率与发送下行链路消息的中心频率之间的频率间隔。

当接入网接收到序列中的任何上行链路消息时，接入网能够测量该上行链路消息的中心频率，提取该上行链路消息的标识符，找到与所提取的标识符相关联的频率间隔，以及根据所述频率间隔来估计发送下行链路消息的中心频率。因此，不管接收到的序列中的上行链路消息如何，这例如包括是否由于复用频带中的干扰而遗漏该上行链路消息，接入网都能够无歧义地估计发送下行链路消息的中心频率。

在特定的实施方式中，用于在上行链路上进行发送的方法还可以包括独立使用或以任何技术上可能的组合来使用的一个或更多个以下特征。

在特定的实施方式中，序列中的上行链路消息的标识符分别对应于不同的预定同步模式。

这种规定的有利之处在于，将标识符添加至序列中的上行链路消息不增加上行链路消息中所包括的控制数据的量。具体地，为了使接入网与上行链路消息同步而被包括在内的同步模式还被用于对序列中的上行链路消息的标识符进行编码，也就是说将序列中的N_R个上行链路消息彼此区分开来。为了实现这一点，考虑N_R个不同的同步模式，这些同步模式分别与序列中的各个上行链路消息相关联。与使用单个同步模式的情况相比，没有增加同步模式的控制数据的量。相比之下，现在接入网必须将每个所检测到的上行链路消息与多个同步模式进行比较，以便同时对检测到的上行链路消息的标识符执行同步和提取。

在特定的实施方式中，在序列中的上行链路消息之间没有时间交叠的情况下相继地发送上行链路消息。

根据第二方面，本发明涉及一种终端，该终端包括被配置成实施根据本发明的任一实施方式的、用于在上行链路上进行发送的方法的装置。

根据第三方面，本发明涉及一种用于通过无线通信系统的接入网响应于由终端根据本发明的用于在上行链路上进行发送的方法的任一实施方式所发送的上行链路消息的序列，在下行链路上向终端发送下行链路消息的方法。用于在下行链路上进行发送的方法包括在上行链路上搜索上行链路消息的步骤，以及当检测到上行链路消息时的以下步骤：

-测量检测到的上行链路消息的中心频率；

-提取检测到的上行链路消息的标识符；

-根据对中心频率的测量结果和检测到的上行链路消息的所提取标识符来估计发送下行链路消息的中心频率；

-在所估计的中心频率下发送下行链路消息。

在特定的实施方式中，用于在下行链路上进行发送的方法还可以包括独立使用或以任何技术上可能的组合来使用的一个或更多个以下特征。

在特定的实施方式中，提取检测到的上行链路消息的标识符包括：将检测到的上行链路消息与分别与序列中的上行链路消息的各个标识符相关联的各个预定同步模式进行比较。

在特定的实施方式中，估计下行链路消息的中心频率的步骤包括以下步骤：

-根据对检测到的上行链路消息的中心频率的测量结果和与所提取标识符相关联的、在参考频率与检测到的上行链路消息的中心频率之间的预定频率间隔，来估计参考频率；

-根据所估计的参考频率来估计下行链路消息的中心频率。

在特定的实施方式中，根据与所提取标识符相关联的、在检测到的上行链路消息的中心频率与发送下行链路消息的中心频率之间的预定频率间隔来确定下行链路消息的中心频率。

根据第四方面，本发明涉及一种基站，该基站包括被配置成实施根据本发明的任一实施方式的用于在下行链路上进行发送的方法的装置。

根据第五方面，本发明涉及一种接入网，该接入网包括被配置成实施根据本发明的任一实施方式的用于在下行链路上进行发送的方法的装置。

附图说明

通过阅读下面参照附图以完全非限制性示例的方式给出的描述，将更好地理解本发明，在附图中：

-图1示出了无线通信系统的示意性图示；

-图2示出了说明用于在上行链路上进行发送的方法的主要步骤的图；

-图3示出了说明用于在下行链路上进行发送的方法的主要步骤的图。

在这些附图中，各个附图中相同的附图标记表示相同或相似的元素。为了清楚起见，除非另有说明，否则所示的元素不是按比例绘制的。

具体实施方式

图1示意性地示出例如为UNB类型的无线通信系统10，无线通信系统10包括多个终端20和包括有多个基站31的接入网30。

终端20和接入网30的基站31以无线电信号的形式交换数据。“无线电信号”被理解成是指经由无线装置传播的电磁波，并且无线电信号的频率包括在传统的无线电波谱(从几赫兹到几百千兆赫兹)内。

终端20被设计成在上行链路上向接入网30发送上行链路消息。上行链路消息例如被异步地发送。“异步发送”被理解成是指终端20自主地确定终端何时发送和/或在哪个中心频率下进行发送，而在终端20之间不进行协调并且终端20与接入网30的基站31不进行协调。

在剩余部分的描述中，以非限制性的方式考虑终端20是至少频率异步的情况，使得在接入网30事先不知道的中心频率下发送上行链路消息。

每个基站31被设计成从位于该基站范围内的终端20接收上行链路消息。如此接收的每个上行链路消息例如被发送至接入网30的服务器32，可能还伴随有其他信息，例如接收该上行链路消息的基站31的标识符、所接收的上行链路消息的测量功率、所述上行链路消息的接收日期、所接收的上行链路消息的测量中心频率等。服务器32例如处理从各个基站31接收的全部上行链路消息。

此外，接入网30还被设计成通过基站31在下行链路上向终端20——该终端被设计成接收下行链路消息——发送下行链路消息。接入网30例如主动地发送下行链路消息。在这种情况下，终端20必须永久地监听下行链路并等待可能的下行链路消息。

在剩余部分的下述描述中，以非限制性的方式考虑接入网30响应于由终端20发送的上行链路消息来发送下行链路消息的情况，使得终端20原则上仅需要在已经向接入网30发送一个或更多个上行链路消息之后监听下行链路并等待下行链路消息。

A)用于在上行链路上进行发送的方法

图2示意性地示出用于由终端20在上行链路上向接入网30发送有用数据包的方法的主要步骤。

例如，终端20包括处理模块(附图中未示出)，处理模块包括一个或更多个处理器和存储装置(磁性硬盘、电子存储器、光盘等)，在其中以待执行的一组程序代码指令的形式存储有计算机程序产品，以便实施用于在上行链路上进行发送的方法50的各个步骤。在一个变型中，处理模块包括被设计成实施用于在上行链路上进行发送的方法50的全部或一些步骤的FPGA、PLD等类型的一个或更多个可编程逻辑电路和/或专用集成电路(ASIC)。每个终端20还包括被认为是本领域技术人员已知的无线通信装置，该无线通信装置使得所述终端能够以无线电信号的形式发送上行链路消息和接收下行链路消息。

换言之，终端20包括通过软件(专用计算机程序产品)和/或硬件(FPGA、PLD、ASIC等)进行配置以实施用于在上行链路上进行发送的方法50的各个步骤的一组装置。

如图2所示，用于在上行链路上进行发送的方法50主要包括将在下面更加详细描述的以下步骤：

-51从同一个有用数据包形成具有N_R个上行链路消息的序列；

-52在不同的相应中心频率下发送序列中的上行链路消息。

应当注意，除了序列中的上行链路消息必须事先已经形成以便有效地进行发送之外，图2所示的步骤顺序不是限制性的。例如，如果相继地发送序列中的上行链路消息，则可以：

-首先形成序列中的第一上行链路消息(步骤51)并且在上行链路上发送该第一上行链路消息(步骤52)；

-然后形成序列中的第二上行链路消息(步骤51)并且在上行链路上发送该第二上行链路消息(步骤52)等。

A.1)形成具有N_R个上行链路消息的序列

在形成上行链路消息的序列的步骤51期间，从同一个有用数据包来形成N_R个上行链路消息。换言之，序列中的全部N_R个上行链路消息都包括相同的有用数据包，使得为了能够提取所述数据包，接入网30接收序列中的一个上行链路消息就足够。

序列中的上行链路消息的数目N_R——也即在上行链路上发送的相同的有用数据包的副本的数目——等于或大于2。在剩余部分的描述中，以非限制性的方式考虑数目N_R等于3的情况，使得序列包括三个上行链路消息，分别为上行链路消息M1、上行链路消息M2和上行链路消息M3，这三个上行链路消息包括相同的有用数据包。

应当注意，尽管在序列的每个上行链路消息中发送了相同的有用数据包，但是可以对序列中的不同上行链路消息的有用数据包应用不同的处理操作。例如，可以对序列中的不同上行链路消息的有用数据包应用不同的信道编码。例如，可以对有用数据包应用相同的纠错编码，然后可以对已编码的有用数据进行打孔(puncture)以便对于序列中的全部上行链路消息获得同一编码率，但是对不同上行链路消息考虑不同的打孔模式。例如，在已编码的有用数据包括有用数据包和通过纠错编码添加的校验位的情况下，打孔可以仅涉及校验位，使得被发送的校验位针对序列中的不同上行链路消息而变化。这种规定特别地使得能够在接入网30接收到序列中的多个上行链路消息时，通过更好地利用冗余来提升纠错译码的鲁棒性。

如果对有用数据包应用的处理操作能够针对序列中的不同上行链路消息而变化，则接入网30肯定可以从序列中的任一上行链路消息M1、M2和M3中提取有用数据包。

除了所述有用数据包，序列中的每个上行链路消息M1、M2、M3还包括控制数据。根据本发明，序列中的每个上行链路消息的所述控制数据包括上行链路消息的标识符，这使得能够将序列中的N_R个上行链路消息彼此区分开来。

例如，标识符可以采取序列中的上行链路消息的计数器的形式，在其他控制数据之余，该计数器也被插入上行链路消息。例如，针对序列中的上行链路消息M1，插入的计数器等于1，针对序列中的上行链路消息M2，插入的计数器等于2，以及针对序列中的上行链路消息M3，插入的计数器等于3。

如果这种计数器能够以小数目的附加比特(在N_R等于3的情况下2比特是足够的)来被编码，则期望特别地针对低速应用——例如大部分的M2M或IoT应用——尽可能地减少上行链路消息中控制数据的量。

为此，在优选的实施方式中，序列中的上行链路消息的标识符对应于不同的预定同步模式。

具体地，已知在上行链路消息中插入接入网30所使用的时间和/或频率同步模式来估计上行链路消息的时间起点和/或准确地估计所述上行链路消息的中心频率。有利地，对序列中的全部上行链路消息不使用相同的同步模式，而是考虑N_R个不同的同步模式，这些同步模式分别与序列中的各个上行链路消息相关联。例如，将N_R个不同的同步模式存储在终端20的非易失性存储器中。因此，针对序列中的上行链路消息M1，终端20插入索引为1的同步模式，针对序列中的上行链路消息M2，终端20插入索引为2的同步模式等。

由于同步模式针对序列中的不同上行链路消息而不同，因此接入网30能够通过分析每个检测到的上行链路消息的同步模式来将序列中的N_R个上行链路消息彼此区分开来。考虑到同步模式既用于使序列中的N_R个上行链路消息相互同步又用于将N_R个上行链路消息彼此区分开来，因此相比于使用单个同步模式的情况，没有增加插入每个上行链路消息的控制数据的量。

A.2)发送序列中的上行链路消息

在发送步骤52期间，在各个终端20的复用频带内的不同的相应中心频率F1、F2和F3下发送序列中的上行链路消息M1、M2、M3。

此外，终端20被配置成接收下行链路消息，该下行链路消息是响应于具有N_R个上行链路消息M1、M2、M3的序列、在相对于中心频率F1、F2和F3具有预定相应频率间隔ΔF_D[1]、ΔF_D[2]、ΔF_D[3]的中心频率F_D下被发送的。换言之，发送下行链路消息的中心频率F_D和中心频率F1、F2、F3满足下面的表达式：

F_D＝F1+ΔF_D[1]

F_D＝F2+ΔF_D[2]

F_D＝F3+ΔF_D[3]

因此，终端20事先知道应在哪个中心频率F_D下接收响应于具有N_R个上行链路消息M1、M2、M3的序列而发送的下行链路消息。考虑到终端20必须在已经发送了具有N_R个上行链路消息的序列之后仅在单个中心频率、特别是中心频率F_D下接收一个或更多个下行链路消息，因此终端20不需要在整个复用频带上监听下行链路，而是仅在围绕所述中心频率F_D的小宽度频带上监听。终端20监听下行链路的频带宽度例如为下行链路消息的瞬时谱宽度的量级，例如是所述下行链路消息的瞬时谱宽度的两倍(以考虑中心频率合成的不精确性、频率合成装置的频率漂移、可能的多普勒效应等)。考虑到终端20仅在限制宽度的频带上监听下行链路这一事实，因此大大降低了与在下行链路上搜索下行链路消息相关联的处理操作的复杂性。此外，相比于终端20可能在下行链路的任何中心频率下接收下行链路消息的情况，大大减少了可能会被终端20检测到的、包括不旨在去往该终端20的下行链路消息在内的下行链路消息的数目。

接入网30事先知道或能够通过接入网30确定频率间隔ΔF_D[1]、ΔF_D[2]、ΔF_D[3]和向其应用这些频率间隔的序列中的上行链路消息M1、M2、M3。因此，考虑到接入网30可以通过标识符来将序列中的上行链路消息M1、M2、M3彼此区分开来，接入网30能够找到与序列中的任何检测到的上行链路消息相关联的预定频率间隔，并且可以基于对检测到的上行链路消息的中心频率的测量结果来估计中心频率F_D。

为了生成中心频率F1、F2和F3，终端20可以例如使用参考频率F_R。优选地，例如通过伪随机生成器以大体上随机的方式在复用频带内选择参考频率F_R。

可以通过相对于参考频率F_R的预定相应频率间隔ΔF1、ΔF2和ΔF3来生成中心频率F1、F2和F3。换言之，中心频率F1、F2和F3以及参考频率F_R满足下面的表达式：

F1＝F_R+ΔF1

F2＝F_R+ΔF2

F3＝F_R+ΔF3

例如，可以认为参考频率F_R是中心频率F1，在这种情况下频率间隔ΔF1为0。然后，中心频率F2等于(F1+ΔF2)，以及中心频率F3等于(F1+ΔF3)。在另一个示例中，参考频率F_R对应于发送下行链路消息的中心频率F_D，在这种情况下：

ΔF1＝-ΔF_D[1]

ΔF2＝-ΔF_D[2]

ΔF3＝-ΔF_D[3]

应当注意，尽管中心频率F1、F2和F3相对于参考频率F_D具有预定相应频率间隔ΔF1、ΔF2和ΔF3，但是不需要全部的中心频率F1、F2和F3都基于参考频率F_R来生成。例如，可以直接基于参考频率F_R来生成中心频率F1，然后基于中心频率F1通过应用等于(ΔF2-ΔF1)的频跳ΔF2’来生成F2，然后基于中心频率F2通过应用等于(ΔF3-ΔF2)的频跳ΔF3’来生成中心频率F3。

针对UNB无线通信系统，可以考虑从几千赫兹(kHz)到几十千赫兹的量级的频率间隔。例如，中心频率F1、F2和F3可以间隔20kHz。例如，如果考虑频率间隔ΔF1为0，则可以考虑频率间隔ΔF2为20kHz以及频率间隔ΔF3为-20kHz，或者甚至频率间隔ΔF2为20kHz而频率间隔ΔF3为40kHz等。

频率间隔ΔF1、ΔF2、ΔF3和频率间隔ΔF_D[1]、ΔF_D[2]、ΔF_D[3]通过下面的表达式彼此联系：

ΔF_D[1]＝ΔF_D–ΔF1

ΔF_D[2]＝ΔF_D–ΔF2

ΔF_D[3]＝ΔF_D–ΔF3

在以上表达式中ΔF_D对应于在中心频率F_D与参考频率F_R之间的预定频率间隔(ΔF_D＝F_D-F_R)。

在优选的实施方式中，在上行链路消息之间没有时间交叠的情况下相继地发送序列中的N_R个上行序列消息。这种规定还使得能够降低由终端20执行的用于发送具有N_R个上行链路消息的序列的处理操作的复杂性。具体地，如果同时发送序列中的N_R个上行链路消息，则终端20需要以更高的采样频率工作以便在基带中生成在频率方面以频率间隔ΔF2’和ΔF3’分隔开来的上行链路消息M1、M2、M3，和/或终端20的无线通信装置需要具有更多个复杂的模拟发送信道以便在不同的相应中心频率下同时转换上行链路消息M1、M2、M3。

然而，在其他的示例中，不排除在非零时间交叠的情况下发送——例如同时发送——序列中的全部或部分上行链路消息。

B)用于在下行链路上进行发送的方法

图3示意性地示出用于通过接入网30响应于由终端20根据用于在上行链路上进行发送的方法50而发送的上行链路消息的序列，在下行链路上向终端20发送下行链路消息的方法60的主要步骤。

如图3所示，用于在下行链路上进行发送的方法60包括：首先，在上行链路上搜索上行链路消息的步骤61。只要未检测到上行链路消息(图3的附图标记610)便持续在上行链路上搜索上行链路消息。

当检测到上行链路消息时(图3的附图标记611)，发送方法60然后包括以下步骤：

-62测量检测到的上行链路消息的中心频率；

-63提取检测到的上行链路消息的标识符；

-64根据对中心频率的测量结果和检测到的上行链路消息的所提取标识符来估计发送下行链路消息的中心频率；

-65在估计的中心频率下发送下行链路消息。

应当注意，测量步骤62和提取标识符的步骤63的顺序不重要。

此外，如果(例如通过使用特定控制数据，例如在该序列中发送的有用数据包的标识符和发送所述上行链路消息的序列的终端20的标识符)确定了检测到的多个上行链路消息属于由同一个终端20发送的同一个上行链路消息序列，则不需要针对序列中的每个检测到的上行链路消息执行用于在下行链路上进行发送的方法60的步骤。特别地，优选地对发送下行链路消息的中心频率F_D仅进行一次估计。如果响应于上行链路消息的序列必须发送单个下行链路消息，则仅执行一次发送步骤65。如果响应于所述上行链路消息的序列必须发送多个下行链路消息，则优选地在相同的中心频率下发送全部下行链路消息。

例如，在相继地发送序列中的上行链路消息而没有时间交叠的情况下，可以有利的是，仅测量序列中的最后被检测到的上行链路消息的中心频率或至少仅使用针对最后被检测到的上行链路消息而测量的中心频率来估计发送下行链路消息的中心频率。

在图3所示的各步骤之中，仅发送下行链路消息的步骤65必需至少部分地由基站31来执行。图3所示的其他步骤可以通过接入网30的基站31和/或服务器32来执行。特别地，图2所示的全部步骤可以通过用于在下行链路上发送下行链路消息的基站31来执行。

在剩余部分的描述中，以非限制性的方式考虑由基站31执行搜索步骤61和测量步骤62的情况，该基站因而将检测到的上行链路消息和对中心频率的测量结果发送至服务器32。服务器32然后提取检测到的上行链路消息的标识符(步骤63)，以及估计发送下行链路消息的中心频率(步骤64)。服务器32还可以在从检测到的上行链路消息中提取有用数据包之后形成下行链路消息，以及将下行链路消息和下行链路消息的估计中心频率发送至终端20位于其覆盖范围内的基站31。

例如，基站31和服务器32包括各自的处理模块(附图中未示出)，每个处理模块包括例如一个或更多个处理器和存储装置(磁性硬盘、电子存储器、光盘等)，在其中以待执行的一组程序代码指令的形式存储有计算机程序产品，以便实施用于在下行链路上进行发送的方法60的各个步骤。在一个变型中，每个处理模块包括被设计成实施用于在下行链路上进行发送的方法60的全部或一些步骤的FPGA、PLD等类型的一个或更多个可编程逻辑电路和/或专用集成电路(ASIC)。

每个基站31还包括被认为是本领域技术人员已知的无线通信装置，该无线通信装置使得基站能够以无线电信号的形式接收上行链路消息和发送下行链路消息。基站31和服务器32还包括被认为是本领域技术人员已知的相应的网络通信装置，该网络通信装置使得服务器32能够与每个基站31交换数据。

换言之，接入网30包括通过软件(专用计算机程序产品)和/或硬件(FPGA、PLD、ASIC等)进行配置以便实施用于在下行链路上进行发送的方法60的各个步骤的一组装置。

现在将给出对用于在下行链路上进行发送的方法60的各个步骤的实现的非限制性示例的描述。

B.1)搜索上行链路消息以及中心频率测量结果

在上行链路上搜索上行链路消息的步骤61被认为是本领域技术人员已知的，并且步骤61包括例如计算复用频带中的频谱，以及在所述频谱中搜索高于预定检测阈值的局部最大值。

当检测到上行链路消息时，测量检测到的上行链路消息的中心频率的步骤62在于例如获得与频谱的局部最大值相关联的频率，这致使检测出所述上行链路消息。

B.2)提取标识符

在提取步骤63期间，从检测到的上行链路消息来提取检测到的上行链路消息的标识符，该标识符使得能够将序列中的N_R个上行链路消息彼此区分开来。对标识符的提取取决于标识符被并入上行链路消息的方式，并且所述方式被认为在本领域技术人员的范围内。

在前述使用不同的同步模式来区分序列中的N_R个上行链路消息的情况下，对检测到的上行链路消息的标识符的提取包括例如将检测到的上行链路消息与例如事先被存储在接入网30的非易失性存储器中的各个同步模式进行比较。该比较旨在例如通过相关性来测量检测到的上行链路消息与每个可能的同步模式之间的相似性。所提取的标识符对应于与同步模式相关联的标识符，这使得能够与检测到的上行链路消息的相似度最优。

在提取步骤63结束时，便知道序列中的N_R个上行链路消息之中的哪个上行链路消息被检测到。

B.3)估计下行链路消息的中心频率

如前所述，序列中的N_R个上行链路消息M1、M2、M3在不同的相应中心频率F1、F2、F3下发送，并且发送下行链路消息的中心频率F_D具有相对于中心频率F1、F2和F3的预定相应频间隔ΔF_D[1]、ΔF_D[2]、ΔF_D[3]。

从而，频率偏差ΔF_D[1]、ΔF_D[2]、ΔF_D[3]以一对一的方式与序列中的各个上行链路消息M1、M2、M3相关联，并且接入网30事先知道或能够通过接入网30确定频率间隔ΔF_D[1]、ΔF_D[2]、ΔF_D[3]。

为了估计中心频率F_D，接入网30可以例如在非易失性存储器中存储分别与上行链路消息M1、M2、M3的标识符相关联的频率间隔ΔF1、ΔF2和ΔF3以及频率间隔ΔF_D。在这种情况下，估计下行链路消息的中心频率F_D的步骤64包括以下步骤(附图中未示出)：

-根据对检测到的上行链路消息的中心频率的测量结果和与所提取的标识符相关联的、在参考频率F_R与检测到的上行链路消息的中心频率之间的预定频率间隔来估计参考频率F_R；

-根据所估计的参考频率F_R和频率间隔ΔF_D来估计下行链路消息的中心频率F_D。

例如，如果所提取的标识符对应于序列中的上行链路消息M2的标识符，则接入网30找到相关联的频率间隔ΔF2并且能够根据下面的表达式来估计参考频率F_R：

F’_R＝F’2-ΔF2

在该表达式中：

-F’_R对应于参考频率F_R的估计值；

-F’2对应于序列中的上行链路消息M2的中心频率F2的测量值。

然后可以根据下面的表达式来估计下行链路消息的中心频率F_D：

F’_D＝F’_R+ΔF_D

在该表达式中，F’_D对应于下行链路消息的中心频率F_D的估计值。

在另一个示例中，接入网30在非易失性存储器中存储分别与上行链路消息M1、M2、M3的标识符相关联的频率间隔ΔF_D[1]、ΔF_D[2]和ΔF_D[3]。在这种情况下，根据与所提取的标识符相关联的、在检测到的上行链路消息的中心频率与发送下行链路消息的中心频率F_D之间的预定频率间隔，来估计下行链路消息的中心频率F_D。

例如，如果所提取的标识符对应于序列中的上行链路消息M3的标识符，则接入网30找到频率间隔ΔF_D[3]并且能够根据下面的表达式来估计下行链路消息的中心频率F_D：

F’_D＝F’3+ΔF_D[3]

在该表达式中，F’3对应于序列中的上行链路消息M3的中心频率F3的测量值。

B.4)发送下行链路消息

在估计步骤64结束时，接入网30具有中心频率F_D的估计值F’_D，终端20预期在该估计值F’_D下接收下行链路消息。因此，在步骤65期间，由终端20位于其覆盖范围内的基站31(例如，检测到由所述终端发送的上行链路消息的序列的基站31)在中心频率F’_D下发送下行链路消息。

以更一般的方式，应当注意，以上所考虑的实现模式和实施方式已经通过非限制性示例进行了描述，并且因此能够设想其他变型。

特别地，已经在考虑频率异步终端20的情况下对本发明进行了描述。然而，本发明可以应用于任何类型的终端20，只要接入网30基于接收自终端20的一个或更多个上行链路消息的测量中心频率估计发送下行链路消息的中心频率F_D即可。例如，本发明可以应用于其自身不与接入网30频率同步的终端20或不能够以足够的精度将自身与接入网30频率同步的终端20，因此在这种情况下是接入网30自身与终端20频率同步来向终端20发送下行链路消息。

Claims (11)

1.一种用于通过无线通信系统(10)的终端(20)在上行链路上向接入网(30)发送上行链路消息的方法(50)，其特征在于，所述方法包括通过所述终端(20)实施的以下步骤：

-(51)形成具有N_R个上行链路消息的序列，所述序列中的每个上行链路消息包括相同的有用数据包和控制数据，所述控制数据包括所述序列中的所述N_R个上行链路消息之中的上行链路消息的标识符，其中，N_R是大于或等于2的整数；

-(52)在不同的相应中心频率下发送所述序列中的上行链路消息，

所述终端被配置成在相对于所述序列中的上行链路消息的中心频率具有相应的预定频率间隔的中心频率下，接收响应于所述上行链路消息的所述序列而被发送的下行链路消息。

2.根据权利要求1所述的方法(50)，其中，所述序列中的上行链路消息的标识符分别对应于不同的预定同步模式。

3.根据权利要求1所述的方法(50)，其中，在所述序列中的上行链路消息之间没有时间交叠的情况下相继地发送所述上行链路消息。

4.根据权利要求2所述的方法(50)，其中，在所述序列中的上行链路消息之间没有时间交叠的情况下相继地发送所述上行链路消息。

5.一种终端(20)，其特征在于，其包括被配置成实施根据权利要求1至4中的一项所述的用于在上行链路上进行发送的方法(50)的装置。

6.一种用于通过无线通信系统(10)的接入网(30)响应于由终端(20)根据权利要求1所发送的上行链路消息的序列来在下行链路上向所述终端发送下行链路消息的方法(60)，其特征在于，所述方法包括在所述上行链路上搜索所述上行链路消息的步骤(61)，当检测到所述上行链路消息时，所述方法包括以下步骤：

-(62)测量检测到的上行链路消息的中心频率；

-(63)提取所述检测到的上行链路消息的标识符；

-(64)根据对所述中心频率的测量结果和所述检测到的上行链路消息的所提取的标识符来估计发送所述下行链路消息的中心频率；

-(65)在所估计的中心频率下发送所述下行链路消息。

7.根据权利要求6所述的方法(60)，其中，提取所述检测到的上行链路消息的标识符包括：将所述检测到的上行链路消息分别与所述序列中的上行链路消息的不同标识符相关联的不同预定同步模式进行比较。

8.根据权利要求6所述的方法(60)，其中，估计所述下行链路消息的中心频率的步骤(64)包括以下步骤：

-根据对所述检测到的上行链路消息的中心频率的测量结果和与所提取的标识符相关联的、在参考频率与所述检测到的上行链路消息的中心频率之间的预定频率间隔来估计所述参考频率，

-根据所估计的参考频率来估计所述下行链路消息的中心频率。

9.根据权利要求6所述的方法(60)，其中，根据与所提取标识符相关联的、在所述检测到的上行链路消息的中心频率与发送所述下行链路消息的中心频率之间的预定频率间隔，来确定所述下行链路消息的中心频率。

10.一种基站(31)，其特征在于，所述基站包括被配置成实施根据权利要求6至9中的一项所述的用于在下行链路上进行发送的方法(60)的装置。

11.一种接入网(30)，其特征在于，所述接入网包括被配置成实施根据权利要求6至9中的一项所述的用于在下行链路上进行发送的方法(60)的装置。

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