CN113785631A - 用于协调传感器网络中的参与者的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施例提供一种通信系统的参与者，其中：所述通信系统在由多个通信系统使用的频带中进行无线通信，其中参与者被设计为相对于通信系统的其他参与者和/或基站以非协调的过程发送数据；并且其中参与者被设计为接收通信系统的基站的点对多点数据发送的同步数据包。同步数据包在频带的预定频率范围中或者在参与者已知的频带范围中发送，并且参与者被设计为基于同步数据包，接收参考同步数据包的时间和/或频率的点对多点数据发送的用户数据包。
Description
技术领域
本发明的实施例涉及具有多个非协调发送参与者的无线通信系统，并且具体地涉及在这样的通信系统中传送多播消息(点对多点消息)。一些实施例涉及一种用于协调传感器网络中的参与者的方法。
背景技术
在典型的无线电网络(或无线通信系统)中，诸如GSM(全球移动通信系统)，有协调实例，根据需要向无线电网络的参与者提供无线电资源，这些资源专供相应的参与者使用。
这可以确保每个参与者可以在专门为其保留的无线电资源中传送其数据。这避免了无线电网络的参与者之间的干扰，从而使吞吐量最大化。
在这样的无线电网络中，参与者关于无线电资源的协调通常通过网络参与者收听的所谓信标来执行。随着这些信标中无线电资源的信号化，要求所有参与者接收和评估它们，以便能够随后接收或发送数据。因此，很少访问信道的参与者具有非常高的电流消耗。
相比之下，另一种方法是非协调无线电网络，其中参与者以基于竞争的方式将他们的数据传送到接收器。因此，不必连续接收指示何时以及允许哪个参与者在哪个频率上发送信号的信标。这减少了参与者的电流消耗，因为他们只需要在需要时被激活。
然而，这种方法的缺点是无线电网络的参与者之间可能存在干扰。然而，这个缺点可以通过使用“电报拆分多址”(TSMA)[4]来减少，它允许获得类似于协调系统的吞吐量。
在“电报拆分多址”(TSMA)中，消息(数据包)的传送被划分为多个短的子数据包(突发)，每个子数据包之间有不同长度的免传送时间间隔。在这种情况下，子数据包伪随机地分布在时间和可用频率信道上，如图1中所示。
详细地，图1以示意图示出了在传送被划分为多个子数据包10的数据包时基于TSMA的通信系统的频带的占用，其中多个子数据包按时间和频率分布。在图1中，纵坐标描述频率(频率信道)，横坐标描述时间。换言之，图1示出了根据TSMA方法的数据传送原理。
[1]示出，与在连续块中传送数据包相比，TSMA方法可以实现更大的数据传送容量，即无需细分为子数据包10。为了实现尽可能大的系统容量，应尽可能多地使用不同的时间和/或跳频模式[3]。跳时和/或跳频模式的总数应该是有限的，并且应该源自预先已知的跳时和/或跳频模式的清单。
在随机时间点对信道的基于竞争的访问导致异步传送，如图2中示例性地示出了对于没有TSMA的通信系统。
具体地，图2以示意图的方式示出了基于竞争的通信系统在多个上行链路消息12和多个下行链路消息14的传送中的频带占用。在图2中，横坐标描述频率，纵坐标描述时间。换言之，图2示出了非协调通信系统中的传送信道的示意图。
在非协调通信系统中，通常有多个参与者(例如终端点)与基站进行通信。在这种情况下，从参与者到基站的消息传送是上行链路，而下行链路发生在相反的方向。
出于能源效率的考虑，参与者通常只在他们想要发送消息时才打开他们的发送/接收模块。因此，接收如图2中所示的下行链路消息14之一是不可能的。
为了解决这个问题，[4]定义了参与者在上行链路消息发射后等待特定定义的时间，然后打开下行链路消息的接收窗口。因此，基站只能在某个时间点向此参与者发送下行链路消息。
通常，到采用非协调传送的参与者的下行链路用于将要传送到多个参与者的消息，例如软件更新或时间同步命令。
由于[4]中的异步网络方法(基于竞争的访问)，下行链路消息必须与每个参与者单独共享。特别是在具有许多参与者的大型无线电网络中，这是一个问题，因为对于大量参与者，直到所有参与者都获得数据需要很长时间。
在协调通信系统中，可以在信标中从基站向参与者信号发送点对多点消息(多播消息)。接收到信标的所有参与者随后也可以接收多播消息的相应资源。
发明内容
因此，本发明基于这样的目的，即在具有多个非协调发送参与者的通信系统中实现点对多点消息的传送。
此目的由独立专利权利要求解决。
有利的进一步发展可以在从属专利权利要求中找到。
实施例提供通信系统的参与者，[其中通信系统在由多个[例如相互非协调的]通信系统使用的频带[例如ISM频带]中进行无线通信]，其中参与者被配置为相对于通信系统的其他参与者和/或基站非协调地发送数据，其中参与者被配置为接收通信系统的基站的点对多点数据传送的同步数据包，其中所述同步数据包是在的通信系统的频带的指定的或参与者已知的频率范围中传送的，其中，参与者被配置为基于同步数据包，接收点对多点数据传送的在时间和/或频率上参考同步数据包的有效载荷数据包[例如同步；例如以指定的时间和/或频率间隔和/或跳时模式和/或跳频模式]。
在实施例中，点对多点数据传送的有效载荷数据包可以被划分为多个部分有效载荷数据包传送，其中多个部分有效载荷数据包每个包括有效载荷数据包的一部分，并且其中根据跳时和/或跳频模式在时间[例如跨多个时隙]和/或频率[例如跨多个频率信道]上分布地传送多个部分有效载荷数据包，其中同步数据包包括关于跳时和/或跳频模式的信息，其中，参与者被配置为基于关于跳时和/或跳频模式的信息接收多个部分有效载荷数据包。
在实施例中，可以根据跳频模式[例如，并且可选地，跳时模式]传送多个部分有效载荷数据包，其中参与者的接收器的接收带宽比由跳频模式指示的频带的占用的带宽[例如频率信道]至少小5倍[例如10倍]。
在实施例中，参与者可以被配置为基于跳频模式[例如在跳时模式指示的相应时间或时隙]，将参与者的接收器的接收频率切换到由所述跳频模式指示的频带的相应频率或频率信道，以接收多个部分有效载荷数据包。
在实施例中，同步数据包可以包括同步信息[例如同步序列]，其中参与者被配置为将其自身[例如，其时钟发生器和/或定时器和/或频率发生器]与同步信息同步。
在实施例中，参与者被配置为向通信系统的基站发送上行链路数据传送，并且与发送的上行链路数据传送时间同步地接收来自基站的下行链路数据传送，其中下行链路数据传送包括信令信息，其中，参与者被配置为基于信令信息接收点对多点数据传送的同步数据包。
在实施例中，信令信息可以包括关于同步数据包的传送的时间点[例如时隙]的信息。
在实施例中，信令信息可以包括关于在其中传送同步数据包的频率范围的信息[例如，以便参与者知道频率范围]。
在实施例中，下行链路数据传送进一步包括时钟发生器校正信息，用于校正参与者的时钟发生器的时钟偏差，其中，参与者被配置为基于时钟发生器校正信息来校正时钟发生器的时钟偏差。
在实施例中，同步数据包被多次发射，使得同步数据包的多次发射的持续时间大于或等于参与者与基站之间的最大可能时间偏移。
例如，第一次发射的开始和最后一次发射的开始之间的时间跨度可以至少对应于终端点和基站之间的时间偏移。
在实施例中，参与者的用于接收同步数据包[例如在同步数据包的单个或多个发射中]的接收窗口[例如时间搜索范围]大于参与者与基站之间的最大可能时间偏移。
在实施例中，同步数据包可以被多次发射，其中参与者被配置为通过使用至少两个接收窗口来接收同步包，[例如，其中两个接收窗口在时间上短于基站和参与者之间的最大时间偏移]，其中同步数据包的多次发射的相继发射之间的间隔与参与者的至少两个接收窗口之间的间隔相对于彼此互质。
在实施例中，同步数据包可以被多次发射，其中同步数据包的第一次发射与同步数据包的第二次发射是彼此在时间和/或频率上偏移的版本。
在实施例中，同步数据包可以被重复发射，其中同步数据包的重复发射是周期性的，其中参与者被配置为通过采用同步数据包的重复发射的周期性来接收同步数据包[例如基于循环相关性]。
在实施例中，点对多点数据传送的同步数据包被划分为多个部分同步数据包传送，其中多个部分同步数据包每个包括同步数据包的一部分，并且其中根据指定的或者参与者已知的跳时和/或跳频模式在时间[例如跨多个时隙]和/或频率[例如跨多个频率信道]上分布地传送多个部分同步数据包，其中，参与者被配置为基于指定的或者参与者已知的跳时和/或跳频模式接收多个部分同步数据包。
在实施例中，下行链路数据传送可以包括关于同步数据包的跳时和/或跳频模式的信息[例如以便参与者知道同步数据包的跳时和/或跳频模式]。
在实施例中，可以在指定的或者参与者已知的频率范围内，根据同步数据包的跳时和/或跳频模式传送多个部分同步数据包，其中，指定的或者参与者已知的频率范围至多对应于参与者的接收器的接收带宽。
在实施例中，部分同步数据包被信道编码，使得仅需要多个部分同步数据包的子集来成功解码同步数据包，其中，参与者被配置为接收和解码多个部分同步数据包中的至少一部分以获得同步数据包。
在实施例中，指定的或者参与者已知的频率范围包括一个或多个部分频率范围，并且其中指定的或者参与者已知的频率范围宽于参与者的接收器的接收带宽，其中，根据同步数据包的跳时和/或跳频模式，针对所指定的频率范围内的每个部分频率范围，传送多个部分同步数据包中的至少与成功解码同步数据包所需的一样多的部分同步数据包，其中一个或多个部分频率范围中的每一个至多对应于参与者的接收器的接收带宽。
在实施例中，多个部分同步数据包被多次发射，使得多个部分同步数据包的多次发射的持续时间大于或等于参与者与和基站之间的最大可能时间偏移。
例如，第一次发射的开始和最后一次发射的开始之间的时间跨度可以至少对应于终端点和基站之间的时间偏移。
在实施例中，参与者的用于接收多个部分同步数据包[例如在多个部分同步数据包的单个或多个发射中]的接收窗口大于参与者与基站之间的最大可能时间偏移。
在实施例中，多个部分同步数据包被多次发射，其中参与者被配置为通过使用至少两个接收窗口来接收多个部分同步数据包[例如其中两个接收窗口在时间上短于基站和参与者之间的最大时间偏移]，其中多个部分同步数据包的多次发射的相继发射之间的间隔与参与者的至少两个接收窗口之间的间隔相对于彼此互质。
在实施例中，多个部分同步数据包被重复发射，其中根据跳时和/或跳频模式的多个部分同步数据包的第一次发射与根据跳时和/或跳频模式的多个部分同步数据包的第二次发射是彼此在时间和/或频率上偏移的版本。
在实施例中，多个部分同步数据包被重复发射，其中根据跳时和/或跳频模式的多个部分同步数据包的第一次发射在指定的或者参与者已知的频率范围的第一部分频率范围内，其中根据跳时和/或跳频模式的多个部分同步数据包的第二次发射在指定的或者参与者已知的频率范围的第二部分频率范围内，其中第一部分频率范围与第二部分频率范围不同。
在实施例中，第一部分频率范围和第二部分频率范围在频率上被分离到由频率偏移[例如，由参与者或基站的石英偏移]引起的与各个其他指定部分频率范围的无意同步是不可能的程度。
在实施例中，跳频模式指示频率信道的占用，其中由跳频模式指示的紧接相继的频率信道就频率而言被分离到即使在具有频率偏移的情况下它们也不重叠的程度。
在实施例中，跳频模式指示频率信道的占用，其中由跳频模式指示的频率信道占用不包括在紧接相继的频率信道之间的任何重复的相同频率间隔。
在实施例中，跳时模式指示时隙的占用，其中由跳时模式指示的时隙的占用不包括在紧接连续时隙之间的任何重复的相同时间间隔。
在实施例中，多个部分同步数据包被重复发射，其中根据跳时和/或跳频模式的多个部分同步数据包的第一次发射和根据跳时和/或跳频模式的多个部分同步数据包的第二次发射彼此交织[例如使得第一次发射和第二次发射的部分同步数据包交替传送[例如隐式地导致具有与重复次数相对应的时间间隔的跳频模式]]。
例如，可以选择跳频模式使得上述交错是可能的。
在实施例中，根据跳时和/或跳频模式的多个部分同步数据包的第一次发射与根据跳时和/或跳频模式的多个部分同步数据包的第二次发射是彼此在频率和/或时间上偏移的版本。
在实施例中，多个部分同步数据包被重复发射，其中多个部分同步数据包的重复发射是周期性的，其中，参与者被配置为通过采用多个部分同步数据包的重复发射的周期性来接收多个部分同步数据包[例如基于循环相关性]。
在实施例中，参与者被配置基于部分同步级别的循环相关性，通过采用多个部分同步数据包的重复发射的周期性来接收多个部分同步数据包。
在实施例中，多个部分同步数据包的数量取决于点对多点数据传送的有效载荷数据包的错误保护的码率。
在实施例中，[例如所有]多个部分同步数据包中的部分同步数据包是符号相同的。
在实施例中，点对多点数据传送的同步数据包[例如多个部分同步数据包]和有效载荷数据包是用相同的错误保护码编码的。
在实施例中，点对多点数据传送的同步数据包[例如多个部分同步数据包]和有效载荷数据包是用相似性能的错误保护码编码的。
在实施例中，指定的或者参与者已知的频率范围可以包括频带的至少一个频率信道。
在实施例中，指定的或者参与者已知的频率范围包括频带的多个频率信道，其中多个频率信道中的至少两个频率信道被彼此间隔开直到两个频率信道是在与参与者的接收器的接收带宽相对应的频率带宽内的程度。
在实施例中，参与者的接收器包括与通信系统的频带被划分为的两个至十个[例如两到四个]紧邻频率信道的带宽相对应的接收带宽。
在实施例中，参与者的接收器可以包括250kHz或更小的接收带宽[例如或100kHz]。
在实施例中，参与者可以被配置为与通信系统的其他参与者和/或基站异步地发送数据。
例如，参与者可以被配置为向基站异步地发送上行链路数据传送。
在实施例中，参与者可以被配置为在随机或伪随机时间点向基站发送上行链路数据传送。
在实施例中，上行链路数据传送可以包括根据跳时和/或跳频模式在时间和/或频率上分布地传送的多个子数据包。
例如，上行链路数据传送可以是基于电报拆分的数据传送。在基于电报拆分的数据传送中，要传送的数据[例如(编码的)物理层的有效载荷数据]被划分为多个子数据包，使得多个子数据包中的每一个仅包括待传送的数据的一部分，其中多个子数据包不是连续传送，而是根据跳时和/或跳频模式在时间和/或频率上分布。
在实施例中，下行链路数据传送可以包括根据跳时和/或跳频模式在时间和/或频率上分布地传送的多个子数据包。
例如，下行链路数据传送可以是基于电报拆分的数据传送。在基于电报拆分的数据传送中，待传送的数据[例如(编码的)物理层的有效载荷数据]被划分为多个子数据包，使得多个子数据包中的每一个仅包括待传送的数据的一部分，其中多个子数据包不是连续发送，而是根据跳时和/或跳频模式在时间和/或频率上分布。
在实施例中，参与者可以是传感器节点或致动器节点。
在实施例中，参与者可以是电池供电的。
在实施例中，参与者可以包括用于产生电能的能量收集元件。
进一步的实施例提供了一种通信系统的基站，[其中通信系统在由多个[例如[相互非协调的]通信系统使用的频带[例如ISM频带]中进行无线通信]，其中基站被配置为将点对多点数据传送发送至通信系统的非协调发送参与者，其中点对多点数据传送包括同步数据包和在时间和/或频率上参考同步数据包的有效载荷数据包[例如同步；例如以指定的时间和/或频率间隔和/或跳时模式和/或跳频模式发送]，其中同步数据包是在通信系统的频带的指定的或者参与者已知的频率范围中传送的。
在实施例中，基站被配置为传送点对多点数据传送的被划分为多个部分有效载荷数据包的有效载荷数据包，其中多个部分有效载荷数据包每个包括有效载荷数据包的一部分，并且其中根据跳时和/或跳频模式在时间[例如跨多个时隙]和/或频率[例如跨多个频率信道]上分布地传送多个部分有效载荷数据包，其中，基站被配置为向同步数据包提供关于跳时和/或跳频模式的信息。
在实施例中，基站被配置为根据跳频模式[例如和可选的跳时模式]传送多个部分有效载荷数据包，其中，由跳频模式指示的频带的占用[例如频率信道]的带宽比参与者的接收器的接收带宽小至少5倍[例如10倍]。
在实施例中，基站被配置为向同步数据包提供用于参与者的同步的同步信息[例如，同步序列]。
在实施例中，基站被配置为从参与者之一接收上行链路数据传送，并且与上行链路数据传送时间同步地将下行链路数据传送发送到参与者，其中下行链路数据传送包括信令信息，其中信令信息用信号通知同步数据包。
在实施例中，信令信息包括关于同步数据包的传送的时间点[例如时隙]的信息。
在实施例中，信令信息包括关于传送同步数据包的频率范围的信息。[例如，以便参与者知道频率范围]。
在实施例中，基站被配置为基于上行链路数据传送确定参与者的时钟发生器[例如，时钟发生器的时钟与参考时钟的偏差]的时钟偏差，其中，关于信令信息所包括的点对多点数据传送的时间点或频率的信息考虑参与者的时钟的时钟偏差[例如从而补偿时钟的时钟偏差]。
在实施例中，基站被配置为基于上行链路数据传送确定参与者的时钟发生器[例如，时钟发生器的时钟与参考时钟的偏差]的时钟偏差，其中，基站用于进一步向下行链路数据传送提供时钟校正信息，用于校正参与者的时钟发生器的时钟偏差。
在实施例中，基站被配置为多次发射同步数据包，使得同步数据包的多次发射的持续时间大于或等于参与者与基站之间的最大可能时间偏移。
例如，基站可以被配置为多次发射同步数据包，直到和/或选择同步数据包之间的距离，使得同步数据包的第一次发射的开始和同步数据包的最后一次发射的开始之间的时间跨度至少对应终端点与基站之间的时间偏移。
在实施例中，基站被配置为多次发射同步数据包，其中，同步数据包的第一次发射和同步数据包的第二次发射是彼此在时间和/或频率上偏移的版本。.
在实施例中，基站可以被配置为重复发射同步数据包，其中同步数据包的重复发射是周期性的。
在实施例中，基站被配置为传送点对多点数据传送的被划分为多个部分同步数据包的同步数据包，其中多个部分同步数据包每个包括同步数据包的一部分，并且其中根据指定的或者参与者已知的跳时或跳频模式在时间[例如跨多个时隙]和/或频率[例如跨多个频率信道]上分布地传送多个部分同步数据包。
在实施例中，基站被配置为向下行链路数据传送提供关于同步数据包的跳时和/或跳频模式的信息。
在实施例中，基站被配置为根据指定的或者参与者已知的频率范围内的同步数据包的跳时和/或跳频模式传送多个部分同步数据包，其中，指定的或者参与者已知的频率范围至多对应于参与者的接收器的接收带宽。
在实施例中，基站被配置为对部分同步数据包进行信道编码，使得仅需要多个部分同步数据包的子集来成功解码同步数据包。
在实施例中，指定的或者参与者已知的频率范围包括一个或多个部分频率范围。
在实施例中，指定的或者参与者已知的频率范围比宽于参与者的接收器的接收带宽，其中，基站被配置为根据同步数据包的跳时和/或跳频模式，针对指定频率范围内每个部分频率范围，传送多个部分同步数据包中的至少与成功解码同步数据包所需的一样多的部分同步数据包，其中一个或多个部分频率范围中的每一个至多对应于参与者的接收器的接收带宽。
在实施例中，基站可以被配置为多次发射多个部分同步数据包，使得多个部分同步数据包的多次发射的持续时间大于或等于参与者与基站之间的最大可能时间偏移。
在实施例中，基站可以被配置为多次发射多个部分同步数据包，其中多个部分同步数据包的多次发射的后续发射之间的间隔与参与者接收多个部分同步数据包所基于的接收窗口之间的间隔相对于彼此互质。
在实施例中，基站可以被配置为重复地发射多个部分同步数据包，其中根据跳时和/或跳频模式的多个部分同步数据包的第一次发射与根据跳时和/或跳频模式的多个部分同步数据包的第二次发射是彼此在时间上偏移的版本。
在实施例中，基站可以被配置为重复地发射多个部分同步数据包，其中根据跳时和/或跳频模式的多个部分同步数据包的第一次发射是在指定的或者参与者已知的频率范围的第一部分频率范围内，其中根据跳时和/或跳频模式的多个部分同步数据包的第二次发射是在指定的或者参与者已知的频率范围的第二部分频率范围内，其中第一部分频率范围与第二部分频率范围不同。
在实施例中，第一部分频率范围和第二部分频率范围在频率上被分离到由频率偏移引起的与各个其他指定部分频率范围的无意同步是不可能的程度。
在实施例中，跳频模式可以指示频率信道的占用，其中由跳频模式指示的紧接相继的频率信道就频率而言被分离到即使在具有频率偏移的情况下它们也不重叠的程度。
在实施例中，跳频模式指示频率信道的占用，其中由跳频模式指示的频率信道占用不包括在紧接相继的频率信道之间的任何重复的相同频率间隔。
在实施例中，跳时模式可以指示时隙的占用，其中由跳时模式指示的时隙占用不包括在紧接连续时隙之间的任何重复的相同时间间隔。
在实施例中，基站可以被配置为重复地发射多个部分同步数据包，其中根据跳时和/或跳频模式的多个部分同步数据包的第一次发射与根据跳时和/或跳频模式的多个部分同步数据包的第二次发射彼此交织[例如使得第一次发射和第二次发射的部分同步数据包交替传送]。
在实施例中，根据跳时和/或跳频模式的多个部分同步数据包的第一次发射与根据跳时和/或跳频模式的多个部分同步数据包的第二次发射是彼此在频率和/或时间上偏移的版本。
在实施例中，基站可以被配置为重复地发射多个部分同步数据包，其中，多个部分同步数据包的重复发射是周期性的。
在实施例中，多个部分同步数据包的数量取决于点对多点数据传送的有效载荷数据包的错误保护的码率。
在实施例中，多个部分同步数据包中的部分同步数据包[例如所有]是符号相同的。
在实施例中，点对多点数据传送的同步数据包[例如多个部分同步数据包]和有效载荷数据包是用相同的错误保护码编码的。
在实施例中，点对多点数据传送的同步数据包[例如多个部分同步数据包]和有效载荷数据包是用相似性能的错误保护码编码的。
进一步的实施例提供了一种操作通信系统的非协调发送参与者的方法。方法包括接收通信系统的基站的点对多点数据传送的同步数据包的步骤，其中同步数据包是在通信系统的频带的指定的或者参与者已知的频率范围中传送的。并且，方法包括基于同步数据包，接收点对多点数据传送的在时间和/或频率上参考同步数据包[例如同步；例如，以指定的时间和/或频率间隔发送]的有效载荷数据包的步骤。
进一步的实施例提供一种用于操作通信系统的基站的方法。方法包括向通信系统的多个非协调发送参与者发送点对多点数据传送的步骤，其中点对多点数据传送包括同步数据包和在时间和/或频率上参考同步数据包[例如同步；例如，以指定的时间和/或频率间隔和/或跳时模式和/或跳频模式]的有效载荷数据包，其中同步数据包是在通信系统的频带的指定的或者参与者已知的频率范围中传送的。
附图说明
参考附图更详细地描述本发明的实施例，其中：
图1以示意图示出了基于TSMA的通信系统在被划分为多个子数据包的数据包的传送中的频带占用，其中多个子数据包分布在时间和频率中，
图2以示意图示出了基于竞争的通信系统在多个上行链路消息和多个下行链路消息的传送中的频带占用，
图3示出了根据本发明实施例的具有一个基站和一个或多个参与者以及两个其他通信系统的通信系统的示意图，
图4示出了根据本发明实施例的基站和图3中所示通信系统的基站和参与者之一的示意性电路框图，
图5是根据本发明的实施例基站与多个参与者之间进行多次上行链路数据传送和下行链路数据传送，以及从基站到多个参与者的点到多点的数据传送时，通信系统的频带占用的示意图，
图6示出了根据本发明实施例的参与者和基站的示意性电路框图，
图7示出了根据本发明实施例的通信系统在进行上行链路数据传送、下行链路数据传送和点对多点数据传送时的频带占用的示意图，
图8示出了根据本发明的实施例的通信系统在进行第一次上行链路数据传送、第一次下行链路数据传送、第二次上行链路数据传送、第二次下行链路数据传送时的频带占用的示意图，
图9是示出了根据本发明的实施例的通信系统在进行上行链路数据传送、下行链路数据传送、作为进一步数据传送的支持信标传送和点对多点传送时的频带占用的示意图，
图10示出了根据本发明实施例的参与者和基站的示意性电路框图，
图11示出了根据本发明的实施例的具有同步数据包和有效载荷数据包的点对多点数据传送的通信系统的频带占用，其中有效载荷数据包被划分为多个部分有效载荷数据包，
图12以示意图示出了根据本发明的实施例的在具有同步数据包和有效载荷数据包的点对多点数据传送中通信系统的频带占用，其中同步数据包被划分为多个部分同步数据包，并且有效载荷数据包被划分为多个部分有效载荷数据包，
图13示出了根据本发明的实施例的同步数据包的重复发射中指定频率信道的占用，其中同步数据包根据跳时和跳频模式被划分为分布在指定频率范围内传送的多个部分同步数据包，
图14示出了根据本发明的实施例的在具有多个部分有效载荷数据包的点对多点数据传送的传送中通信系统的频带占用，以及部分同步数据包在指定的频率范围的不同的部分频率范围上的重复发射，
图15示出了根据本发明的实施例的在具有多个部分有效载荷数据包的点对多点数据传送的传送中通信系统的频带占用，以及部分同步数据包的重复发射，其中部分同步数据包的重复发射为彼此交织，
图16以示意图示出了根据本发明的实施例的部分同步数据包的周期性发射中指定频率范围的占用和用于接收部分同步数据包的参与者的接收器的接收窗口，
图17以示意图示出了根据本发明的实施例的部分同步数据包周期性发射中指定频率范围的占用，以及参与者接收部分同步数据包的接收器的接收窗口，其中接收窗口的长度对应于四个部分同步数据包的长度，
图18以示意图示出了根据本发明的实施例的为部分同步数据包重复发射中指定频率范围的占用，以及用于接收部分同步数据包的参与者的接收器的两个接收窗口，其中部分同步数据包的重复发射是彼此在时间和频率上偏移的版本，
图19示出了根据本发明实施例的用于操作通信系统的非协调发送参与者的方法的流程图，以及
图20示出了根据本发明实施例的用于操作通信系统的基站的方法的流程图。
具体实施方式
在本发明实施例的随后描述中，相同的元件或具有相同作用的元件在附图中采用相同的附图标记以使其描述可互换。
在详细描述参与者(例如终端点)和基站的实施例之前，基于图3和4更详细地描述可以使用参与者和/或基站的底层通信系统。
图3示出了根据本发明实施例的通信系统100和两个其他通信系统101和102的示意图。
通信系统100可以包括基站104(或可选地几个基站)和一个或多个参与者(例如终端点)106_1-106_n，其中n是大于1的自然数。在图3所示的实施例中，为了说明的目的，通信系统100包括五个参与者106_1-106_5，然而，通信系统104_1也可以包括1、10、100、1,000、10,000甚至100,000个参与者。
通信系统100可以被配置为在用于由多个相互非协调的通信系统进行通信的频带(例如免许可和/或免许可频带，诸如ISM频带)中进行无线通信，如示例性在图3中所示通过其他通信系统101和102通信。
通信系统100使用的频带可以具有比参与者106_1-106_n的接收器(或收发器)的接收滤波器显著更大的带宽(例如，至少5倍(或10倍))。
通信系统100的参与者106_1-106_n可以被配置为相对于通信系统100的其他参与者和/或基站104非协调地(例如并且异步地)发送数据。例如，参与者106_1-106_n可以被配置为以指定的粗略间隔(例如每小时、每天、每周、每半年、每年等)或作为对外部事件的反应(例如传感器值与目标值的偏差)来发送数据。在这种情况下，相应参与者可以自己确定发送的确切时间点和/或确切频率，或频带的确切频率信道，用于数据的传送。在这种情况下，无论另一个参与者和/或基站104是否在同一时间点或具有时间重叠和/或在同一频率上或在频带的同一频率信道上传送数据，相应的参与者都要发送数据。
在这种情况下，来自参与者106_1-106_n之一的数据(例如数据包)的传送，例如从参与者106_1到基站104的数据传送被称为上行链路数据传送，而从基站104到参与者106_1-106_n之一的数据传送，例如到参与者106_1，被称为下行链路数据传送。因此，上行链路数据传送是指(或包括)从相应参与者到基站104的上行链路数据包(或上行链路消息)的传送，而下行链路数据传送是指(或包括)从基站104到相应参与者的下行链路数据包(或下行链路消息)的传送。
由于相应参与者106_1-106_n的上行链路数据传送非协调地发生并且相应参与者106_1-106_n的发送/接收单元(收发器)通常仅被激活用于数据传送，因此向相应参与者进行下行链路数据传送在时间上与上行链路数据传送同步，即在上行链路数据传送之后的指定时间和/或频率之后，相应参与者在指定时间间隔(接收窗口)内激活其发送/接收单元(收发器)，以便接收由基站104在此时间间隔内作为对上行链路数据传送的响应(例如，反应)准确地发送的下行链路数据传送。可选地，到相应参与者的下行链路数据传送也可以在频率上与相应的上行链路数据传送同步，例如，它可能在同一频率上(在同一频率信道中)或具有指定的频率间隔。
这具有以下优点：参与者106_1-106_n必须仅针对相应的数据传送(上行链路数据传送和/或下行链路数据传送)(例如，在正常操作模式中)激活他们的发送/接收单元(收发器)，而他们的发送/接收单元可以在剩余时间内停用(例如进入节能模式)以节省能源。特别是，如果相应参与者只有有限的能源，例如，因为它由电池供电或通过能量收集元件从周围区域收集能量，这将是有利的。
例如，通信系统100的参与者106_1-106_n可以是致动器节点和/或传感器节点，诸如热量计、运动探测器、烟雾探测器等。
可选地，基站104和通信系统100的参与者106_1-106_n可以被配置为基于电报拆分方法传送数据。在这种情况下，在数据发送方，要传送的数据，例如电报或数据包(例如OSI模型中物理层的)，诸如上行链路数据包或下行链路数据包，被划分为多个子数据包(或部分数据包)，子数据包不是连续传送，而是根据跳时和/或跳频模式在时间和/或频率上分布，其中子数据包在数据接收器端合并(或组合)以获得数据包。在这种情况下，每个子数据包只包含数据包的一部分。此外，可以对数据包进行编码(信道编码或错误保护编码)，使得不需要所有子数据包都可以对数据包进行无错解码，而只需要部分子数据包。
如前所述，多个子数据包在时间和/或频率上的分布可以根据跳时和/或跳频模式来执行。
跳时模式可以指示发送子数据分组所使用的发送时间点或发送时间间隔的序列。例如，可以在第一发送时间点(或在第一发送时隙中)发送第一子数据包，并且可以在第二发送时间点(或在第二发送时隙中)发送第二子数据包，其中第一发送时间点和第二发送时间点不同。在这种情况下，跳时模式可以定义(或指定或指示)第一发送时间点和第二发送时间点。可替代地，跳时模式可以指示第一发送时间点以及第一发送时间点和第二发送时间点之间的时间间隔。显然，跳时模式也可以只指示第一发送时间点和第二发送时间点之间的时间间隔。在子数据包之间，可能存在不发生发送的发送暂停。子数据包也可以在时间上重叠(重合)。
跳频模式可以指示发送子数据包所使用的发送频率或发送跳频的序列。例如，第一子数据包可以用第一发送频率(或在第一频率信道)发送，第二子数据包可以用第二发送频率(或在第二频率信道)发送，其中第一发送频率与第二发送频率不同。在这种情况下，跳频模式可以定义(或指定或指示)第一发送频率和第二发送频率。可替代地，跳频模式可以指示第一发送频率和第一发送频率和第二发送频率之间的频率间隔(发送跳频)。显然，跳频模式也可以只指示第一发送频率和第二发送频率之间的频率间隔(发送频率跳变)。
显然，多个子数据包也可以在时间和频率上分布地传送。多个子数据包在时间和频率上的分布可以根据跳时和跳频模式进行。跳时和跳频模式可以是跳时模式和跳频模式的组合，即发送时间点的序列或传送子数据包的发送时间间隔，其中发送频率(或发送跳频)被分配给发送时间点(或发送时间间隔)。
在这种情况下，由跳频模式指示的频带的占用带宽可能比参与者106_1-106_n的接收器(接收器或收发器)的接收滤波器的带宽大得多(例如，至少为5倍(或10倍))。为了接收基于电报拆分的数据传送，相应的参与者因此可以被配置为基于跳频模式(例如在由跳时模式指示的相应时间或时隙)切换其接收器的接收频率到由跳频图案所指示的频带的相应频率或频率信道，以接收多个子数据包。
图4示出了根据本发明实施例的基站104和图3所示的通信系统100的参与者106_1-106_n之一的示意框图电路图。
参与者106_1可以包括发送器(或发送模块)108_1，被配置为向基站104发送上行链路数据传送120。发送器108_1可以连接到参与者106_1的天线110_1。此外，参与者106_1可以包括被配置为从基站104接收下行链路数据传送122的接收器(或接收模块)112_1。接收器112_1可以连接到天线110_1或参与者106_1的另一天线。参与者106_1还可以包括组合的发送器/接收器(例如发送/接收模块；收发器)。
基站104可以包括接收器(或接收模块)114，其被配置为从参与者106_1接收上行链路数据传送120。接收器114可以连接到基站104的天线116。此外，基站104可以包括被配置为向参与者106_1发送下行链路数据传送122的发送器(或发送模块)118。发送器118可以连接到天线116或基站104的另一天线。基站104还可以包括组合的发送器/接收器(或发送/接收模块；收发器)。
例如，关于图3和图4描述的通信系统100可以是LPWAN(低功率广域网，Low PowerWide Area Network)，如标准ETSI TS 103 357[4]中所定义。
参与者106_1和基站104的实施例可以示例性地用于以上关于图3和图4描述的通信系统100中，这会在下面描述。显然，随后描述的参与者106_1和/或基站104的实施例也可以在具有非协调发送参与者的其他通信系统中实现。
1.在非协调网络中信号发送多播消息
下面描述的实施例能够实现从基站104到非协调通信系统100中的参与者106_1-106_n或参与者106_1-106_n的一部分(真实子集)的多播消息(点对多点数据传送)，其中参与者106_1-106_n向基站104异步传送数据。
例如，这可以如图5所示来实现，其中，在多播消息(点对多点数据传送)124的发射期间，优选地没有其他数据传送(例如重叠/覆盖点对多点数据传送124)(例如上行链路数据传送120和/或下行链路数据传送122)。
详细地，图5以示意图的形式示出了根据本发明的实施例的在基站104与若干参与者106_1-106_n之间执行若干上行链路数据传送120和下行链路数据传送122时通信系统100的频带占用，以及从基站104到多个参与者106_1-106_n的点对多点数据传送124。在图5中，纵坐标描述频率，横坐标描述时间。换言之，图5示出了非协调通信系统中的多播消息(点对多点数据传送)124的示例。
对于根据图5的通信系统100的参与者106_1-106_n或参与者106_1-106_n的子集接收这样的多播消息(点对多点数据传送)124，在实施例中，执行点对多点数据传送124或参与者106_1-106_n可以基于其接收点对多点数据传送124的其他信息的时间点tmulticast的信号发送，如下所述。
图6示出了根据本发明实施例的参与者106_1和基站104的示意框图电路图。
参与者106_1(例如终端点)可以被配置为相对于基站104和/或通信系统100的其他参与者(参见图3)非协调地发送数据。
此外，参与者106_1可以被配置为向基站104发送上行链路数据传送120，并且从基站104接收与上行链路数据传送120时间同步的下行链路数据传送122，其中下行链路数据传送122包括信令信息，其中在点对多点数据传送124之前信令信息指示或发信号通知基站104的随后点对多点数据传送124和/或进一步的数据传送(例如准备点对多点数据传送的数据传送)。
此外，参与者106_1可以被配置为基于信令信息从基站104接收点对多点数据传送(例如多播数据传送)124。
基站104可以被配置为从参与者106_1接收上行链路数据传送120并且与接收的上行链路数据传送120在时间上同步地向参与者106_1发送下行链路数据传送122，其中下行链路数据传送122包括信令信息，其中在点对多点数据传送124之前信令信息指示或发信号通知基站104的随后点对多点数据传送124和/或进一步数据传送(例如准备点对多点数据传送的数据传送)。
此外，基站104可以被配置为根据信令信息将点对多点数据传送124传送到参与者160(并且例如传送到通信系统100的一个或几个其他参与者)。
在实施例中，信令信息可以包括关于点对多点数据传送124的时间点的信息。例如，关于时间点的信息可以是绝对时间点、相对时间点(例如下行链路数据传送122和点对多点数据传送124之间的定义时间跨度)，或可从中导出绝对或相对时间点的信息，诸如参与者的时钟发生器(振荡器)的时钟周期数。
在实施例中，信令信息可以附加地或替代地包括关于点对多点数据传送124的频率或频率信道(例如，通信系统使用的频带的)的信息。例如，关于频率的信息可以是绝对频率或相对频率(例如下行链路数据传送122的频率和点对多点数据传送124的频率之间的间隔)。例如，关于频率信道的信息可以是绝对频率信道或相对频率信道(例如下行链路数据传送120的频率信道与点对多点数据传送124的频率信道之间的距离)。
在实施例中，点对多点数据传送124可以包括根据跳时和/或跳频模式(电报分割传送方法)在时间和频率上分布地发送的多个子数据包。在这种情况下，信令信息进一步可以包括关于点对多点数据传送124的跳时和/或跳频模式的信息。例如，点对多点数据传送124可以是基于电报拆分的数据传送。在基于电报拆分的数据传送中，将要传送的数据(例如，物理层的(编码)有效载荷数据)划分为多个子数据包，使得多个子数据包中的每一个仅包括一部分待传送的数据，其中多个子数据包不是连续传送，而是根据跳时和/或跳频模式在时间和/或频率上分布。
下面更详细地描述参与者106_1和基站104的详细实施例。
1.1先前下行链路数据包中的信令
除了针对多个参与者106_1-106_n中的消息，基站104通常还向参与者106_1-106_n传送单个信息，例如，经验证的确认或相应参与者的参数更改。由于这对每个参与者来说都是单独的，因此必须传送单独的下行链路。
这是本发明的实施例通过将随后的多播消息(点对多点数据传送)124的发送时间点附加到单独传送的下行链路消息(下行链路数据传送)122而实现的地方。
如果有多个频率信道可用，除了发送时间的信令之外，还可以添加(例如，信令)关于发送信道的信息。
通过此信令，参与者现在知道即将到来的多播消息(点对多点数据传送)124的时间点以及可能的频率信道。在相同方法的帮助下，其他参与者也可以同步到多播消息(点对多点数据传送)124。
如果没有要向参与者发送的单个数据，则在这种情况下，可以在即将到来的下行链路消息(下行链路数据传送)124中仅传送时间点和可能的频率信道。
这种方法的优点是时间点和可能的频率信道仅与将接收多播消息(点对多点数据传送)124的参与者(通信系统100的多个参与者106_1-106_n)共享。因此，对于不接收多播消息(点对多点数据传送)124的参与者，没有增加电池消耗的额外努力。
图7示例性地示出了多播消息(点对多点数据传送)124从上行链路消息(上行链路数据传送)120到实际多播消息(点对多点数据传送)124的信令过程，用于未协调无线电网络(通信系统)100的一个参与者。
详细地，图7以示意图的形式示出了根据本发明的实施例的通信系统100在执行上行链路数据传送120、下行链路数据传送122和点对多点数据传送124时的频带占用情况。在图7中，纵坐标描述频率，横坐标描述时间。
从图7中可以看出，下行链路数据传送122在时间上与上行链路数据传送120同步发生，例如，在上行链路数据传送120之后的指定(定义)时间之后。下行链路数据传送122包括指示或信号通知随后点对多点数据传送124的信令信息。
如图7所示，例如，信令信息可以包括关于点对多点数据传送124的时间点的信息。显然，信令信息还可以附加地或替代地包括关于点对多点数据传送124的频率或频率信道的信息。
在实施例中，如果点对多点数据传送124是基于电报拆分传送方法(TSMA，电报拆分多址)传送的，则信令信息可以包括关于点对多点数据传送124的跳时和/或跳频模式的信息。
换句话说，如果TSMA用于多播消息的传送(点对多点数据传送)124，则可以另外用信号通知跳频模式(跳时和/或跳频模式)，如果这还没有提前被全局定义。
在实施例中，关于发送时间点和/或发送信道(发送频率)和/或跳频模式(仅在TSMA中)的信息可以附加到单独生成的下行链路数据包(例如下行链路数据传送120)给参与者。
[4]在下行链路中定义了所谓的认证唤醒消息和/或认证消息。在此消息的帮助下，基站104可以单独地向参与者发送对先前上行链路消息的确认。如果参与者的进一步个人数据可用，则此数据的长度以及消息与随后数据之间的间隔也在此消息中用信号通知。现在，如果有到参与者的多播消息的信令并且对于参与者没有进一步的个人数据，则除了唤醒消息和认证消息之外，附加传送可以用于多播消息的信令。
在仅信号通知多播消息(点对多点数据传送)124的情况下，包含以下数据的附加信息(长度和时间信息，或[4]中的PSI和TSI)的字段也可用于多播消息的直接信令(点对多点数据传送)124(时间、频率、长度等)。这减少了除了唤醒和认证消息之外的单独传送所需的开销。
在实施例中，在仅用信号通知多播消息(点对多点数据传送)124的情况下，可以为此使用唤醒消息和/或认证消息(根据[4]的下行链路数据传送)中的可用字段。
1.2粗时信令
根据第1.1节，通常需要很长时间才能将即将到来的多播消息(点对多点数据传送)124通知所有必要的参与者。特别是在参与者很早就被告知即将到来的多播消息(点对多点数据传送)124的情况下，用信号通知非常大的时间差。能够以适当精细的方式解决此问题需要传送许多位。在被通知(时间上)非常接近实际多播消息(点对多点数据传送)124的参与者的情况下，在相同分辨率的情况下，数据字段的位的高位点在信令中。
由此得出，根据信令和多播消息(点对多点数据传送)124之间的(时间)差，不同长度的序列对于信令是有意义的。
然而，当考虑包括石英的真实参与者时，显然，参与者期望多播消息(点对多点数据传送)124的时间点的不准确度也取决于信令和多播消息(点对多点数据传送)124之间的时间差。
差越长，参与者为多播消息(点对多点数据传送)124假定的时间点越不准确。此时间点越不准确，参与者选择的多播消息(点对多点数据传送)124的搜索范围越大。如果搜索范围明显大于多播消息(点对多点数据传送)124的传送时间点的分辨率，则可以选择较低的分辨率(因此不确定性更大)，而不会大幅增加搜索范围(在最坏的情况下，石英误差和分辨率误差相加)。
信令中不准确的典型值在1个码元(例如码元持续时间)到十个10,000个码元(码元持续时间)的范围内。
高于10,000个码元的值(例如码元持续时间)具有太大的不准确性，并且需要非常广泛的后同步。
在理想计时的情况下，重要的是要注意不确定性仍然足够大，以至于没有后同步的接收是不可能的。
在实施例中，信令的分辨率可以包括可以在后同步的上下文中确定的特定不准确度。
代替或结合时间点的粗略信令，可以选择时间点的非线性缩放，例如对数标度。这具有以下优点：接近即将到来的多播消息(点对多点数据传送)124的时间点比更远的时间点具有更精确的分辨率。然而，根据以上解释，这不是关键的，因为不准确度随着多播消息(点对多点数据传送)124的(时间)间隔由于石英偏移(例如石英的频率偏移)而增加。因此，分辨率也可能因此变得越不准确，多播消息(点对多点数据传送)124的时间点在未来越远。
在实施例中，信令的分辨率可以包括非线性缩放。
1.3进一步上行链路消息的信令
对于根据第1.1节或第1.2节的多播消息(点对多点数据传送)124的时间点的信令，例如，典型地传送具有16位的一个变量。在示例性选择的每个LSB(最低有效位)1s量化的情况下，信令和多播消息(点对多点数据传送)124之间的最大差为65536秒。这大约是18小时。
因此，应该确保可以在消息之前的18小时内通知多播消息(点对多点数据传送)124的所有需要的参与者。
通常，在具有数十万参与者(例如节点)106_1-106_n的大型网络中，这无法实现，因为可能存在每天仅一次或更不频繁地向基站104传送数据的参与者。因此，使用上述参数，不可能将即将到来的多播消息(点对多点数据传送)124通知所有参与者(例如节点)，或者向他们发送相同的信号。
因此，在实施例中，代替多播消息(点对多点数据传送)124的时间点，参与者应该/必须将上行链路消息(上行链路数据传送)120发送到基站104的(近似)时间可以再次与在最大信令长度之前暂时被通知多播消息(点对多点数据传送)124的所有参与者共享。
如果此新的上行链路消息(上行链路数据传送)120是由参与者发出的，则基站104可以继而发回下行链路消息(下行链路数据传送)122并在其中通知多播消息的时间点(点对多点数据传送)124。
此模式的时间序列在图8中示出。在这种情况下，在第一次下行链路消息(第一次下行链路数据传送)122_1中传送了进一步上行链路消息(第二次上行链路数据传送)120_2的(粗略)时间。然后关于多播消息(点对多点数据传送)124的时间点和/或频率的信息跟随在第二次下行链路消息(第二次下行链路数据传送)122_2中。
详细而言，图8以示意图的形式示出了根据本发明的实施例的通信系统100在进行第一次上行链路数据传送120_1、第一次下行链路数据传送122_1、第二次上行链路数据传送120_1和第二次下行链路数据传送122_2以及点对多点数据传送124时的频带占用情况。在图8中，纵坐标描述频率，横坐标描述时间。
从图8中可以看出，第一次下行链路数据传送122与第一次上行链路数据传送120_1在时间上同步地发生，例如在第一次上行链路数据传送120_1之后的指定(定义)时间之后。第一次下行链路数据传送122包括第一信令信息。
第一信令信息可以指示或用信号通知在点对多点数据传送124之前的进一步数据传送(例如准备点对多点数据传送的数据传送)，其中，在图8所示的实施例中，进一步的数据传送可以包括在相同的时间同步之后的第二次上行链路数据传送120_2和第二次下行链路数据传送122_2两者。
如图8所示，第一信令信息可以用信号通知第二次上行链路数据传送120_2的时间跨度或时间点(例如粗略的时间点)，其中第二次上行链路数据传送122_2发生在时间跨度中，或在粗略的时间点，用第一信令信息用信号通知，并且其中第二次下行链路数据传送122_2在时间上与第二次上行链路数据传送120_2同步发生，例如经过第一次上行链路数据传送120_1后的指定(定义)之后。第二次下行链路数据传送122_2可以包括第二信令信息，其中第二信令信息指示或用信号通知基站104的随后点对多点数据传送124。
例如，如图8所示，第二信令信息可以包括关于点对多点数据传送124的时间点的信息。显然，第二信令信息可以附加地或替代地还包括关于频率或点对多点数据传送124的频率信道的信息。如果点对多点数据传送124是基于电报拆分传送方法(TSMA，电报拆分多址)传送的，第二信令信息可以附加或者可替代地还包括关于点对多点数据传送124的跳时和/或跳频模式的信息。
换言之，图8示出了用于进一步上行链路消息(例如，第二次上行链路数据传送)120_2的时间的信令，其中进一步上行链路消息(例如，第二次上行链路数据传送)120_2之后是例如，定义多播消息(例如点对多点数据传送)124的时间的进一步下行链路消息(第二次下行链路数据传送)122_2。
如果参与者更不频繁地向基站104发送消息，例如每周只有一次，只要用于信令所需的时间在有效范围内，也可以多次请求进一步的上行链路消息(上行链路数据传送)。
在实施例中，代替多播消息(点对多点数据传送)的时间点的信令，可以定义参与者应该/必须发送进一步上行链路消息的(粗略的、近似的)时间。
由于通信系统(无线电网络)100缺少协调，传送中可能存在干扰和故障。这里描述的通信系统100经常在免许可的频带中操作并且其中通信系统100与其他通信系统共享资源(参见图3)，其中通信系统100和其他通信系统相互非协调。因此，也可能存在第三方通信系统的干扰。
使用电报拆分传送方法，已经开发了一种包括非常高的干扰鲁棒性的方法，但是，不能保证通过的最大概率。
如果已经根据第1.3节通知参与者进一步发射上行链路消息(上行链路数据传送)，则参与者可以期望基站104在下行链路中的可靠应答(例如，以下行链路数据传送的形式)。
但是，如果参与者没有收到下行链路消息(下行链路数据传送)或错误/故障/损坏的消息，则参与者知道传送中的某些内容没有正确进行(例如，由于信道干扰)。
在这种情况下，参与者可以立即向基站104发送进一步的上行链路消息(例如第三次上行链路数据传送)(例如重复先前的上行链路消息(例如第二次上行链路数据传送120_2))。然后，它等待再次用于基站104的下行链路消息(例如第三次下行链路数据传送)。如果这再次被正确接收，则确保上行链路消息(例如第三次上行链路数据传送)现在已经正确地到达基站104。否则，参与者可以打开另一个的接收窗口(例如用于进一步的下行链路数据传送)(如果这对于基站104是已知的)或执行上行链路消息的另一个发射(上行链路数据传送)。
在实施例中，如果在时间上(粗略地)用信号通知的进一步上行链路消息(例如第二次上行链路数据传送)在下行链路中没有获得正确答案(例如以第二次下行链路数据传送的形式)，则进一步上行链路消息可以(立即)发送(例如第三次上行链路数据传送)。
作为用信号通知多播消息(点对多点数据传送)124的替代方案，多播消息(点对多点数据传送)124的时间点仍然可以被共享，然而，具有另一种分辨率(例如，范围1分钟到1.5个月)。参与者然后可以决定自己何时(在多播消息(点对多点数据传送)124之前)其再次发送上行链路消息(例如第四次上行链路数据传送)以获得更精确的时间点(点对多点数据传送124)。
通过这样，参与者可以在多播消息(点对多点数据传送)124之前等待例如长达1小时是否需要上行链路消息(上行链路数据传送)，从而获得准确的时间点。如果不是这种情况，则参与者可以发送专用上行链路消息(例如，第四次上行链路数据传送)。在这种情况下，专用上行链路消息(例如第四次上行链路数据传送)显然应该(伪)随机放置在剩余时间内，以便并非所有参与者(例如节点)都没有针对多播消息(点对多点数据传送)124一次发送的精确时间同步。
在实施例中，在参与者在实际多播消息之前很早就被通知的情况下，可以在时间点的信令中选择更大的分辨率。然后，暂时，参与者可以等到多播消息(点对多点数据传送)124之前不久是否已经存在上行链路消息(上行链路数据传送)。如果不是这种情况，则可以触发专用上行链路消息(例如第四次上行链路数据传送)。
1.4支持信标的时间和/或频率信道的信令
在实施例中，在传送多播消息(点对多点数据传送)124之前，可以采用所谓的支持信标。这种支持信标可以包含直到下一个支持信标或多播消息(点对多点数据传送)124之前的信令。
在实施例中，(通信系统100的)参与者可以与此支持信标同步。以与第1.1节中相同的方式，例如，可以用信号通知支持信标之前的时间以及可能使用的支持信标的频率信道，如图9中示意性指示的。
图9示出了根据本发明的实施例的通信系统100在执行上行链路数据传送120、下行链路数据传送122和点对多点数据传送124时的频带占用的示意图。在图9中，纵坐标描述频率，横坐标描述时间。
从图9中可以看出，下行链路数据传送122在时间上与上行链路数据传送120同步发生，例如，在上行链路数据传送120之后的指定的(定义的)时间之后。下行链路数据传送122包括第一信令信息。
第一信令信息可以指示或发信号通知在点对多点数据传送124之前的进一步数据传送(例如准备点对多点数据传送的数据传送)，其中在图9所示的实施例中，进一步的数据传送是支持信标123。
如图9所示，第一信令信息可以包括关于支持信标123的时间点的信息。显然，第一信令信息还可以附加地或替代地包括关于支持信标的频率或频率信道的信息。如果支持信标123是基于电报拆分传送方法(TSMA，电报拆分多址)传送的，则第一信令信息可以附加地或替代地还包括关于支持信标124的跳时和/或跳频模式的信息。
支持信标可包括第二信令信息，其中第二信令信息指示或发信号通知基站104的进一步支持信标或随后的点对多点数据传送124。
例如，如图9所示，第二信令信息可以包括关于点对多点数据传送124的时间点的信息。显然，第二信令信息可以附加地或替代地还包括关于或者点对多点数据传送124的频率信道的信息。如果点对多点数据传送124是基于电报拆分传送方法(TSMA，电报拆分多址)传送的，第二信令信息可以附加地或替代地，还包括关于点对多点数据传送124的跳时和/或跳频模式的信息。
换言之，图9示出了从参与者的消息(下行链路数据传送120)到支持信标123的时间和可能的频率偏移的信令。
在实施例中，关于支持信标的发送时间和/或发送信道(发送频率)和/或跳频模式(仅在TSMA的情况下)的信息可以被添加到单独生成的下行链路数据包(例如下行链路数据传送120)给参与者。
1.5石英偏移补偿
正如在1.2节中已经提到的，参与者106_1-106_n和基站104通常具有用于生成内部参考频率的振荡石英(例如作为时钟发生器)。然而，这些石英并不理想，并且在可用频率上具有所谓的容差。这些容差也转移到内部参考频率。
其中，发送频率和计时器由这些参考频率馈送，确定消息之间的时间差。因此，石英的容差直接影响消息的传送和接收。
例如，在[4]中从上行链路消息(上行链路数据传送)中估计出参与者的接收频率，并修改下行链路的发送频率，使得参与者可以在没有频率偏移的情况下接收下行链路消息(下行链路数据传送)。换句话说，根据参与者的(石英的)频率偏移调整下行链路消息(下行链路数据传送)的特性，使得参与者不再看到石英的频率偏移。
只要在一个基站104和一个参与者106_1之间仅存在通信，此模式就可以完美地工作。如果基站100与两个或更多个参与者106_1-106_n通信，则基站104为参与者106_1-106_n中的每一个获得由相应石英生成的不同频率偏移。
因此，不可能以所有参与者106_1-106_n通过石英看不到任何或仅忽略的低频率偏移和/或时间偏移的方式向所有参与者106_1-106_n发送多播消息(点对多点数据传送)124。
由于其可容许的容差，每个参与者(例如节点)必须在多播消息(点对多点数据传送)124开始时执行时间和频率同步。
从容差范围为20ppm和最大信令长度约为18小时的典型振荡石英开始，如第1.3节中示例所示，在传送65536s*20ppm＝1.31s的多播消息(点对多点数据传送)124的时间点，存在参与者最大时间不准确性。因此，对于正确的时间点，参与者必须在多播消息(点对多点数据传送)124的预期时间点前后±1.31s的搜索范围内进行搜索。
这同样适用于频率偏移，在典型载波频率为900MHz的情况下，相应参与者必须搜索的最大偏移为±18kHz。
如果参与者具有用于实时搜索的快速处理器，它可以确定正确的时间点和频率偏移，而无需大量存储要求。然而，如果不能实时进行搜索，则可以替代地存储所有基带数据以用于随后离线评估。
在第二种情况下，参与者通常只有非常小的微处理器，误差如此之大，在其上完全存储基带数据是不可能的。
考虑以下示例：多播消息(点对多点数据传送)124的数据速率为5KHz。在上述石英偏移为20ppm的情况下，要搜索的带宽因此为2*18kHz+5kHz＝41kHz。因此，当在基带(I相和Q相)中使用SDR前端时，采样率也至少为41k样本/s。因此，在上述±1.31秒的搜索范围内，必须可以在存储器中缓存107,420个样本进行处理。对于16位的典型ADC分辨率(16位的I相和16位的Q相)，这需要至少429,680KB的随机存取存储器。小型微处理器上随机存取存储器的典型值低于100KB(例如64KB)。因此，无法对整个搜索范围进行离线处理。
这两种情况还需要非常高的计算量，因此显著增加了电流消耗，这对于电池供电的参与者尤其重要。
因此，必须避免在时间方向和频率方向上的大搜索范围。
在一些系统中，参与者也有不止一种石英，例如LF石英(LF＝低频率)和HF石英(HF＝高频率)。LF石英通常比HF石英需要更少的电流。因此，LF石英通常是连续运行的，时序也由此得出。但是，无线电芯片需要更高频率的时钟，因此使用HF石英操作。因此，发送频率取决于HF石英。由于电流消耗的原因，HF石英可以在发射之间关闭。
LF石英通常比HF石英具有更高的耐受性。例如，LF石英可能具有100ppm的容差，而HF石英可能具有例如20ppm的容差。
正如已经提到的，在[4]中进行了载波频率的测量/估计。频率偏移可以在预期载波频率的帮助下确定，并且可以由此确定石英误差。替代地或与载波频率的估计相结合，还可以测量时间间隔(在两个电报/数据包/发射之间或在电报拆分的情况下的一个发射内)以估计石英的偏差。
此偏移量或这些偏移量也可以在下行链路中(即与下行链路数据传送一起)与来自前面1.1节到1.4节的参数一起传送。结果，参与者现在知道其在上行链路消息(上行链路数据传送)发射时间点的石英偏移量。
可替代地，可以使用来自几个先前上行链路消息(上行链路数据传送)的平均石英偏移，和/或如果温度可用，也可以考虑温度相关性(通知温度归一化频率偏差)。
当使用通过时间偏移确定石英偏移的方法时，也可以确定累积偏移(例如时间偏移)。这里，基站104知道两个任意发射(例如上行链路数据传送)(即不一定是两个连续发射)之间的时间。现在，基站104接收两个发射(例如上行链路数据传送)并确定发射之间的时间偏差(例如上行链路数据传送)。由此，可以确定累积的石英偏移(例如时间偏移)。因此，由于两次发射(例如上行链路数据传送)之间的时间期间的温度偏差导致的石英偏差被累积，因为石英必须连续运行以确定发送时间点，以及因此，当前环境条件总是会对石英产生影响。
如果石英偏移是通过发送频率确定的，情况就不同了，因为只有当前发送时间点的偏移(例如频率偏移)对发送频率有影响。
通常，相应参与者的环境条件不会立即改变，因此可以假设，如果当前的石英偏移(例如石英的频率偏移)是已知的，在多播消息的信令(点对多点数据传送)124和实际发射(点对多点数据传送124)之间的跨时间的最大误差小于最大允许石英偏移。
这减少了时间方向和频率方向的搜索范围，因此节省了计算能力、存储空间和能量。在如前示例中选择相同的参数时，除了从基于在这种情况下从先前上行链路消息(上行链路数据传送)的值校正的相应参与者中的石英偏移，最大可能剩余的偏移量例如，(例如，剩余频率偏移)减少到5ppm。
因此，时间方向的最大搜索范围减少到328ms，或频率方向减少到4.5kHz。因此，只需要四分之一的存储空间，计算能力也因此而降低。
如果在相应参与者中安装了不止一个石英，则基站104也可以相应地确定若干石英的偏移(例如频率偏移)，并用信号通知相同的(例如在下行链路数据传送中)。可替代地，石英也可以耦接在参与者(例如节点)中。结果，(例如所有)(相应参与者的)石英具有相同的偏移(例如频率偏移)。在这种情况下，如果基站104仅估计一个石英的偏移(例如频率偏移)就足够了，因为相应参与者可以直接将偏移应用到其他石英。
在实施例中，参与者的石英偏移可以从上行链路消息(上行链路数据传送)中确定，并且可以在随后的下行链路消息(下行链路数据传送)中通知参与者。参与者可以在接收多播消息(点对多点数据传送)时纠正此偏移并相应地选择较小的搜索窗口。
作为从上行链路(例如上行链路数据传送)用信号通知石英偏移(例如石英的频率偏移)的替代方案，基站104还可以使用石英偏移来适配多播消息(点对多点数据传送)的用信号通知的时间点。为此，基站104可在考虑参与者(例如终端点)的石英偏移的情况下计算时间点的偏差，并相应地用信号通知“错误”或校正的时间点。这同样适用于频率信道的信令，如果适用，也适用于电报拆分情况下的跳频模式的信令。
因此，参与者不必知道关于其石英偏移的任何信息，并且在搜索多播消息(点对多点数据传送)的开始时可以假设较小的石英误差(见上文)。
在实施例中，参与者的石英偏移(例如石英的频率偏移)可以在用信号通知开始时间(例如点对多点数据传送124)时被考虑并且可以在基站104中相应地被修改。
2.点对多点数据传送，带有同步数据包，用于参与者同步
下面假设有一个协调实例(例如基站104)以及每个网络(或通信系统)100内的非协调参与者(例如终端设备或终端点)106_1-106_n。
对于低功率广域网(LPWAN)的运行，以电报拆分方法(电报拆分多路访问)形式的消息传送已被证明是特别有利的。[1],[2],[5]示例性地说明了这种传送方法的基础。在这种情况下，消息(数据包(例如OSI模型中的物理层))被划分为多个部分数据包，并分布在不同的时间/频率资源上传送。部分数据包在时间和/或频率上的发射序列被称为信道接入模式或跳频模式。
在信道访问方法的情况下，经常使用基于竞争的访问，例如，在LPWAN网络中。这里，没有专门分配给参与者(例如终端设备)106_1-106_n可用的资源，而是多个参与者(例如终端设备)106_1-106_n主动访问无线电资源的公共目录。因此，可能存在接入冲突，即两个或多个参与者同时占用无线电资源。为了最小化这种访问冲突的影响，参与者(例如终端设备)106_1-106_n具有不同信道访问模式(跳频模式)的供应。
如果基站104想要向参与者(例如终端设备)106_1发送消息，则这在定义的时间和频率点(接收窗口)完成。除此以外，参与者(终端设备)将无法以其有限的资源接收消息(例如数据包；例如下行链路数据传送)。为了同时向多个参与者(例如终端设备)106_1-106_n(多播)传送消息，参与者(终端设备)106_1-106_n的接收窗口必须彼此调谐。
然而，在正常操作中，参与者(例如终端设备)106_1-106_n与其他参与者和基站104完全异步地操作。
基站104向若干参与者(例如终端节点)的发射被称为多播(点对多点数据传送)。直接发射到所有参与者(例如和终端)的特殊情况称为广播。这也由实施例涵盖。
使用电报拆分方法的网络(通信系统)仅占用非常小的带宽用于部分数据包的单次发射。然而，由于同步需要接收几个部分数据包，并且这些部分数据包通过跳频方法分布在非常大的带宽上以降低干扰敏感性，因此与电报拆分信号的同步仍然需要考虑很大的频率范围用于初始同步。
在小型(通常由电池供电)(低成本)参与者中，这种高速率数据处理(如上述频率范围所要求的)是不可用的，并且通常无法提供为此所需的接收带宽。因此，(低成本)参与者不可能在没有附加信息的情况下接收多播消息(点对多点数据传送)。
这是随后实施例开始的地方，根据此实施例，在多播消息(点对多点数据传送)之前添加可以被寻址的参与者用于时间和/或频率同步的所谓同步(部分)数据包。
因此，以下描述的实施例允许在非同步网络(通信系统)100中工作的参与者106_1-106_n(例如，包括参与者106_1)将他们自己同步到给多个参与者的消息(点对多点数据传送124)。在这种情况下，参与者106_1不能以全带宽接收多播消息的宽带传送(点对多点数据发送)124以及无法对其进行实时处理。
在这种情况下，主要方面涉及两阶段同步过程，即所使用的关于接收窗口的明确信息所在的同步序列的建立和检测过程。
图10示出了根据本发明实施例的参与者106_1和基站104的示意性电路框图。
参与者106_1(例如终端点)可以被配置为相对于基站104和/或通信系统100的其他参与者(参见图3)非协调地发送数据。
此外，参与者106_1可以被配置为接收通信系统100的基站104的点对多点数据传送124的同步数据包126，其中同步数据包126在指定的或者参与者已知的通信系统100的频带103的频率范围125中传送。
此外，参与者106_1可以被配置为基于同步数据包126接收在时间和/或频率上参考同步数据包128的点对多点数据传送124的有效载荷数据包128。
基站104可以被配置为将点对多点数据传送124发送到通信系统100的非协调发送参与者106_1-106_n，包括参与者106_1，其中点对多点数据传送124包括同步数据包126和在时间和/或频率上参考(例如同步；例如以指定或定义的时间和/或频率间隔发送)同步数据包126的有效载荷数据包128，其中在参与者106_1-106_n指定或已知的通信系统100的频带103的频率范围125中传送同步数据包126。
在实施例中，同步数据包126可以包括诸如同步序列或导频序列的同步信息，其中参与者106_1可以被配置为将其自身与同步信息(例如，同步序列)同步。结果，参与者106_1可以知道例如同步数据包126的(相对)时间点(或时隙)和/或(相对)频率(或频率信道)(传送的)。基于同步数据包126的(相对)时间点(或时隙)和/或(相对)频率(或频率信道)以及关于时间点(或时隙)和/或频率(或频率信道)和/或有效载荷数据包128(例如，相对于或相对于同步数据包126)的传送的跳频模式(例如在TSMA的情况下)的信息，例如，其中所述信息可以包含在同步数据包126中，或者可以从与同步数据包126一起传送的信息中导出，或者以任何其他方式为参与者106_1所知，诸如来自先前的下行链路数据传送122或系统中(严格)定义的数据传送122中，实际上相对于基站104非协调地(和异步地)发送的参与者106_1能够接收基站104的点对多点数据传送124的有效载荷数据包128。
实施例中，可以使用例如通过下行链路数据传送122从基站104发送到参与者106_1的信令信息用信号通知点对多点数据传送124。
详细地，参与者106_1可以被配置为从基站104接收与上行链路数据传送120在时间上同步的下行链路数据传送122，其中下行链路数据传送122包括信令信息，其中信令信息用信号通知点对多点数据传送124的传送，或者严格地说，点对多点数据传送124的同步数据包126的传送。
在这种情况下，参与者106_1可以被配置为基于信令信息接收点对多点数据传送124的同步数据包126。
在实施例中，信令信息可以包括以下至少之一：
-关于同步数据包126传送的时间点(例如时隙)的信息，
-关于传送同步数据包126的(指定)频率范围125的信息，
-关于跳时和/或跳频模式的信息，同步数据包126基于此信息被传送。
例如，关于时间点的信息可以是绝对时间点(或时隙)、相对时间点(或时隙)(例如，在下行链路数据传送122和同步数据包126的传送之间的定义时间跨度)，或可从中导出绝对或相对时间点(或时隙)的信息，诸如参与者106_1的振荡器的时钟周期数。
例如，关于指定频率范围125的信息可以是绝对频率范围，例如绝对频率信道(例如c0、c1、c2；参见图11)，或相对频率范围，例如下行链路数据传送122的频率信道(例如c4)与指定频率范围(例如c4-c1＝c3；c4-c2＝c2；c4-c3＝c1；参见图11)之间的距离。
例如，同步数据包126可以基于电报拆分传送方法(TSMA)来传送。在基于电报拆分传送方法的同步数据包126的传送中，同步数据包126(例如OSI模型中的物理层)可以被划分为多个部分同步数据包，使得多个部分同步数据包每个部分同步数据包仅包括同步数据包126的一部分，其中多个部分同步数据包不是连续传送的，而是根据指定的频率范围125中跳时和/或跳频模式在时间和/或频率上分布的。
下面更详细地描述参与者106_1和基站104的详细实施例。
2.1在点对多点数据传送的有效载荷数据包之前发射(部分)同步数据包
在典型网络(例如，通信系统)100中使用的具有多个MHz带宽的信号通常不能被参与者106_1-106_n使用非常成本有效的硬件和/或电池供电以它们的全带宽同时接收和/或处理。
通常，安装在此类参与者106_1-106_n上的无线电芯片可提供几百kHz的带宽。此外，这样的参与者106_1-106_n的计算能力被配置为使得这些带宽的实时处理成为可能。
对于这些参与者106_1-106_n仍然有可能将他们的接收窗口同步到多个参与者106_1-106_n的多播(例如点对多点数据传送)124，实施例使得能够传送具有频率和/或时间位置在大约100kHz的带宽内的用于接收窗口的必要信息。
在提取所需数据之后，参与者106_1可以确定接收窗口的时间位置和/或频率信道/频率信道(例如，点对多点数据传送124的(部分)有效载荷数据包的跳频模式)并相应地通过切换载波频率接收多播消息的(部分)有效载荷数据包(点对多点数据传送124)。
为此，所谓的(部分)同步数据包126可以在点对多点数据传送124的有效载荷数据包128之前的时间定义的间隔中在先前商定的时间点以固定定义的频率发射。此(部分)同步数据包126可用于确定点对多点数据传送124的有效载荷数据包128的开始。
如果点对多点数据传送124的有效载荷数据包128通过信道访问模式(或跳频模式)发射，则此(部分)同步数据包126可进一步包含用于导出信道访问模式的信息(或跳频模式)以及点对多点数据传送124的有效载荷数据包128的时间和频率位置，或者这是事先以另一种方式商定的。
在实际发射(点对多点数据传送的有效载荷数据包128)之前的(部分)同步数据包126的这种发射在图11中示出。在这种情况下，(部分)同步数据包126包含关于用于点对多点数据传送124的有效载荷数据包128的信道接入模式(例如跳频模式)的信息。点对多点数据传送124的(部分)同步数据包126和有效载荷数据包128之间的间隔可以被严格定义或可以作为(部分)同步数据包126中的信息可用。
详细地，图11示出了根据本发明实施例的具有同步数据包126和有效载荷数据包128的点对多点数据传送124的传送中通信系统100的频带103的占用。在图11中，纵坐标描述频率(频率信道)，横坐标描述时间(时隙)。
从图11中可以看出，同步数据包126可以在指定的频率范围125(图11中的频率信道c0)中传送。例如，如图11所示，指定频率范围125可以包括一个频率信道。显然，指定频率范围125还可以包括多于一个频率信道，例如两个或三个频率信道，如果指定频率范围125小于参与者106_1的接收器的接收带宽。如果同步数据包126是基于电报拆分方法传送的，则取决于所使用的信道编码，指定频率范围125也可以大于参与者106_1的接收器的接收带宽。
从图11中可以进一步看出，点对多点数据传送124的有效载荷数据包128可以基于电报拆分方法(TSMA)来传送。在这种情况下，有效载荷数据包128(例如OSI模型中的物理层的)可以被划分为多个部分有效载荷数据包128_1-128_i(i＝8)，其中多个部分有效载荷数据包128_1-128_i(i＝8)根据跳时和/或跳频模式在时间(例如跨多个时隙)和/或频率(例如跨多个频率信道)上分布地传送。
因此，同步数据包128可以包括关于跳时和/或跳频模式的信息，其中参与者106_1可以被配置为基于关于跳时和/或跳频模式信息接收多个部分有效载荷数据包128_1-128_i(i＝8)。
换言之，图11示出了在实际发射点对多点数据传送124的有效载荷数据包128之前的(部分)同步数据包126的发射。
在实施例中，(部分)同步数据包126，例如，包含关于用于点对多点数据传送124的有效载荷数据包128的信道接入模式/跳频模式的必要信息，可以在点对多点数据传送124的有效载荷数据包128的发射之前被时间上参考地发射。
2.2参与者关于即将到来的多播的信息(例如点对多点数据传送)
通常，参与者106_1-106_n在网络(例如通信系统)100中异步操作并因此准备好用于仅在它们向基站104发送电报(例如上行链路数据传送120)之后接收消息(例如下行链路数据传送122)，例如在ETSI标准TS 103 357[4]中指定的通信系统中的情况。
对于参与者(例如设备)106_1-106_n仍然有可能接收多播(点对多点数据传送)124，他们中的每一个被单独通知多播(例如点对多点数据传送)124即将到来。此外，可以传送多播(例如点对多点数据传送)124的确切频率，例如，如第1节中所解释的。
除了根据第1节用信号通知多播消息(例如，点对多点数据传送)124之外，基站104可以传送关于相对于参与者106_1的实际石英偏移的时间和频率的信息。一种可能性是将石英偏移直接通知参与者106_1，以便它可以自己执行补偿。
在实施例中，除了根据第1节用信号通知多播消息(例如点对多点数据传送)124的时间点之外，关于时间和/或频率和/或相对于当前参与者石英偏移的跳频模式的信息可以单独传送给每个参与者。
关于即将到来的多播(例如点对多点数据传送)124的信息也可以提前几天发生。然而，在这种情况下，应考虑参与者106_1的石英可能具有显著偏差。例如，±60ppm的简单时钟石英在7天后会有±36秒的偏差。通过使用HF石英校准，这种不准确度在7天内减少到12秒，例如精度为±20ppm。
在实施例中，代替如第1节中所述的实际多播开始的信令(例如，实际点对多点数据传送124，即点对多点数据传送124的有效载荷数据包128)，点对多点数据传送124的(部分)同步数据包126的开始可以在单独的下行链路消息(下行链路数据传送122)中用信号通知。
2.3将同步数据包划分为若干个部分同步数据包
在第2节的开始介绍了在时间上参考点对多点数据传送124的随后有效载荷数据包128发射的(部分)同步数据包126。此(部分)同步数据包126还可以包含关于如何组成点对多点数据传送124的有效载荷数据包128的信道访问模式(或跳频模式)的信息。
与通常分为多个部分数据包(例如部分有效载荷数据包)128_1-128_i的点对多点数据传送124的有效载荷数据包128相比，图11中所示本实施例中的(部分)同步数据包126只是单一的传送(例如被占用的资源元素)。
如果在此传送期间出现中断，则参与者106_1-106_n通常无法从此(部分)同步数据包126中提取数据。
图11中频率信道的通常带宽低于50kHz。然而，低成本参与者106_1-106_n通常可以实时处理高达100kHz甚至更高的频率。
因此，参与者106_1-106_n有可能通过至少两个频率信道并行接收和搜索。
有利的是，还通过电报拆分传送方法划分(部分)同步数据包126。由于(部分)同步数据包126中有效载荷数据的大小非常有限，通常需要不超过五个部分数据包(例如部分同步数据包)。
当使用允许丢失至少一个部分数据包(例如部分同步数据包)的编码时，可以选择用于划分的同步数据包126的跳频模式，使得比低成本参与者可以接收的带宽占用更大的带宽。唯一重要的是低成本参与者总是能够至少接收到最少数量的所需频率信道，而不管石英如何偏移。
图12中概述了这样的示例。这里，同步数据包126被划分为三个部分数据包(部分同步数据包)126_1-126_k(k＝3)并且在频率信道c0到c2上传送。还可以在部分数据包(部分同步数据包)126_1-126_k(k＝3)之间引入传送中的暂停，以及相对于频率的安排可以选择不同的部分数据包126_1-126_k(k＝3)。唯一重要的是参与者106_1事先知道此结构(例如，跳跃模式)。
详细地，图12以示意图示出了根据本发明的实施例在具有同步数据包126和有效载荷数据包128的点对多点数据传送124的传送中通信系统100的频带103的占用，其中同步数据包126被划分为多个部分同步数据包126_1-126_k(k＝3)，并且有效载荷数据包128被划分为多个部分有效载荷数据包128_1-128_i(i＝8)。在图12中，纵坐标描述频率(频率信道)，横坐标描述时间(时隙)。换言之，图12示出了将同步数据包126细分为三个部分数据包(部分同步数据包)126_1-126_k(k＝3)，其中这些在不同频率上传送。
从图12中可以看出，部分同步数据包126_1-126_k(k＝3)可以在指定频率范围125内的不同频率信道(图12中的频率信道c0、c1和c2)上传送。在这种情况下，指定频率范围125可以小于或等于参与者106_1的接收器的接收带宽。如果部分同步数据包126_1-126_k(k＝3)是信道编码的，即不是所有的部分同步数据包126_1-126_k都需要成功解码同步数据包126，而只需要部分同步数据包需要数据包126_1-126_k，指定频率范围125也可以大于参与者106_1的接收器的接收带宽，只要保证至少与多个部分同步数据包126_1-126_k在指定频率范围125内按照成功解码同步数据包126所需的每个部分频率范围被传送，其中一个或多个部分频率范围中的每一个至多对应于参与者106_1的接收器的接收带宽。
为了说明的目的，同步数据包126在图12中被划分为三个部分同步数据包126_1-126_k(k＝3)；在实施例中，同步数据包126可分为k个部分同步数据包126_1-126_k，k为大于或等于2的自然数，k≥2。
在实施例中，同步数据包126的发射可被划分为部分数据包(部分同步数据包)126_1-126_k，其中这些被放置为使得低成本参与者(更具成本效率的参与者)106_1可接收这些部分数据包的至少一部分(部分同步数据包)126_1-126_k。即，至少无故障接收所需的部分数据包(部分同步数据包)126_1-126_k的数量在低成本接收器的带宽内。
2.4分担基站与参与者之间的发送和接收负载
当多播(例如点对多点数据传送)124的通知在多播(例如点对多点数据传送)124之前很久发生时，由于基站104和参与者106_1之间的参考时间偏移(例如由石英偏移引起)，预期传送和实际传送之间的时间差可能是几秒，例如±36秒。为了使参与者106_1能够接收最少数量的所需码元，参与者106_1必须执行很长时间的接收，例如，72秒，或者用于基站104非常频繁地发送重复。
在实施例中，同步数据包126的发射可以重复很多次(例如基站104可以被配置为多次重复相同的次数)使得完整序列的持续时间(例如同步数据包126的多次发射)比基站104和参与者106_1之间的最大偏移(例如时间偏移)长。
在实施例中，接收器(例如参与者106_1的)的搜索范围可以长于基站104和参与者106_1之间的最大可能时间偏移(例如由石英偏移引起)。
关于第一种可能性，要考虑基站104通常每时间单位仅具有有限的发送时间(例如EU中的SRD，占空比为10％＝每小时6分钟)。在第二种可能性的情况下，参与者必须执行很长时间的接收。由于电池的形式、可用RAM和CPU计算时间等资源有限，这可能无法实现。解决办法是基站更频繁地(例如多次)发射同步序列(例如同步数据包126)并且参与者106_1更频繁地搜索发射。使用在发射间隔和接收窗口间隔之间彼此互质的间隔，可以增加在接收窗口的时间点处发生发射(例如同步数据包126)的概率。
在实施例中，(部分)同步数据包126的重复发射之间的间隔可以相对于彼此互质。
在实施例中，参与者106_1的接收窗口的距离可以彼此互质。例如，在接收窗口的选择中，参与者106_1可以被配置为选择相对于彼此互质的距离。
这样的示例在图13中示出。基站104发送(部分)同步数据包126(同步序列)四次，并且参与者106_1试图找到该序列三次。((部分)同步数据包126的)发射和接收窗口129之间的间隔可以选择为正交的(例如，彼此互质)以增加重叠的概率。
详细地，图13示出了根据本发明的实施例在重复发射同步数据包126中指定频率范围125的占用，其中根据跳时和跳频模式同步数据包被划分为多个部分同步数据包126_1-126_k(k＝3)在指定的频率范围内传送分布。在这种情况下，纵坐标描述频率，横坐标描述时间。换言之，图13示出了(部分)同步数据包126的多次重复和对它们的多次搜索。
从图13中可以看出，参与者的接收窗口129之间的距离t1和同步数据包126的重复发射或多个部分同步数据包126_1-126_k(k＝3)的重复发射之间的距离t2彼此之间可能互质。
2.5(部分)同步数据包的频率变化
在第2.1、2.3和2.4节中描述的实施例中，(部分)同步数据包126在相同频率或相同(相邻)频率上传送，以使低成本参与者能够拥有点对多点数据传送124的有效载荷数据包128上的同步。
点对多点数据传送124的有效载荷数据包128的发射发生在更大的频率范围内。与(部分)同步数据包126相比，这增加了点对多点数据传送124的有效载荷数据包128的干扰可靠性。此外，在静态场景中，(部分)同步数据包126的少数频率信道可能恰好位于衰落孔中，因此从未被参与者接收到。此外，在某些地区(例如美国)可能需要统一占用频率以获得认证(例如根据FCC)。
这个问题可以通过在不同频率上多次发射(部分)同步数据包126_1-126_k来规避。此模式在图14中示出。这里，(例如(部分)同步数据包126_1-126_k的)第一次发射占用频率信道c0到c2，并且(例如(部分)同步数据包126_1-126_k的)第二次发射占用信道c3到c5。因此，频率信道c6到c8可能被(例如(部分)同步数据包126_1-126_k的)进一步的发射占用。
详细地，图14示出了根据本发明的实施例在具有多个部分有效载荷数据包128_1-128_i(i＝8)的点对多点数据传送104的传送中通信系统100的频带103的占用，以及在指定频率范围125的不同部分频率范围125_1和125_2上重复发射部分同步数据包126_1-126_k。在图14中，纵坐标描述频率(频率信道)，横坐标描述时间(时隙)。
在实施例中，部分频率范围125_1和125_2可以各自小于参与者106_1的接收器或通信系统100的参与者(106_1-106_n)的接收器的接收带宽。
换言之，图14示出了(部分)同步数据包126_1-126_k的频率信道的变化。
因此，例如，在信道c0到c2中没有检测到(部分)同步数据包126_1-126_k的参与者106_1可以改变信道并再次在那里寻找(部分)同步数据包126_1-126_k。如果它在那里没有检测到任何东西，它可能会再次更改频率信道等。
这使得在某些部分信道上面临连续中断或处于衰落洞中的参与者(例如节点)仍然参与多播(例如点对多点数据传送)124成为可能。
为了说明的目的，在实施例中，选择了用于连续部分同步数据包126_1-126_k的频率信道的递增顺序。然而，这不是强制性的，即频率信道的另一个序列(例如发射n：c0,c1,c2，发射n+1：c10,c11,c12，发射n+2：c5,c6,c7等)可以在其他实施例中确定。
在实施例中，用于发射(部分)同步数据包126_1-126_k的频率信道可以随时间变化。在这种情况下，可能存在重复信道序列的整个模式的时间周期性。
为了最大化传送可靠性，可以从相同的同步信息中导出不同时隙的(部分)同步数据包126_1-126_k，以便能够使用(部分)同步数据包126_1-126_k的任意组合用于重建数据。如果是这种情况，则(例如参与者106_1的)接收器在跨时隙的相同聚类的情况下不能明确地确定存在哪个频率偏移，因为如果频率偏移大于集群的距离，它不能确定部分同步数据包126_1-126_k是否属于发射n或n+1。
在这种情况下，术语集群指的是部分同步数据包126_1-126_k的发射。例如，部分同步数据包126_1-126_k(k＝3)的第一次发射可以被称为第一集群130_1，而部分同步数据包126_1-126_k(k＝3)的第二次发射可以被称为第二集群130_2(参见图14)。
在实施例中，集群130_1-130_2可以在频率上彼此分离，使得不可能由于频率偏移而意外同步到在频率范围内移动的集群。
在集群130_1-130_2内，准确地知道已经接收到(部分)同步数据包126_1-126_k中的哪些可能是有利的。例如，在3段集群c0+c1+c2的情况下，如果外部两个(部分)同步数据包126_1-126_k中的一个被破坏，即c0或c2，则参与者(例如节点)106_1可能能够由于错误保护，成功同步并解码，但不知道是否收到了c0+c1或c1+c2。
如果频率信道cX和cX+1彼此间隔得足够远，以至于尽管存在频率偏移，仍可以明确地确定(部分)同步数据包已经在哪个cX上发送，则不再给出这种模糊性。
在实施例中，集群130_1-130_2内的频率信道可以在频率上彼此分离，使得相邻信道不重叠，即使在频率偏移的情况下。
另一种解决方案是设计集群130_1-130_2，使得集群内的跳频模式是明确的。也就是说，它不是如图14所示的阶梯式，而是序列c0+c2+c1，在成功检测到至少两个(部分)同步数据包126_1-126_k的情况下，明确地确定哪个(部分)同步数据包126_1-126_k已被接收。
在实施例中，可以选择(部分)同步数据包126_1-126_k的集群130_1-130_2，使得集群内的(部分)同步数据包126_1-126_k在时间和/或频率上没有重复的相同间隔。
进一步可能性是基于到点对多点数据传送124的有效载荷数据包128或部分有效载荷数据包128_1-128_i的距离来识别集群130_1-130_2的频率位置。
在实施例中，集群130_1-130_2可以具有这样的时间距离，使得它们可以由参与者106_1明确分配。
2.6在点对多点数据传送的有效载荷数据包之前重复发射(部分)同步数据包的情
况下的交错集群
根据第2.4节，如果部分同步数据包126_1-126_k重复发射，则有可能在时间上交错至少两次发射。对于在(例如同步数据包126的)细分为三个部分同步数据包126_1-126_k(k＝3)的情况下的双重发射，这可以在图15中看到。
详细地，图15示出了根据本发明的实施例在具有多个部分有效载荷负载数据包128_1-128_i(i＝8)和部分同步数据包126_1-126_k(k＝3)的重复发射的点对多点数据传送104的传送中通信系统100的频带103的占用，其中部分同步数据包126_1-126_k(k＝3)的重复发射被交错。在图15中，纵坐标描述频率(频率信道)，横坐标描述时间(时隙)。换言之，图15示出了部分同步数据包126_1-126_k(k＝3)的两个发射的时间交错。
这种时间交错的优点是干扰鲁棒性，因为相邻频率信道之间有更大的时间间隔。至于参与者106_1的同步特性，除了部分同步数据包126_1-126_k的接收存在更高的时延之外，其没有变化。然而，这没有问题，因为在接收到部分同步数据包126_1-126_k之后，参与者106_1无论如何必须等待，直到它可以接收到有效载荷数据包128，或点对多点数据传送124的多个部分有效载荷数据包128_1-128_i。
由于最后一个同步数据包126_3和点对多点数据传送124的第一个部分有效载荷数据包128_1的开始之间的距离从集群130_1到簇130_2变化，此距离(即第一部分有效载荷数据包128_1和点对多点数据传送124的时间开始)可以预先为参与者106_1所知或者可以适当地用信号通知。
在实施例中，在部分同步数据包126_1-126_k的重复发射(例如在点对多点数据传送124的(部分)有效载荷数据包128之前)的情况下，(例如部分同步数据包126_1-126_k的重复可以交错。
在多次重复的情况下，所有发射(例如部分同步数据包126_1-126_k的)可以彼此交织，其中，在传送的部分同步数据包126_1-126_k之间，存在与重复数量对应的暂停。
在图15的示例中，使用了单次重复(例如部分同步数据包126_1-126_k的)，使得第一次发射r0的部分同步数据包126_1-126_k之间的每一个有恰好一跳的暂停，即部分同步数据包的持续时间。在双重重复(例如部分同步数据包126_1-126_k)的情况下，暂停将是两跳(例如部分同步数据包)等。
发射r1在时间步长t1以相同的模式(对应于集群)开始。通过选择等距的距离，确保重复之间没有时间重叠。
当使用两次重复时，第二次重复将在时隙t2开始。
在实施例中，可以使用在所有重复发射(例如部分同步数据包126_1-126_k的)中使用的基本集群(例如基本跳频模式)。
在实施例中，集群内的部分同步数据包126_1-126_k之间的时间间隔可以对应于(例如部分同步数据包126_1-126_k的)重复次数。
2.7在具有循环相关性的部分接收情况下序列的虚拟循环延续
如果参与者(例如终端节点)106_1不知道部分同步数据包126_1-126_k的确切时间位置，它可以接收至少两倍长度的序列以便一次完整地获得它。假设基站104连续重复部分同步数据包126_1-126_k(例如，没有时间暂停)。
为了将接收时间精确地减少到部分同步数据包126_1-126_k的长度，接收器(例如参与者106_1的)可以循环地关联部分同步数据包并且因此不管接收到的数据的位置如何都接收序列。为此，发射(例如部分同步数据包126_1-126_k)应该在整个长度上一致地发生，例如带有SDR前端(SDR＝软件无线电，software defined radio)。
图16在图表中示出了根据本发明的实施例在部分同步数据包126_1-126_k(k＝3)的周期性发射的情况下指定频率范围125的占用以及参与者106_1的接收器的接收窗口129用于接收部分同步数据包126_1-126_k(k＝3)。在图16中，纵坐标描述频率，横坐标描述时间。换言之，图16示出了同步序列(例如部分同步数据包126_1-126_k(k＝3))的循环接收。
在实施例中，接收器(例如参与者106_1的)可以使用部分同步数据包126_1-126_k(k＝3)的周期性来进行循环相关。
为了更稳健的接收，可以仅对完全接收的部分同步数据包执行循环相关。在这种情况下，例如，接收窗口129被扩展到四个部分同步数据包的长度。因此，三个部分同步数据包总是被完全接收并且可以组合成序列。相关性可以发生在时域或频域中(例如，经由FFT)。
图17在图表中示出了根据本发明的实施例在部分同步数据包126_1-126_k(k＝3)的周期性发射的情况下指定频率范围125的占用以及参与者106_1的接收器的接收窗口129，用于接收部分同步数据包126_1-126_k(k＝3)，其中接收窗口129的长度对应于四个部分同步数据包的长度。在图17中，纵坐标描述频率，横坐标描述时间。换言之，图17示出了在部分同步数据包级别上同步序列(例如部分同步数据包126_1-126_k(k＝3))的循环接收。
在实施例中，(例如参与者106_1的)接收器可以使用部分同步数据包126_1-126_k的周期性来用于部分同步数据包级别上的循环相关。
此外，第2.4、2.5和2.6节的实施例的组合是可能的，如图18中所示。
详细地，图18以示意图示出了根据本发明的实施例部分同步数据包126_1-126_k(k＝3)的重复发射中指定频率范围125的占用以及参与者106_1的接收器的两个接收窗口129_1和129_2，用于接收部分同步数据包126_1-126_k(k＝3)，其中部分同步数据包126_1-126_k(k＝3)的重复发射是彼此在时间和频率上偏移的版本。在图18中，纵坐标描述频率，横坐标描述时间。换言之，图18示出了基于不同频率上的部分同步数据包级别的序列(例如部分同步数据包126_1-126_k)的循环接收。
2.8不同的码率
为了确保尽可能高的传送可靠性，为传送数据提供错误保护代码是有利的。根据系统(通信系统)100的要求，可能需要使用更多(部分)同步数据包，使得可以同步数据包(例如部分同步数据包)的阈值至少低于其中在它可能被解码处的阈值。
例如，如果在点对多点数据传送124的有效载荷数据包128中使用了非常低速率的错误保护(例如，具有1/4码率的卷积码)，则此包可解码高达例如，0dB的SNR。现在，如果发射极少(部分)同步数据包126_1-126_k(例如高速率错误保护(例如具有1/2码率的卷积码))，则(部分)同步数据包126_1-126_n可以仅在SNR达到+3dB时成功同步。在这种情况下，点对多点数据传送124的有效载荷数据包128中增加的错误保护将在点对多点数据传送124的有效载荷数据包128的发射中浪费的能量，因为没有(部分)同步数据包126_1-126_k的同步，点对多点数据传送124的有效载荷数据包128可能不会被接收，因为其位置和/或跳跃模式是未知的。
因此，(部分)同步数据包126_1-126_k的数量可以适应要使用的点对多点数据传送124的有效载荷数据包128的错误保护码。
在实施例中，(部分)同步数据包126_1-126_k的数量可以适用于在点对多点数据传送124的有效载荷数据包128中使用的错误保护。
由于(部分)同步数据包中的信息也应该在与点对多点数据传送124的有效载荷数据包128相同的阈值下可解码，向同步数据包126提供类似错误保护码作为点对多点数据传送124的有效载荷数据包128可能是有利的。
在实施例中，点对多点数据传送124的有效载荷数据包128和同步数据包126可以使用相同的错误保护码。
在实施例中，点对多点数据传送124的有效载荷数据包128和同步数据包126可以使用具有相当性能的错误保护码。
如果同步数据包126非常短，使用简单的重复码代替常见的错误保护码(例如卷积码)并将所有信息打包到每个单独的部分同步数据包126_1-126_k中可能是有用的。
在实施例中，所有部分同步数据包126_1-126_k可以是符号相同的。
3.进一步的实施例
下面描述的实施例可以单独或与上述实施例结合实施或应用。
图19示出了根据本发明实施例的用于操作通信系统的非协调发送参与者的方法240的流程图。方法240包括步骤242，接收通信系统的基站的点对多点数据传送的同步数据包，其中同步数据包在指定或参与者已知的频带的频率范围内传送。此外，方法240包括步骤244，基于同步数据包接收被引用的点对多点数据传送的有效载荷数据包[例如。同步；例如以指定的时间和/或频率间隔]在时间和/或频率上传送到同步数据包。
图20示出了根据本发明实施例的用于操作通信系统的基站的方法250的流程图。方法250包括将点对多点数据传送发送到通信系统的多个非协调发送参与者的步骤252，其中点对多点数据传送包括同步数据包和有效载荷数据包，其在时间和/或频率上被引用[例如同步：例如以指定的时间和/或频率间隔和/或跳时模式和/或跳频模式]到同步数据包，其中同步数据包在参与者指定的或已知的通信系统的频带的频率范围内传送。
本发明的实施例在通信系统中用于从参与者[终端设备]到基站或从一个/多个基站到参与者[例如终端设备]的无线电传送数据。例如，通信系统可以是个域网(PAN)或低功率广域网(LPWAN)，其中参与者(例如终端设备)可以是例如电池供电的传感器(传感器节点)。
本发明的实施例针对这样的应用情况，其中通过所谓的电报拆分方法(电报拆分多址，TSMA)将消息(例如，数据分组)以多个部分数据包的形式传送给多个参与者(组播)。
本发明的实施例涉及一种用于通过无线电传送系统进行数据数字传送的系统(通信系统)。发送的数据通常在整个可用带宽的几个部分频率信道中传送。
本发明的实施例可以用在所谓的非协调网络中，其中无线电参与者以非协调方式(没有无线电资源的先前分配)传送数据。
例如，本发明的实施例可以用在如ETSI TS 103 357标准[4]中定义的通信系统中。
实施例提供通信系统的参与者[例如终端点]，[其中通信系统在由多个[例如相互非协调的]通信系统]使用的频带[例如ISM频带]中进行无线通信]，其中参与者被配置为相对于其他参与者和/或通信系统的基站非协调地发送数据，其中参与者被配置为接收，时间上与向通信系统的基站发送的上行链路数据传送同步，来自基站的下行链路数据传送，其中下行链路数据传送包括信令信息，其中参与者被配置为基于信令信息接收来自基站的点对多点数据传送[例如[组播数据传送]。
在实施例中，信令信息可以包括关于点对多点数据传送的时间点的信息。
例如，关于时间点的信息可以是绝对时间点、相对时间点[例如下行链路数据传送和点对多点数据传送之间定义的时间跨度]，或可以从中导出绝对或相对时间点的信息，诸如参与者振荡器的时钟周期数。
在实施例中，信令信息进一步可以包括关于点对多点数据传送的频率信道[例如通信系统使用的频带的]的信息。
例如，关于频率信道的信息可以是绝对频率信道或相对频率信道[例如下行链路数据传送的频率信道与点对多点数据传送的频率信道之间的距离]。
在实施例中，点对多点数据传送可以包括根据跳时和/或跳频模式在时间和/或频率上分布地传送的多个子数据包，其中信令信息进一步包括关于跳时和/或跳频模式的信息。
例如，点对多点数据传送可以是基于电报拆分的数据传送。在基于电报拆分的数据传送中，待传送的数据[例如[编码的]物理层的有效载荷数据]被划分为多个子数据包，使得多个子数据包中的每一个仅包括待传送数据的一部分，其中多个子数据包是不是连续传送，而是根据跳时和/或跳频模式在时间和/或频率上分布。
在实施例中，关于点对多点数据传送的时间点的信息可以包括定义的[例如期望的或故意的]至少足够大的不准确度，使得接收点对多点数据传送需要接收方同步到点对多点数据传送，其中参与者被配置为执行同步到点对多点数据传送，以接收点对多点数据传送。
在实施例中，定义的不准确度可以在1到10,000个码元持续时间的范围内。
在实施例中，定义的不准确度可能受到非线性缩放[例如对数缩放]作为点对多点数据传送的时间间隔的函数，因此随着点对多点数据传送的间隔增加，不准确度更大。
在实施例中，下行链路数据传送进一步可以包括时钟发生器校正信息[例如，以ppm为单位的石英偏移用于定时器和频率发生器]用于校正参与者的时钟发生器的时钟偏差，其中参与者被配置为在时钟发生器校正信息的基础上校正时钟发生器的时钟偏差。
在实施例中，上行链路数据传送可以是第一次上行链路数据传送，其中下行链路数据传送可以是第一次下行链路数据传送，其中信令信息是第一信令信息，其中第一信令信息用信号通知一段时间或时间点[例如粗略的时间点]用于第二次上行链路数据传送[例如在第一次上行链路数据传送之后]，其中参与者被配置为在信号通知的时间段内向基站发送第二次上行链路数据传送，并且从时间上与第二次上行链路数据传送同步地从基站接收第二次下行链路数据传送，其中第二次下行链路数据传送包括第二信令信息，其中参与者被配置为基于第二信令信息接收点对多点数据传送[例如组播数据传送]。
在实施例中，第二信令信息可以包括关于点对多点数据传送的时间点的信息。
在实施例中，第二信令信息进一步可以包括关于点对多点数据传送的频率信道的信息[例如通信系统使用的频带的]。
在实施例中，点对多点数据传送可以包括根据跳时和/或跳频模式在时间和/或频率上分布地传送的多个子数据包，其中第二信令信息进一步包括关于跳时和/或跳频模式的信息。
在实施例中，如果不能成功接收第二次下行链路数据传送[例如，如果第二次下行链路数据传送没有发生或被中断]，则可以配置参与者向基站发送第三次上行链路数据传送，并接收与第三次上行链路数据传送时间同步的来自基站的第三次下行链路数据传送，其中第三次下行链路数据传送包括第三信令信息，其中参与者被配置为基于第三信令信息接收点对多点数据传送[例如组播数据传送]。
在实施例中，第一次下行链路数据传送或第二次下行链路数据传送进一步可以包括描述参与者的时钟发生器相对于参考时钟的时钟偏差的时钟发生器校正信息，其中参与者被配置为接收通过使用时钟发生器校正信息进行点对多点数据传送[例如基于时钟发生器校正信息校正时钟发生器的时钟偏差以接收点对多点数据传送]。
在实施例中，上行链路数据传送可以是第一次上行链路数据传送，其中下行链路数据传送是第一次下行链路数据传送，其中信令信息是第一信令信息，其中第一信令信息包括关于点对多点数据传送的粗略时间点的信息，[例如其中，关于点对多点数据传送的粗略时间点的信息对于点对多点数据传送的接收来说太不准确]，其中参与者被配置为在点对多点数据传送的粗略时间点之前向基站发送第四次上行链路数据传送，从基站接收与第四次上行链路数据传送时间同步的第四次下行链路数据传送，其中第四次下行链路数据传送包括第四信令信息，其中参与者被配置为基于第四信令信息接收点对多点数据传送[例如组播数据传送]。
在实施例中，第四信令信息可以包括关于点对多点数据传送的时间点的信息。
在实施例中，第四信令信息进一步可以包括关于点对多点数据传送的频率信道的信息[例如通信系统使用的频带的]。
在实施例中，点对多点数据传送可以包括根据跳时和/或跳频模式在时间和/或频率上分布地传送的多个子数据包，其中第四信令信息进一步可以包括关于跳时和/或跳频模式的信息。
在实施例中，第一次下行链路数据传送或第四次下行链路数据传送进一步可以包括时钟发生器校正信息，用于校正参与者的时钟发生器的时钟偏差，其中，参与者被配置为基于时钟发生器校正信息校正时钟发生器的时钟偏差。
在实施例中，信令信息可以是第一信令信息，其中第一信令信息包括关于支持信标的时间点的信息，其中参与者被配置为基于第一信令信息接收支持信标，其中，支持信标包括第五信令信息，其中参与者被配置为基于第五信令信息接收点对多点数据传送[例如组播数据传送]。
在实施例中，第一信令信息进一步可以包括关于频率信道的信息[例如通信系统使用的频带的频率]或支持信标的频率偏移。
在实施例中，第五信令信息可以包括关于点对多点数据传送的时间点的信息。
在实施例中，第五信令信息进一步可以包括关于点对多点数据传送的频率信道的信息[例如通信系统使用的频带的]。
在实施例中，点对多点数据传送可以包括根据跳时和/或跳频模式在时间和/或频率上分布地传送的多个子数据包，其中第五信令信息进一步包括关于跳时和/或跳频模式的信息。
在实施例中，下行链路数据传送或支持信标还进一步可以包括时钟发生器校正信息，用于校正参与者的时钟发生器的时钟偏差，其中，参与者被配置为基于时钟发生器校正信息校正时钟发生器的时钟偏差。。
在实施例中，参与者可以被配置为向其他参与者和/或通信系统的基站异步发送数据。
例如，参与者可以被配置为发送上行链路数据异步传送到基站。
在实施例中，参与者可以被配置为在随机或伪随机时间点向基站发送上行链路数据传送。
在实施例中，上行链路数据传送可以包括根据跳时和/或跳频模式在时间和/或频率上分布地传送的多个子数据包。
例如，上行链路数据传送可以是基于电报拆分的数据传送。在基于电报拆分的数据传送中，待发送送的数据[例如(编码的)物理层的有效载荷数据]被划分为多个子数据包，使得多个子数据包中的每一个仅包括待传送的数据的一部分，其中多个子数据包不是连续传送，而是根据跳时和/或跳频模式在时间和/或频率上分布。
在实施例中，下行链路数据传送可以包括根据跳时和/或跳频模式在时间和/或频率上分布地传送的多个子数据包。
例如，下行链路数据传送可以是基于电报拆分的数据传送。在基于电报拆分的数据传送中，待传送的数据[例如(编码的)物理层的有效载荷数据]被划分为多个子数据包，使得多个子数据包中的每一个仅包括待传送的数据的一部分，其中多个子数据包不是连续传送，而是根据跳时和/或跳频模式在时间和/或频率上分布。
在实施例中，参与者可以是传感器节点或致动器节点。
在实施例中，参与者可以是电池供电的。
在实施例中，参与者可以包括用于产生电能的能量收集元件。
进一步的实施例提供了一种通信系统的基站[其中该通信系统在由多个[例如相互非协调的]通信系统]使用的频带中进行无线通信[例如ISM频带]，其中基站被配置为从通信系统的参与者接收上行链路数据传送，其中上行链路数据传送是非协调的，其中基站被配置为与接收的参与者的上行链路数据传送时间同步地发送到参与者的下行链路数据传送，其中下行链路数据传送包括信令信息，其中信令信息用信号通知随后的点对多点数据传送或在点对多点数据传送之前的进一步数据传送，其中基站被配置为根据信令信息发送点对多点数据传送[例如向通信系统的多个参与者发送，其中参与者是多个参与者的一部分]。
在实施例中，信令信息可以包括关于点对多点数据传送的时间点的信息。
例如，关于时间点的信息可以是绝对时间点、相对时间点[例如下行链路数据传送和点对多点数据传送之间定义的时间跨度]，或可以从中导出绝对或相对时间点的信息，诸如参与者振荡器的时钟周期数。
在实施例中，信令信息进一步可以包括关于点对多点数据传送的频率信道的信息[例如通信系统使用的频带的]。
例如，关于频率信道的信息可以是绝对频率信道或相对频率信道[例如下行链路数据传送的频率信道与点对多点数据传送的频率信道之间的距离]。
在实施例中，点对多点数据传送可以包括根据跳时和/或跳频模式在时间和/或频率上分布地传送的多个子数据包，其中信令信息进一步包括关于跳时和/或跳频模式的信息。
例如，点对多点数据传送可以是基于电报拆分的数据传送。在基于电报拆分的数据传送中，待传送的数据[例如[编码的]物理层的有效载荷数据]被划分为多个子数据包，使得多个子数据包中的每一个仅包括待传送数据的一部分，其中多个子数据包不是连续传送，而是根据跳时和/或跳频模式在时间和/或频率上分布。
在实施例中，关于点对多点数据传送的时间点的信息可以包括定义的[例如期望的或故意的]至少足够大的不准确度，以便接收点对多点数据传送需要接收器同步到点对多点数据传送。
在实施例中，定义的不准确度可以在1到10,000个码元持续时间的范围内。
在实施例中，所定义的不准确度可以作为到点对多点数据传送的时间间隔的函数进行非线性缩放，使得随着到点对多点数据传送的间隔增加，不准确度更大。
在实施例中，基站可以被配置为基于参与者的上行链路数据传送确定参与者的时钟发生器的时钟偏差，其中基站被配置为向下行链路数据传送提供时钟发生器校正信息用于校正参与者时钟发生器的时钟偏差。
在实施例中，基站可以被配置为基于到参与者的上行链路数据传送来确定参与者的时钟发生器的时钟偏差，其中信令信息包括的关于点对多点数据传送的时间点的信息考虑参与者时钟发生器上的时钟偏差[例如使得时钟发生器的时钟偏差得到补偿]，和/或其中信令信息包括的关于点对多点数据传送的频率信道的信息考虑参与者的时钟发生器的时钟偏差[例如，使得补偿时钟发生器的时钟偏差]。
在实施例中，上行链路数据传送可以是第一次上行链路数据传送，其中下行链路数据传送是第一次下行链路数据传送，其中信令信息是第一信令信息，其中第一信令信息用信号通知一段时间或时间点[例如粗略的时间点]用于第二次上行链路数据传送[例如在第一次上行链路数据传送之后]，其中基站被配置为在信号通知的时间段内从参与者接收第二次上行链路数据传送，并且在时间上与第二次上行链路数据传送同步地向参与者发送第二次下行链路数据传送，其中第二次下行链路数据传送包括第二信令信息，其中第二信令信息用信号通知随后的点对多点数据传送[例如其中，第二次上行链路数据传送和/或第二次下行链路数据传送是进一步的数据传送]，其中基站被配置为根据第二信令信息发送点对多点数据传送[例如向通信系统的多个参与者发送，其中参与者是多个参与者的一部分]。
在实施例中，第二信令信息可以包括关于点对多点数据传送的时间点的信息。
在实施例中，第二信令信息进一步可以包括关于点对多点数据传送的频率信道的信息[例如通信系统使用的频带的]。
在实施例中，点对多点数据传送可以包括根据跳时和/或跳频模式在时间和/或频率上分布地传送的多个子数据包，其中第二信令信息进一步包括关于跳时和/或跳频模式的信息。
在实施例中，基站可以被配置为基于参与者的第二次上行链路数据传送确定参与者的时钟发生器的时钟偏差，其中基站被配置为向第二次下行链路数据传送提供时钟发生器用于校正参与者时钟发生器的时钟偏差的校正信息。
在实施例中，基站可以被配置为基于参与者的第一或第二次上行链路数据传送来确定参与者的时钟发生器的时钟偏差，其中第二信令信息包括的关于点对多点数据传送的时间点的信息考虑参与者的时钟发生器的时钟偏差[例如从而补偿时钟发生器的时钟偏差]。
在实施例中，上行链路数据传送可以是第一次上行链路数据传送，其中下行链路数据传送是第一次下行链路数据传送，其中信令信息是第一信令信息，其中第一信令信息包括点对多点数据传送的关于粗略时间点的信息[例如其中关于点对多点数据传送的粗略时间点的信息对于点对多点数据传送的接收来说太不准确]，其中基站被配置在点对多点数据传送的粗略时间点之前从参与者接收第四次上行链路数据传送，并且在时间上与第四次上行链路数据传送同步地向参与者发送第四次下行链路数据传送，其中第四次下行链路数据传送包括第四信令信息，其中第四信令信息用信号通知随后的点对多点数据传送，[例如其中第四次上行链路数据传送和/或第四次下行链路数据传送是进一步的数据传送]，其中基站被配置为根据第四信令信息发送点对多点数据传送[例如向通信系统的多个参与者发送，其中参与者是多个参与者的一部分]。
在实施例中，第四信令信息可以包括关于点对多点数据传送的时间点的信息。
在实施例中，第四信令信息进一步可以包括关于点对多点数据传送的频率信道的信息[例如通信系统使用的频带的]。
在实施例中，点对多点数据传送可以包括根据跳时和/或跳频模式在时间和/或频率上分布地传送的多个子数据包，其中第四信令信息进一步可以包括关于跳时和/或跳频模式。
在实施例中，基站可以被配置为基于参与者的第四次上行链路数据传送确定参与者的时钟发生器的时钟偏差，其中基站被配置为向第四次下行链路数据传送提供时钟发生器校正信息用于校正参与者时钟发生器的时钟偏差。
在实施例中，基站可以被配置为基于参与者的第四次上行链路数据传送确定参与者的时钟发生器的时钟偏差，其中第四信令信息包括的关于点对多点数据传送的时间点的信息考虑参与者的时钟发生器上的时钟偏差[例如使得时钟发生器的时钟偏差得到补偿]，和/或其中第四信令信息包括的关于点对多点数据传送的频率信道的信息考虑参与者的时钟发生器的时钟偏差[例如使得补偿时钟发生器的时钟偏差]。
在实施例中，信令信息可以是第一信令信息，其中第一信令信息包括关于支持信标的时间点的信息，其中基站被配置为根据第一信令信息的发送[例如向通信系统的多个参与者发送，其中参与者是多个参与者的一部分]支持信标，其中支持信标包括第五信令信息，其中第五信令信息用信号通知随后点对多点数据传送[例如其中支持信标是进一步的数据传送]。
在实施例中，第一信令信息进一步可以包括支持信标的关于频率信道的信息[例如通信系统使用的频带的]。
在实施例中，第五信令信息可以包括关于点对多点数据传送的时间点的信息。
在实施例中，第五信令信息进一步可以包括关于点对多点数据传送的频率信道的信息[例如通信系统使用的频带的]。
在实施例中，点对多点数据传送可以包括根据跳时和/或跳频模式在时间和/或频率上分布地传送的多个子数据包，其中第五信令信息进一步包括关于跳时和/或跳频模式的信息。
在实施例中，基站可以被配置为基于参与者的上行链路数据传送确定参与者的时钟发生器的时钟偏差，其中基站被配置为向下行链路数据传送或支持信标提供时钟发生器校正信息，用于校正参与者的时钟发生器的时钟偏差。
在实施例中，基站可以被配置为基于参与者的上行链路数据传送确定参与者的时钟发生器的时钟偏差，其中关于第五信令信息包括的点对多点数据传送的时间点的信息考虑到时钟发生器的时钟偏差参与者[例如使得补偿时钟发生器的时钟偏差]。
进一步的实施例提供一种用于操作通信系统的参与者的方法。方法包括向通信系统的基站发送上行链路数据传送的步骤，其中上行链路数据传送是非协调的。此外，方法包括从基站接收与上行链路数据传送在时间上同步的下行链路数据传送的步骤，其中下行链路数据传送包括信令信息。此外，方法包括基于信令信息从基站接收点对多点数据传送的步骤[例如组播数据传送]。
进一步的实施例提供一种用于操作通信系统的基站的方法。方法包括从通信系统的参与者接收上行链路数据传送的步骤，其中上行链路数据传送是非协调的。此外，方法包括向参与者发送与上行链路数据传送在时间上同步的下行链路数据传送的步骤，其中下行链路数据传送包括信令信息，其中信令信息用信号通知随后的点对多点数据传送或在点对多点数据传送之前的进一步数据传送。此外，方法包括根据信令信息发送点对多点数据传送[例如向通信系统的多个参与者，其中参与者是多个参与者的一部分]。
尽管已经在设备的上下文中描述了某些方面，但应理解，所述方面也代表对相应方法的描述，因此设备的块或结构组件也应理解为相应的方法步骤或作为方法步骤的特征。与此类似，已经在方法步骤的上下文内或作为方法步骤描述的方面也表示对应设备的对应块或细节或特征的描述。一些或所有方法步骤可以在使用硬件设备时执行，诸如微处理器、可编程计算机或电子电路。在一些实施例中，一些或几个最重要的方法步骤可以由这样的设备执行。
取决于具体的实施要求，本发明的实施例可以以硬件或软件来实施。可以在使用数字存储介质，例如软盘、DVD、蓝光光盘、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或闪存、硬盘或任何具有存储在其上的电子可读控制信号的其他磁或光存储器，其可以与可编程计算机系统协作，从而执行相应的方法。这就是为什么数字存储介质可以是计算机可读的。
因此，根据本发明的一些实施例包括数据载体，该数据载体包括能够与可编程计算机系统协作以执行本文描述的任何方法的电子可读控制信号。
通常，本发明的实施例可以实现为具有程序代码的计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机上运行时，该程序代码有效地执行任何方法。
例如，程序代码也可以存储在机器可读的载体上。
其他实施例包括用于执行本文描述的任何方法的计算机程序，所述计算机程序存储在机器可读载体上。
换言之，本发明方法的实施例因此是具有程序代码的计算机程序，当该计算机程序在计算机上运行时，该程序代码用于执行这里描述的任何方法。
因此，本发明方法的进一步实施例是数据载体(或数字存储介质或计算机可读介质)，用于执行本文所述的任何方法的计算机程序被记录在该数据载体上。数据载体、数字存储介质或记录介质通常是有形的或非易失性的。
因此，本发明方法的进一步实施例是数据流或信号序列，其表示用于执行本文描述的任何方法的计算机程序。数据流或信号序列可以被配置为例如经由数据通信链路发送，例如经由互联网发送。
进一步实施例包括处理单元，例如计算机或可编程逻辑器件，其被配置或适配成执行本文所述的任何方法。
进一步实施例包括计算机，在该计算机上安装了用于执行本文描述的任何方法的计算机程序。
根据本发明的进一步实施例包括一种设备或系统，该设备或系统被配置为将用于执行本文所述方法中的至少一个的计算机程序发送到接收器。例如，发送可以是电子的或光学的。例如，接收器可以是计算机、移动设备、存储器设备或类似设备。例如，设备或系统可以包括用于将计算机程序发送到接收器的文件服务器。
在一些实施例中，可编程逻辑器件(例如现场可编程门阵列、FPGA)可用于执行本文描述的方法的一些或全部功能。在一些实施例中，现场可编程门阵列可与微处理器合作以执行本文所述的任何方法。通常，在一些实施例中，这些方法由任何硬件设备执行。所述硬件设备可以是任何通用的硬件，诸如计算机处理器(CPU)，也可以是特定于该方法的硬件，诸如ASIC。
例如，本文描述的装置可以使用硬件设备来实现，或者使用计算机来实现，或者使用硬件设备和计算机的组合来实现。
本文描述的装置或本文描述的装置的任何组件可以至少部分地以硬件和/或软件(计算机程序)实现。
例如，可以使用硬件设备、或者使用计算机、或者使用硬件设备和计算机的组合来实现本文描述的方法。
本文描述的方法或本文描述的方法的任何组件可以至少部分地通过执行和/或软件(计算机程序)来实现。
上述实施例仅代表对本发明原理的说明。应当理解，本领域的其他技术人员将理解这里描述的布置和细节的修改和变化。这就是为什么本发明旨在仅由所附权利要求的范围而不是由已经通过实施例的描述和讨论在本文中呈现的具体细节来限制。
参考文献
[1]G.Kilian,M.Breiling,H.H.Petkov,H.Lieske,F.Beer,J.Robert,andA.Heuberger,“Increasing Transmission Reliability for Telemetry Systems UsingTelegram Splitting,”IEEE Transactions on Communications,vol.63,no.3,pp.949–961,Mar.2015.
[2]DE 10 2011 082 098 B1
[3]DE 10 2017 206 236 A1
[4]ETSI TS 103 357 Standard v1.1.1
[5]G.Kilian,H.Petkov,R.Psiuk,H.Lieske,F.Beer,J.Robert,andA.Heuberger,“Improved coverage for low-power telemetry systems using telegramsplitting,”in Proceedings of 2013 European Conference on Smart Objects,Systems and Technologies(SmartSysTech),2013
Claims (78)
1.通信系统(100)的参与者(106_1)，
其中，所述参与者(106_1)被配置为相对于所述通信系统(100)的其他参与者(106_1)和/或基站(104)非协调地发送数据，
其中，所述参与者(106_1)被配置为接收所述通信系统(100)的所述基站(104)的点对多点数据传送(124)的同步数据包(126)，其中所述同步数据包(126)是在所述通信系统(100)的频带(103)的指定的或者所述参与者(106_1)已知的频率范围(125)中传送的，
其中，所述参与者(106_1)被配置为基于所述同步数据包(126)，接收所述点对多点数据传送(124)的在时间和/或频率上参考所述同步数据包(126)的有效载荷数据包(128)。
2.根据前述权利要求所述的参与者(106_1)，
其中，所述点对多点数据传送(124)的所述有效载荷数据包(128)被划分为多个部分有效载荷数据包(128_1-128_i)传送，其中所述多个部分有效载荷数据包(128_1-128_i)每个包括所述有效载荷数据包(128)的一部分，并且其中根据跳时和/或跳频模式在时间和/或频率上分布地传送所述多个部分有效载荷数据包(128_1-128_i)，
其中，所述同步数据包(126)包括关于所述跳时和/或跳频模式的信息，
其中，所述参与者(106_1)被配置为基于关于所述跳时和/或跳频模式的所述信息接收所述多个部分有效载荷数据包(128_1-128_i)。
3.根据前述权利要求所述的参与者(106_1)，
其中，根据跳频模式传送所述多个部分有效载荷数据包(128_1-128_i)，
其中，所述参与者(106_1)的接收器的接收带宽比由所述跳频模式指示的频带(103)的占用的带宽至少小5倍。
4.根据前述权利要求所述的参与者(106_1)，
其中，所述参与者(106_1)被配置为基于所述跳频模式，将所述参与者(106_1)的所述接收器的接收频率切换到由所述跳频模式指示的所述频带(103)的相应频率或频率信道，以接收所述多个部分有效载荷数据包(128_1-128_i)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的参与者(106_1)，
其中，所述同步数据包(126)包括同步信息，
其中，所述参与者(106_1)被配置为将其自身与所述同步信息同步。
6.根据前述权利要求中任一项所述的参与者(106_1)，
其中，所述参与者(106_1)被配置为向所述通信系统(100)的所述基站(104)发送上行链路数据传送(120)，并且与所发送的上行链路数据传送(120)时间同步地接收来自所述基站(104)的下行链路数据传送(122)，其中所述下行链路数据传送(122)包括信令信息，
其中，所述参与者(106_1)被配置为基于所述信令信息接收所述点对多点数据传送(124)的所述同步数据包(126)。
7.根据权利要求6所述的参与者(106_1)，
其中，所述信令信息包括关于所述同步数据包(126)的传送的时间点的信息。
8.根据权利要求6至7中任一项所述的参与者(106_1)，
其中，所述信令信息包括关于在其中传送所述同步数据包(126)的频率范围(125)的信息。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的参与者(106_1)，
其中，所述下行链路数据传送(122)进一步包括时钟发生器校正信息，用于校正所述参与者(106_1)的时钟发生器的时钟偏差，
其中，所述参与者(106_1)被配置为基于所述时钟发生器校正信息来校正所述时钟发生器的时钟偏差。
10.根据前述权利要求中任一项所述的参与者(106_1)，
其中，所述同步数据包(126)被多次发射，使得所述同步数据包(126)的所述多次发射的持续时间大于或等于所述参与者(106_1)与所述基站(104)之间的最大可能时间偏移。
11.根据前述权利要求中任一项所述的参与者(106_1)，
其中，所述参与者(106_1)的用于接收所述同步数据包(126)的接收窗口(129)大于所述参与者(106_1)与所述基站(104)之间的最大可能时间偏移。
12.根据前述权利要求中任一项所述的参与者(106_1)，
其中，所述同步数据包(126)被多次发射，
其中，所述参与者(106_1)被配置为通过使用至少两个接收窗口(129)来接收同步包，
其中，所述同步数据包(126)的所述多次发射的相继发射之间的间隔与所述参与者(106_1)的所述至少两个接收窗口(129)之间的间隔相对于彼此互质。
13.根据前述权利要求中任一项所述的参与者(106_1)，
其中，所述同步数据包(126)被多次发射，
其中，所述同步数据包(126)的第一次发射与所述同步数据包(126)的第二次发射是彼此在时间和/或频率上偏移的版本。
14.根据前述权利要求中任一项所述的参与者(106_1)，
其中，所述同步数据包(126)被重复地发射，
其中，所述同步数据包(126)的所述重复发射是周期性的，
其中，所述参与者(106_1)被配置为通过采用所述同步数据包(126)的所述重复发射的所述周期性来接收所述同步数据包(126)。
15.根据前述权利要求中任一项所述的参与者(106_1)，
其中，所述点对多点数据传送(124)的所述同步数据包(126)被划分为多个部分同步数据包(126_1-126_k)传送，其中所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)每个包括所述同步数据包(126)的一部分，并且其中根据指定的或者所述参与者(106_1)已知的跳时和/或跳频模式在时间和/或频率上分布地传送所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)，
其中，所述参与者(106_1)被配置为基于指定的或者所述参与者(106_1)已知的所述跳时和/或跳频模式接收所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)。
16.根据权利要求15所述的参与者(106_1)，
其中，根据权利要求6所述的下行链路数据传送(122)包括关于所述同步数据包(126)的所述跳时和/或跳频模式的信息。
17.根据权利要求15至16中任一项所述的参与者(106_1)，
其中，在指定的或者所述参与者(106_1)已知的频率范围(125)内，根据所述同步数据包(126)的所述跳时和/或跳频模式传送所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)，
其中，指定的或者所述参与者(106_1)已知的所述频率范围(125)至多对应于所述参与者(106_1)的接收器的接收带宽。
18.根据权利要求15至16所述的参与者(106_1)，
其中，所述部分同步数据包(126_1-126_k)被信道编码，使得仅需要所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)的子集来成功解码所述同步数据包(126)，
其中，所述参与者(106_1)被配置为接收和解码所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)中的至少一部分以获得所述同步数据包(126)。
19.根据权利要求18所述的参与者(106_1)，
其中，指定的或者所述参与者(106_1)已知的所述频率范围(125)包括一个或多个部分频率范围(125_1-125_2)，并且其中指定的或者所述参与者(106_1)已知的所述频率范围(125)宽于所述参与者(106_1)的接收器的接收带宽，
其中，根据所述同步数据包(126)的所述跳时和/或跳频模式，针对所指定的频率范围(125)内的每个部分频率范围(125_1-125_2)，传送所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)中的至少与成功解码所述同步数据包(126)所需的一样多的部分同步数据包(126_1-126_k)，其中所述一个或多个部分频率范围(125_1-125_2)中的每一个至多对应于所述参与者(106_1)的所述接收器的所述接收带宽。
20.根据权利要求15至19中任一项所述的参与者(106_1)，
其中，所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)被多次发射，使得所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)的所述多次发射的持续时间大于或等于所述参与者(106_1)与所述基站(104)之间的最大可能时间偏移。
21.根据权利要求15至20中任一项所述的参与者(106_1)，
其中，所述参与者(106_1)的用于接收所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)的接收窗口(129)大于所述参与者(106_1)与所述基站(104)之间的最大可能时间偏移。
22.根据权利要求15至21中任一项所述的参与者(106_1)，
其中，所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)被多次发射，
其中，所述参与者(106_1)被配置为通过使用至少两个接收窗口(129)来接收所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)，
其中，所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)的所述多次发射的相继发射之间的间隔与所述参与者(106_1)的所述至少两个接收窗口(129)之间的间隔相对于彼此互质。
23.根据权利要求15至22中任一项所述的参与者(106_1)，
其中，所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)被重复发射，
其中，根据所述跳时和/或跳频模式的所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)的第一次发射与根据所述跳时和/或跳频模式的所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)的第二次发射是彼此在时间和/或频率上偏移的版本。
24.根据权利要求15至23中任一项所述的参与者(106_1)，
其中，所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)被重复发射，
其中，根据所述跳时和/或跳频模式的所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)的第一次发射在指定的或者所述参与者(106_1)已知的所述频率范围(125)的第一部分频率范围(125_1)内，
其中，根据所述跳时和/或跳频模式的所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)的第二次发射在指定的或者所述参与者(106_1)已知的所述频率范围(125)的第二部分频率范围(125_2)内，
其中，所述第一部分频率范围(125_1)与所述第二部分频率范围(125_2)不同。
25.根据权利要求24所述的参与者(106_1)，
其中，所述第一部分频率范围(125_1)与所述第二部分频率范围(125_2)在频率上被分离到由频率偏移引起的与各个其他指定部分频率范围的无意同步是不可能的程度。
26.根据权利要求15至25中任一项所述的参与者(106_1)，
其中，所述跳频模式指示频率信道的占用，其中由所述跳频模式指示的紧接相继的频率信道就频率而言被分离到即使在具有频率偏移的情况下它们也不重叠的程度。
27.根据权利要求15至26中任一项所述的参与者(106_1)，
其中，所述跳频模式指示频率信道的占用，其中由所述跳频模式指示的频率信道的占用不包括在紧接相继的频率信道之间的任何重复的相同频率间隔，
和/或其中，所述跳时模式指示时隙的占用，其中由所述跳时模式指示的时隙的占用不包括在紧接相继的时隙之间的任何重复的相同时间间隔。
28.根据权利要求15至27中任一项所述的参与者(106_1)，
其中，所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)被重复发射，
其中，根据所述跳时和/或跳频模式的所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)的第一次发射与根据所述跳时和/或跳频模式的所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)的第二次发射彼此交织。
29.根据权利要求28所述的参与者(106_1)，
其中，根据所述跳时和/或跳频模式的所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)的第一次发射与根据所述跳时和/或跳频模式的所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)的第二次发射是彼此在频率和/或时间上偏移的版本。
30.根据权利要求15至29中任一项所述的参与者(106_1)，
其中，所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)被重复发射，
其中，所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)的所述重复发射是周期性的，
其中，所述参与者(106_1)被配置为通过采用所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)的所述重复发射的周期性来接收所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)。
31.根据权利要求30所述的参与者(106_1)，
其中，所述参与者(106_1)被配置为基于所述部分同步级别的循环相关性，通过采用所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)的所述重复发射的周期性来接收所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)。
32.根据权利要求15至31中任一项所述的参与者(106_1)，
其中，所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)的数量取决于所述点对多点数据传送(124)的所述有效载荷数据包(128)的错误保护的码率。
33.根据权利要求15至32中任一项所述的参与者(106_1)，
其中，所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)中的所述部分同步数据包是符号相同的。
34.根据前述权利要求中任一项所述的参与者(106_1)，
其中，所述点对多点数据传送(124)的所述同步数据包(126)和所述有效载荷数据包(128)是用相同的错误保护码编码的。
35.根据前述权利要求中任一项所述的参与者(106_1)，
其中，所述点对多点数据传送(124)的所述同步数据包(126)和所述有效载荷数据包(128)是用相似性能的错误保护码编码的。
36.根据前述权利要求中任一项所述的参与者(106_1)，
其中，指定的或者所述参与者(106_1)已知的所述频率范围(125)包括所述频带(103)的至少一个频率信道，
或者其中，指定的或者所述参与者(106_1)已知的所述频率范围(125)包括所述频带(103)的多个频率信道，其中所述多个频率信道中的至少两个频率信道被彼此间隔开直到所述两个频率信道是在与所述参与者(106_1)的接收器的接收带宽相对应的频率带宽内的程度。
37.根据前述权利要求中任一项所述的参与者(106_1)，
其中，所述参与者(106_1)的接收器包括与所述通信系统(100)的所述频带(103)被划分为的两个至十个紧邻频率信道的带宽相对应的接收带宽。
38.根据前述权利要求中任一项所述的参与者(106_1)，
其中，所述参与者(106_1)的接收器包括250kHz或更小的接收带宽。
39.根据前述权利要求中任一项所述的参与者(106_1)，
其中，所述参与者(106_1)被配置为与所述通信系统(100)的其他参与者异步地发送数据。
40.根据前述权利要求中任一项所述的参与者(106_1)，
其中，所述参与者(106_1)被配置为在随机或伪随机的时间点向所述基站(104)发送所述上行链路数据传送(120)。
41.根据前述权利要求中任一项所述的参与者(106_1)，
其中，所述上行链路数据传送(120)包括根据跳时和/或跳频模式在时间和/或频率上分布地传送的多个子数据包。
42.根据前述权利要求中任一项所述的参与者(106_1)，
其中，所述下行链路数据传送(122)包括根据跳时和/或跳频模式在时间和/或频率上分布地传送的多个子数据包。
43.根据前述权利要求中任一项所述的参与者(106_1)，
其中，所述参与者(106_1)是传感器节点或致动器节点。
44.根据前述权利要求中任一项所述的参与者(106_1)，
其中，所述参与者(106_1)是电池供电的，和/或
其中，所述参与者(106_1)包括用于生成电能的能量收集元件。
45.通信系统(100)的基站(104)，
其中，所述基站(104)被配置为将点对多点数据传送(124)发送至所述通信系统(100)的非协调发送参与者(106_1-106_n)，其中所述点对多点数据传送(124)包括同步数据包(126)和在时间和/或频率上参考所述同步数据包(126)的有效载荷数据包(128)，其中所述同步数据包(126)是在所述通信系统(100)的频带(103)的指定的或者所述参与者(106_1-106_n)已知的频率范围(125)中传送的。
46.根据前述权利要求所述的基站(104)，
其中，所述基站(104)被配置为传送所述点对多点数据传送(124)的被划分为多个部分有效载荷数据包(128_1-128_i)的所述有效载荷数据包(128)，其中所述多个部分有效载荷数据包(128_1-128_i)每个包括所述有效载荷数据包(128)的一部分，并且其中根据跳时和/或跳频模式在时间和/或频率上分布地传送所述多个部分有效载荷数据包(128_1-128_i)，
其中，所述基站(104)被配置为向所述同步数据包(126)提供关于所述跳时和/或跳频模式的信息。
47.根据前述权利要求所述的基站(104)，
其中，所述基站(104)被配置为根据跳频模式传送所述多个部分有效载荷数据包(128_1-128_i)，
其中，由所述跳频模式指示的所述频带(103)的占用的带宽比所述参与者(106_1-106_n)的接收器的接收带宽小至少5倍。
48.根据前述权利要求中任一项所述的基站(104)，
其中，所述基站(104)被配置为向所述同步数据包(126)提供用于所述参与者(106_1-106_n)的同步的同步信息。
49.根据前述权利要求中任一项所述的基站(104)，
其中，所述基站(104)被配置为从所述参与者(106_1)之一接收上行链路数据传送(120)，并且与所述上行链路数据传送(120)时间同步地将下行链路数据传送(122)发送到所述参与者(106_1)，其中所述下行链路数据传送(122)包括信令信息，其中所述信令信息用信号通知所述同步数据包(126)。
50.根据权利要求49所述的基站(104)，
其中，所述信令信息包括关于所述同步数据包(126)的传送的时间点的信息。
51.根据权利要求49至50中任一项所述的基站(104)，
其中，所述信令信息包括关于传送所述同步数据包(126)的频率范围(125)的信息。
52.根据权利要求50至51中任一项所述的基站(104)，
其中，所述基站(104)被配置为基于所述上行链路数据传送(120)确定所述参与者(106_1)的时钟发生器的时钟偏差，
其中，关于所述信令信息所包括的所述点对多点数据传送(124)的所述时间点或频率的信息考虑所述参与者(106_1)的时钟的所述时钟偏差。
53.根据权利要求49至51中任一项所述的基站(104)，
其中，所述基站(104)被配置为基于所述上行链路数据传送(120)确定所述参与者(106_1)的时钟发生器的时钟偏差，
其中，所述基站(104)被配置为进一步向所述下行链路数据传送(122)提供时钟校正信息，用于校正所述参与者(106_1)的所述时钟发生器的所述时钟偏差。
54.根据前述权利要求中任一项所述的基站(104)，
其中，所述基站(104)被配置为多次发射所述同步数据包(126)，使得所述同步数据包(126)的所述多次发射的持续时间大于或等于所述参与者(106_1)与所述基站(104)之间的最大可能时间偏移。
55.根据前述权利要求中任一项所述的基站(104)，
其中，所述基站(104)被配置为多次发射所述同步数据包(126)，
其中，所述同步数据包(126)的第一次发射与所述同步数据包(126)的第二次发射是彼此在时间和/或频率上偏移的版本。
56.根据前述权利要求中任一项所述的基站(104)，
其中，所述基站(104)被配置为重复地发射所述同步数据包(126)，
其中，所述同步数据包(126)的重复发射是周期性的。
57.根据前述权利要求中任一项所述的基站(104)，
其中，所述基站(104)被配置为传送所述点对多点数据传送(124)的被划分为多个部分同步数据包(126_1-126_k)的所述同步数据包(126)，其中所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)每个包括所述同步数据包(126)的一部分，并且其中根据指定的或者所述参与者(106_1)已知的跳时或跳频模式在时间和/或频率上分布地传送所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)。
58.根据权利要求57所述的基站(104)，
其中，所述基站(104)被配置为向根据权利要求49所述的下行链路数据传送(122)提供关于所述同步数据包(126)的所述跳时和/或跳频模式的信息。
59.根据权利要求57至58中任一项所述的基站(104)，
其中，所述基站(104)被配置为在指定的或者所述参与者(106_1-106_n)已知的所述频率范围(125)内根据所述同步数据包(126)的所述跳时和/或跳频模式传送所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)，
其中，指定的或者所述参与者(106_1-106_n)已知的所述频率范围(125)至多对应于所述参与者(106_1-106_n)的所述接收器的接收带宽。
60.根据权利要求57至59中任一项所述的基站(104)，
其中，所述基站(104)被配置为对所述部分同步数据包(126_1-126_k)进行信道编码，使得仅需要所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)的子集来成功解码所述同步数据包(126)。
61.根据权利要求60所述的基站(104)，
其中，指定的或者所述参与者(106_1-106_n)已知的所述频率范围(125)包括一个或多个部分频率范围(125_1-125_2)，并且指定的或者所述参与者(106_1-106_n)已知的所述频率范围(125)宽于所述参与者(106_1-106_n)的所述接收器的接收带宽，
其中，所述基站(104)被配置为根据所述同步数据包(126)的所述跳时和/或跳频模式，针对所指定的频率范围(125)内的每个部分频率范围(125_1-125_2)，传送所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)中的至少与成功解码所述同步数据包(126)所需的一样多的部分同步数据包(126_1-126_k)，其中所述一个或多个部分频率范围(125_1-125_2)中的每一个至多对应于所述参与者(106_1-106_n)的所述接收器的接收带宽。
62.根据权利要求57至61中任一项所述的基站(104)，
其中，所述基站(104)被配置为多次发射所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)，使得所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)的所述多次发射的持续时间大于或等于所述参与者(106_1-106_n)与所述基站(104)之间的最大可能时间偏移。
63.根据权利要求57至62中任一项所述的基站(104)，
其中，所述基站(104)被配置为多次发射所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)，
其中，所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)的所述多次发射的后续发射之间的间隔与所述参与者(106_1)接收所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)所基于的接收窗口(129)之间的间隔相对于彼此互质。
64.根据权利要求57至63中任一项所述的基站(104)，
其中，所述基站(104)被配置为重复地发射所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)，
其中，根据所述跳时和/或跳频模式的所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)的第一次发射与根据所述跳时和/或跳频模式的所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)的第二次发射是彼此在时间上偏移的版本。
65.根据权利要求57至64中任一项所述的基站(104)，
其中，所述基站(104)被配置为重复地发射所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)，
其中，根据所述跳时和/或跳频模式的所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)的第一次发射是在指定的或者所述参与者(106_1-106_n)已知的所述频率范围(125)的第一部分频率范围(125_1)内，
其中，根据所述跳时和/或跳频模式的所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)的第二次发射是在指定的或者所述参与者(106_1-106_n)已知的所述频率范围(125)的第二部分频率范围(125_2)内，
其中，所述第一部分频率范围(125_1)与第二部分频率范围(125_2)不同。
66.根据权利要求65所述的基站(104)，
其中，所述第一部分频率范围(125_1)和所述第二部分频率范围(125_2)在频率上被分离到由频率偏移引起的与各个其他指定部分频率范围的无意同步是不可能的程度。
67.根据权利要求57至66中任一项所述的基站(104)，
其中，所述跳频模式指示频率信道的占用，其中由所述跳频模式指示的紧接相继的频率信道就频率而言被分离到即使在具有频率偏移的情况下它们也不重叠的程度。
68.根据权利要求57至67中任一项所述的基站(104)，
其中，所述跳频模式指示频率信道的占用，其中由所述跳频模式指示的频率信道的占用不包括在紧接相继的频率信道之间的任何重复的相同频率间隔，
和/或其中，所述跳时模式指示时隙的占用，其中由所述跳时模式指示的时隙的占用不包括在紧接相继的时隙之间的任何重复的相同时间间隔。
69.根据权利要求57至68中任一项所述的基站(104)，
其中，所述基站(104)被配置为重复地发射所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)，
其中，根据所述跳时和/或跳频模式的所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)的第一次发射与根据所述跳时和/或跳频模式的所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)的第二次发射彼此交织。
70.根据权利要求69所述的基站(104)，
其中，根据所述跳时和/或跳频模式的所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)的第一次发射与根据所述跳时和/或跳频模式的所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)的第二次发射是彼此在频率和/或时间上偏移的版本。
71.根据权利要求57至70中任一项所述的基站(104)，
其中，所述基站(104)被配置为重复地发射所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)，
其中，所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)的所述重复发射是周期性的。
72.根据权利要求57至71中任一项所述的基站(104)，
其中，所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)的数量取决于所述点对多点数据传送(124)的所述有效载荷数据包(128)的错误保护的码率。
73.根据权利要求57至72中任一项所述的基站(104)，
其中，所述多个部分同步数据包(126_1-126_k)中的所述部分同步数据包(126_1-126_k)是符号相同的。
74.根据前述权利要求中任一项所述的基站(104)，
其中，所述点对多点数据传送(124)的所述同步数据包(126)和所述有效载荷数据包(128)是用相同的错误保护码编码的。
75.根据前述权利要求中任一项所述的基站(104)，
其中，所述点对多点数据传送(124)的所述同步数据包(126)和所述有效载荷数据包(128)是用相似性能的错误保护码编码的。
76.一种用于操作通信系统(100)的非协调发送参与者(106_1)的方法，所述方法包括：
接收所述通信系统(100)的基站(104)的点对多点数据传送(124)的同步数据包(126)，其中所述同步数据包(126)是在所述通信系统(100)的频带(103)的指定的或者所述参与者(106_1)已知的频率范围(125)中传送的，
基于所述同步数据包，接收所述点对多点数据传送(124)的在时间和/或频率上参考所述同步数据包(126)的有效载荷数据包(128)。
77.用于操作通信系统(100)的基站(104)的方法，所述方法包括：
向所述通信系统(100)的多个非协调发送参与者(106_1-106_n)发送点对多点数据传送(124)，其中所述点对多点数据传送(124)包括同步数据包(126)和在时间和/或频率上参考所述同步数据包(126)的有效载荷数据包(128)，其中所述同步数据包(126)是在所述通信系统(100)的频带(103)的指定的或者所述参与者(106_1-106_n)已知的频率范围(125)中传送的。
78.计算机程序，用于在所述计算机程序在计算机、微处理器或软件无线电上运行的情况下执行根据权利要求76和77中任一项所述的方法。
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