生成用于相互不协调的网络的信道接入模式

技术领域

本发明的实施例涉及一种用于通信系统的参与者的控制器、通信系统的基站、通信系统的终端点以及通信系统，其中，通信系统以一定频率在用于由多个通信系统进行的通信的频带中进行无线通信。一些实施例涉及用于相互不协调的网络的信道接入模式的生成。

背景技术

在用于由多个通信系统进行的通信的频带中的通信系统的参与者之间的无线通信中，需要避免其他通信系统的扰动信号(＝其他通信系统的参与者之间的通信)的干扰。

通常通过无线资源的协调无冲突分配(例如由基站完成)来避免自身的无线网络(或通信系统)内的参与者的扰动。例如，这是在移动无线电标准GSM、UMTS和LTE中完成的，其中(在初始网络登录阶段之外)通过所谓的“调度”可以完全避免同一网络内的无线电参与者的冲突。

合适的无线网络规划通常可以减少自身网络之外的无线电参与者的扰动。在这种情况下，将来自整个可用频带的某个可用频率范围(可能由几个频率信道组成)分配给每个网络。相邻网络使用不同的频率范围，这就是为什么相邻网络的参与者之间没有直接扰动的原因。最后，这种方法还表示一种网络之间的协调类型。

如果将这样的频率范围或无线电信道指定分配给各个网络(例如，在非许可频带上通常是这种情况)是不可能的或不可行的，则网络可以确定未使用的频率范围，例如：或者通过利用率测量从一组指定的频率范围中选择一个最少使用的频率范围，然后将其占用或切换到此频率范围。

进一步的情形是通过所谓的电报拆分多址接入(TSMA)方法[1]来传送消息(数据包)。在此，网络可用的频率范围被划分为指定数量的频率信道，其中，将数据包传送到多个部分数据包上，多个部分数据包通常在不同的时间点和不同的信道上传送。在这种情况下，例如[2]所示，用于传送部分数据包的频率跳变模式(或时间/频率跳变模式)起着特别重要的作用。如果存在尽可能多的不同的频率跳变模式，它们之间仅包含尽可能少和短的重叠序列，则可以实现网络的特别高的利用率。为了减少它们之间多个网络之间的干扰，网络可以相对于彼此使用不同的频率跳变模式。这些网络个体的频率跳变模式必须是各个网络中的所有参与者都知道的。此外，希望如上所述的频率跳变模式彼此之间仅具有短的重叠序列，以便避免不同网络的参与者的部分数据包之间的系统冲突。

在相互协调的网络中，可以为每个网络分配一个单独的频率跳变模式，其在接收范围内与其他网络的频率跳变模式具有尽可能小的重叠。可以将所有可用的频率跳变模式的总数列表为一组(频率跳变模式)，网络范围的协调实例从组向每个网络分配一个/几个单独的频率跳变模式。可以根据适当的优化标准来预先进行一组适当的频率跳变模式的计算。

如果网络在频域中不是相互协调的，并且也可能在时间上不同步，则原则上可以应用上述方法(列表化，预先计算的频率跳变模式)，但是，两个网络随机使用相同频率跳变模式存在风险。为了将两个(相互影响的)网络使用相同的跳变模式的可能性降低到可行的程度，特别是在具有许多网络的情况下，必须存在非常大量的可用频率跳变模式。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种概念，如果几个相互不协调的通信系统将相同频带用于无线通信，则可以提高传送可靠性。

任务通过独立权利要求完成。

在从属权利要求中可以找到进一步有利的发展。

实施例提供了通信系统的基站，其中，通信系统在用于由多个通信系统进行的通信的频带[例如，免许可证和/或免许可证频带；例如ISM频带]中进行无线通信，其中基站被配置为发送信号[例如信标信号]，其中，此信号包括关于信道接入模式的信息，其中，信道接入模式指示可用于通信系统的通信的频带[可用于通信系统的通信的频率资源(例如，分布在整个频带上)的时间序列]的[例如，资源的]的基于频率跳变和/或基于时间跳变的占用，其中，信息描述用于生成数字序列的数字序列生成器[例如，周期性数字序列生成器或确定性随机数字生成器]的状态，或者其中信息描述数字序列[例如，周期性时隙索引序列和/或周期性信标索引序列]的编号[例如，时隙索引和/或信标索引]，其中，数字序列确定信道接入模式。

在实施例中，信道接入模式可以不同于被多个其他通信系统中的至少一个其他通信系统基于以接入所述频带的另一信道接入模式。

在实施例中，基站可以被配置为相对于其他通信系统不协调地操作。

在实施例中，基站可以被配置为为通过使用由所述信道接入模式确定的资源或其子集，与所述通信系统的参与者通信。

在实施例中，基站可以被配置为多次发射具有关于信道接入模式的信息的信号[例如，周期性地]，其中随着信号的连续发射而传送的关于信道接入模式的信息描述所述数字序列生成器的不同[例如，连续或紧邻连续]状态或所述数字序列的不同编号。

在实施例中，随着所述信号的发射而传送的所述信息仅描述所述数字序列生成器的状态的子集或所述数字序列的编号的子集[仅传送第n个状态或第n个索引数字，其中n是大于或等于2的自然数]。

在实施例中，关于信道接入模式的信息可以是数字序列生成器的状态或从中得出的信息[例如，数字序列生成状态的一部分(例如，数字序列生成状态的LSB)]。

在实施例中，关于信道接入模式的信息可以是数字序列的编号或从中得出的信息[例如，数字序列状态的一部分(例如，数字序列的编号的LSB)]。

在实施例中，基站可以被配置为根据数字序列生成器的状态或从数字序列生成器的状态中得出的数字序列的编号来识别信道接入模式。

在实施例中，在数字序列生成器的状态[例如，直接地]之后的数字序列生成器的状态，是基于数字序列生成器的状态可识别的，其中，基站被配置为根据数字序列生成器的后续状态或从其中得出的数字序列的后续编号来识别信道接入模式。

在实施例中，基站可以被配置为根据通信系统的个体信息来识别信道接入模式[例如，根据通信系统的固有信息，例如特定于网络的标识符]。

在实施例中，通信系统的个体信息可以是通信系统的固有信息。

在实施例中，通信系统的固有信息可以是特定于网络的标识符。

在实施例中，特定于网络的标识符可以是通信系统的标识。

在实施例中，基站可以被配置为通过使用映射函数，将以下映射到时间信息和频率信息上，

-所述数字序列生成器的状态或从所述数字序列生成器的状态得出的所述数字序列的编号，或所述数字序列的编号，以及

-所述通信系统的个体信息，其中所述时间信息和所述频率信息描述所述信道接入模式的资源。

在实施例中，时间索引信息可以描述时隙或时隙索引。

在实施例中，当映射时间信息时，映射函数考虑所述通信系统的活动率，其中所述活动率是在执行之前指定的，或者其中，所述信号或者由所述基站发送的另外的信号包括关于所述活动率的信息。

在实施例中，当映射到时间信息上时，映射函数可以考虑通信系统的不同活动率，使得信道接入模式包括不同活动率的区域，其中信号或另外的信号包括关于活动率的信息。

在实施例中，基站可以被配置为根据通信系统的当前或预测的使用情况来动态地适配活动率。

在实施例中，当映射到时间信息上时，映射函数可以遵照在信道接入模式的[例如，直接地]连续的时隙或时隙索引之间的指定的最小距离[例如，在一个或几个时隙或时隙索引的]。

在实施例中，频率信息可以描述频率信道或频率信道索引。

在实施例中，频率信息可以描述信道接入模式的[例如，直接地]连续的频率信道或频率信道索引之间的距离。

在实施例中，当映射到频率信息上时，映射函数可以遵照在信道接入模式的[例如，直接地]连续的频率信道或频率信道索引之间的指定的最小距离。

在实施例中，当映射到频率信息上时，映射函数可以考虑频带的易受干扰的频率信道或易受干扰的信道的范围，使得易受干扰的频率信道或易受干扰的频率信道的范围不被或较少被所述信道接入模式占用。

在实施例中，频率信息可以描述包括至少两个直接相邻或间隔开的频率信道或频率信道索引的频带的频率资源的绑定。

在实施例中，基站可以被配置为根据以下来识别伪随机数R：

-数字序列生成器的状态，或从数字序列生成器的状态得出的数字序列的编号，或数字序列的编号，以及

-通信系统的个体信息，其中伪随机数R确定信道接入模式。

在实施例中，基站可以被配置为基于伪随机数R来识别所述信道接入模式的资源[例如，频率信道和/或时隙，或频率信道索引和/或时隙索引]。

在实施例中，信号可以是信标信号。

在实施例中，数字序列生成器可以是用于生成周期性数字序列的周期性数字序列生成器。

在实施例中，数字序列生成器可以是用于生成伪随机数字序列的确定性随机数生成器。

在实施例中，数字序列生成器的状态可以是周期性信标索引和/或周期性时隙索引，

在实施例中，从数字序列生成器的状态得出的编号可以是周期性信标索引和/或周期性时隙索引。

在实施例中，数字序列的编号可以是周期性信标索引和/或周期性时隙索引。

在实施例中，由信道接入模式定义的频带的占用至少部分地与由另一通信系统对所述频带的占用重叠。

进一步的实施例提供了一种通信系统的终端点，通信系统在用于由多个通信系统进行的通信的频带[例如，免许可证和/或免许可证频带；例如ISM频带]中进行无线通信，其中终端点被配置为接收信号[例如信标信号]，其中，此信号包括关于信道接入模式的信息，其中，信道接入模式指示可用于通信系统通信的频带[可用于通信系统的通信的频率资源(例如，分布在整个频带上)的时间序列]的[例如，资源的]基于频率跳变和/或基于时间跳变的占用，其中，终端点被配置为基于关于信道接入模式的信息来识别信道接入模式，其中，信息描述了用于生成数字序列的数字序列生成器[例如，周期性数字序列生成器或确定性随机数字生成器]的状态，或者其中信息描述数字序列[例如，周期性时隙索引序列和/或周期性信标索引序列]的编号[例如，时隙索引和/或信标索引]，其中，数字序列确定信道接入模式。

在实施例中，信道接入模式可以不同于被多个其他通信系统中的至少一个其他通信系统基于以接入所述频带的另一信道接入模式。

在实施例中，终端点可以被配置为相对于其他通信系统不协调地操作。

在实施例中，终端点可以被配置为通过使用所述信道接入模式确定的资源或其子集，与所述通信系统的参与者进行通信。

在实施例中，终端点可以被配置为多次接收具有关于信道接入模式的信息的信号[例如，周期性地]，其中随着信号的连续发射而传送的信道接入模式的信息描述数字序列生成器的不同[例如，连续或紧邻连续]状态或数字序列的不同编号，其中终端点可以被配置为基于关于信道接入模式的信息来识别信道接入模式[例如：基于数字序列生成的不同状态或数字序列的不同数字]。

在实施例中，随着信号的发射而传送的信息可以仅描述数字序列生成器的状态的子集或数字序列的编号的子集。[仅传送第n个状态或第n个索引数字，其中n是大于或等于2的自然数]。

在实施例中，关于信道接入模式的信息可以是数字序列生成器的状态或从中得出的信息[例如，数字序列生成状态的一部分(例如，数字序列生成状态的LSB)]，

在实施例中，关于信道接入模式的信息可以是数字序列的编号或从中得出的信息[例如，数字序列状态的一部分(例如，数字序列的编号的LSB)]。

在实施例中，终端点可以被配置为根据数字序列生成器的状态或从数字序列生成器的状态得出的数字序列的编号来识别信道接入模式。

在实施例中，可以基于数字序列生成器的状态[例如，直接地]之后的数字序列生成器的状态是基于数字序列生成器的状态可识别的，其中，可以将终端点被配置为根据数字序列生成器的后续状态或从其中得出的数字序列的后续数字来标识信道接入模式。

在实施例中，终端点可以被配置为根据通信系统的个体信息来识别信道接入模式[例如，通信系统的固有信息，例如特定于网络的标识符]。

在实施例中，通信系统的个体信息可以是通信系统的固有信息。

在实施例中，通信系统的固有信息可以是特定于网络的标识符。

在实施例中，特定于网络的标识符可以是通信系统的标识。

在实施例中，可以将终端点被配置为通过使用映射函数，将以下映射到时间信息和频率信息上，

-所述数字序列生成器的状态或从所述数字序列生成器的状态得出的所述数字序列的编号，或所述数字序列的编号，以及

-所述通信系统的个体信息，其中，所述时间信息和所述频率信息描述所述信道接入模式的资源。

在实施例中，时间索引信息可以描述时隙或时隙索引。

在实施例中，当映射时间信息时，映射函数可以考虑通信系统的活动率，其中活动率是在执行之前指定的，或者其中信号或另外的接收到的信号包括关于所述活动率的信息。

在实施例中，当映射到时间信息上时，映射函数可以考虑通信系统的不同活动率，使得信道接入模式包括具有不同活动率的区域，其中信号或另外的信号包括关于活动率的信息。

在实施例中，信号包括关于通信系统的活动率的信息。

在实施例中，终端点可以被配置为接收另外的信号，其中所述另外的信号包括关于通信系统的活动率的信息。

在实施例中，当映射到时间信息上时，映射函数可以遵照在信道接入模式的[例如，直接地]连续的时隙或时隙索引之间的[例如，在一个或几个时隙或时隙索引的]指定的最小距离。

在实施例中，频率信息可以描述频率信道或频率信道索引。

在实施例中，频率信息可以描述信道接入模式的[例如，直接地]连续的频率信道或频率信道索引之间的距离。

在实施例中，当映射到频率信息上时，映射函数可以遵照在信道接入模式的[例如，直接地]连续的频率信道或频率信道索引之间的指定的最小距离。

在实施例中，当映射到频率信息上时，映射函数可以考虑频带的易受干扰的频率信道或易受干扰的频率信道的范围，使得易受干扰的频率信道或易受干扰的频率信道范围不被或较少被所述信道接入模式占用。

在实施例中，频率信息可以描述至少两个直接相邻或间隔开的频率信道或频率信道索引。

在实施例中，终端点可以被配置为根据以下功能来识别伪随机数R：

-所述数字序列生成器的状态，或从所述数字序列生成器的状态得出的所述数字序列的编号，或所述数字序列的编号，以及

-所述通信系统的个体信息，

其中，所述伪随机数R确定所述信道接入模式。

在实施例中，终端点可以被配置为基于伪随机数R来识别所述信道接入模式的资源[例如，频率信道和/或时隙，或频率信道索引和/或时隙索引]。

在实施例中，信号可以是信标信号。

在实施例中，数字序列生成器可以是用于生成周期性数字序列的周期性数字序列生成器。

在实施例中，数字序列生成器可以是用于生成伪随机数字序列的确定性随机数生成器。

在实施例中，数字序列生成器的状态可以是周期性信标索引和/或周期性时隙索引。

在实施例中，从数字序列生成器的状态得出的编号可以是周期性信标索引和/或周期性时隙索引。

在实施例中，数字序列的编号可以是周期性信标索引和/或周期性时隙索引。

在实施例中，由信道接入模式定义的频带的占用至少部分地与由另一通信系统对所述频带的占用重叠。

进一步的实施例提供一种通信系统，其具有上述基站中的任一种以及上述终端点中的至少一种。

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，其中，通信系统在用于由多个通信系统进行的通信的频带中进行无线通信。方法包括发送信号的步骤，其中信号包括关于信道接入模式的信息，其中信道接入模式指示可用于通信系统的通信的频带的基于频率跳变和/或基于时间跳变的占用，其中信息描述用于生成数字序列的数字序列生成器的状态，或者其中信息描述数字序列的编号，其中数字序列确定信道接入模式。

进一步的实施例提供一种用于操作通信系统的终端点的方法，其中，通信系统在用于由多个通信系统进行的通信的频带中进行无线通信。方法包括接收信号的步骤，其中信号包括关于信道接入模式的信息，其中信道接入模式指示可用于通信系统的通信的频带的基于频率跳变和/或基于时间跳变的占用。另外，方法包括以下：基于关于信道接入模式的信息来识别信道接入模式，其中，信息描述用于生成数字序列的数字序列生成器的状态，或者其中，信息描述数字序列的编号，其中数字序列确定信道接入模式。

进一步的实施例提供一种用于通信系统的参与者的控制器，其中，通信系统在用于由多个通信系统进行的通信的频带中进行无线通信，其中，控制器用于识别信道接入模式，其中，信道接入模式指示可用于通信系统的通信的频带的基于频率跳变和/或基于时间跳变的占用，其中，控制器被配置为根据用于生成数字序列的数字序列生成器的状态或根据数字序列的编号来识别信道接入模式。

在实施例中，控制器可以被配置为根据数字序列生成器的状态或从数字序列生成器的状态得出的数字序列的编号来识别信道接入模式。

在实施例中，在所述数字序列生成器的所述状态[例如，直接地]之后的所述数字序列生成器的状态是基于所述数字序列生成器的所述状态可识别的，其中，控制器可以被配置为根据数字序列生成器的后续状态或从中得出的数字序列的后续编号来识别信道接入模式。

在实施例中，控制器可以被配置为根据通信系统的个体信息来识别信道接入模式[例如，通信系统的固有信息，例如特定于网络的标识符]。

在实施例中，控制器可以被配置为通过使用映射函数，将以下映射到时间信息和频率信息上，

-所述数字序列生成器的状态或从所述数字序列生成器的状态得出的所述数字序列的编号，或所述数字序列的编号，以及

-所述通信系统的个体信息，

其中，所述时间信息和所述频率信息描述所述信道接入模式的资源。

在实施例中，控制器可以被配置为根据以下来识别伪随机数R：

-所述数字序列生成器的状态，或从所述数字序列生成器的状态得出的所述数字序列的编号，或所述数字序列的编号，以及

-所述通信系统的个体信息，

其中，所述伪随机数R确定所述信道接入模式。

在实施例中，控制器可以被配置为基于伪随机数R来识别信道接入模式的资源[例如，频率信道和/或时隙，或频率信道索引和/或时隙索引]。

进一步的实施例提了一种用于生成信道接入模式的方法。方法包括生成信道接入模式的步骤，其中，信道接入模式指示可用于通信系统的通信的频带的基于频率跳变和/或基于时间跳变的占用，其中，通信系统在用于由多个通信系统进行的通信的频带中进行无线通信，其中，根据用于生成数字序列数字序列生成器的状态或数字序列的编号来生成信道接入模式。

进一步的实施例提供一种通信系统，其中，通信系统被配置为在用于由多个通信系统进行通信的频带[例如，免许可证和/或免许可证频带；例如ISM频带]中进行无线通信，其中，通信系统被配置为基于信道接入模式为通信使用频带[例如，将频带划分为]每部分[例如，每时隙]的不同频率或频率信道，而不管它们是否被另一通信系统使用，其中，信道接入模式不同于被多个其他通信系统中的至少一个其他通信系统基于以接入所述频带的另一信道接入模式。

在实施例中，信道接入模式可以指示可用于通信系统的通信的频带[可用于通信系统的通信的频率资源(例如，分布在整个频带上)的时间序列]的[例如，资源的]基于频率跳变和/或基于时间跳变的占用。

在实施例中，通信系统可以被配置为在频带中相对于其他通信系统不协调地通信。

在实施例中，通信系统被配置为识别信道接入模式。

在实施例中，信道接入模式可以取决于通信系统的个体[例如，固有的]信息。

在实施例中，信道接入模式和另一信道接入模式可以在少于20％的其中指定的资源中重叠。

在实施例中，在频带的不同信道中的每部分，通信系统的参与者可以基于信道接入模式在它们本身之间传送数据。

在实施例中，通信系统的参与者的接收带宽可以比频带的带宽窄。

进一步的实施例提供一种用于操作通信系统的方法，其中，通信系统被配置为在用于由多个通信系统进行的通信的频带[例如，免许可证和/或免许可证频带；例如ISM频带]中进行无线通信。方法包括：针对所述频带的不同信道中的每部分，不管它们或它们的子集是否由另一通信系统使用，基于信道接入模式在所述通信系统的参与者之间传送数据，其中其中所述信道接入模式不同于被多个其他通信系统中的至少一个其他通信系统基于以接入所述频带的另一信道接入模式。

进一步的实施例提供一种具有第一通信系统和第二通信系统的通信装置，其中第一通信系统和第二通信系统被配置为在相同频带[例如，免许可证和/或免许可证频带；例如ISM频带]中进行无线通信[例如，用于由多个通信系统进行通信]，其中第一通信系统被配置为通过使用第一信道接入模式来使用频带每部分[例如，每个时隙]的不同信道进行通信，不论它们或者它们的子集是否被另一通信系统使用，其中第二通信系统被配置为通过使用第二信道接入模式来使用频带[例如，其中将频带划分为]每部分[例如，每个时隙]的不同信道进行通信，而不管它们或它们的子集是否被另一通信系统使用，其中第一信道接入模式和第二信道接入模式是不同的。

在实施例中，第一通信系统和第二通信系统可以相互不协调。

在实施例中，所述第一通信系统的参与者针对所述频带的不同信道中的每部分，基于第一信道接入模式在它们之间传送数据。

在实施例中，所述第二通信系统的参与者针对所述频带的不同信道中的每部分，基于第二信道接入模式在它们之间传送数据。

在实施例中，第一通信系统和第二通信系统可以彼此之间不进行通信。

进一步的实施例提供一种用于在用于由多个通信系统的无线通信的频带中操作两个通信系统的方法。所述方法包括以下：针对在用于通信的所述频带的不同信道中的每部分，不管它们或它们的子集是否被另一通信系统使用，基于第一信道接入模式在第一通信系统的参与者之间传送数据。另外，所述方法包括以下：针对在用于通信的所述频带的不同信道中的每部分，不管它们或它们的子集是否被另一通信系统使用，基于所述第二信道接入模式在所述第二通信系统的参与者之间传送数据，其中第一信道接入模式和第二信道接入模式是不同的。

实施例通过减少不同且相互不协调的无线网络的参与者之间的相互扰动来提高数字无线电传送系统的性能。根据实施例，这种效果是通过生成和使用具有某些特性的网络个体信道接入模式来实现的(如下所述)。一个特别大的益处是使用电报拆分多址接入方法进行数据传送。

所述提高的性能或者(在给定的负载下)导致降低的包错误率，或者(在给定的包错误率下)导致网络的更高利用率。

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示出了根据本发明实施例的具有第一通信系统的通信装置的示意性电路原理框图，

图2示出了根据本发明的一个实施例的两个相互不协调的网络的通信装置的示意性电路原理框图，两个相互不协调的网络分别具有一个基站和四个关联的终端设备，

图3以示意图的形式示出了根据本发明实施例的，将频带划分为资源以及由两个不同的信道接入模式定义的频带的基于频率跳变和基于时间跳变的资源的占用，

图4示出了根据本发明实施例的具有一个基站和多个终端点的通信系统的示意性电路原理框图，

图5示出了根据本发明实施例的用于生成信道接入模式的控制器的示意性电路原理框图，

图6示出了根据本发明的进一步的实施例的用于生成信道接入模式的控制器的示意性电路原理框图，

图7示出了根据本发明实施例的控制器的一部分的示意性电路原理框图，

图8以示意图的形式示出了基于蒙特卡罗模拟的变量Δfi的直方图，

图9以示意图的形式示出了根据本发明的一个实施例的，由信道接入模式定义的频带的基于频率跳变和基于时间跳变的资源的占用以及信道接入模式在时间轴上的投影，

图10以示意图的形式示出了根据本发明的一个实施例的，投影到时间轴上的信道接入模式的资源元素，从而导致的未使用的时隙，

图11以示意图的形式示出了根据本发明的一个实施例的，以活动率A＝1/4投影到时间轴上的信道接入模式的资源元素，

图12以示意图的形式示出了根据本发明的实施例的，具有活动率A＝1/4并且在信道接入模式的连续时隙之间的指定的最小距离被投影到时间轴上的信道接入模式的资源元素，

图13示出了根据本发明实施例的，信道接入模式110到不同活动率A1、A2和A3的区域中的时间分布，

图14以示意图的形式示出了根据本发明的实施例的，由信道接入模式定义的频带的资源的基于频率跳变和基于时间跳变的资源的占用，其中，信道接入模式另外包括可按需激活的资源，

图15以示意图的形式示出了根据本发明的一个实施例的，由信道接入模式定义的频带的基于频率跳变和基于时间跳变的资源的占用，其中，经常受到较大扰动的频带的频率范围不被信道接入模式占用，

图16以示意图的形式示出了根据本发明的一个体实施例的，由信道接入模式定义的频带的基于频率跳变和基于时间跳变的资源的占用，其中，频域中的资源被绑定，

图17示出了根据本发明实施例的，用于操作在用于由多个通信系统的通信的频带中进行无线通信的通信系统的基站的方法的流程图，

图18示出了根据本发明实施例的，用于操作在用于由多个通信系统的通信的频带中进行无线通信的通信系统的终端点的方法的流程图，

图19示出了根据本发明的一个实施例的，用于生成信道接入模式的方法的流程图，

图20示出了用于操作在用于由多个通信系统的通信的频带中无线通信的通信系统的方法的流程图，以及

图21示出了用于操作在用于由多个通信系统的无线通信的一个频带中的两个通信系统的方法的流程图。

具体实施方式

在本发明的实施方式的后续描述中，在附图中相同的元件或具有相同效果的元件被提供有相同的附图标记，使得它们的描述可以互换。

图1示出了根据本发明的实施例，具有第一通信系统102_1的通信装置100的示意性电路原理框图。

第一通信系统102_1可以包括基站104_1和一个或几个终端点106_1-106_n，其中n是大于或等于一的自然数。在图1所示的实施例中，出于说明目的，第一通信系统102_1包括四个终端点106_1-106_4，但是，第一通信系统102_1也可以包括1、10、100、1,000、10,000，或者甚至100,000个终端点。

第一通信系统102_1可以用于在用于由多个通信系统的通信的频带(例如，诸如ISM频带的免许可和/或免许可的频带)中进行无线通信。在这种情况下，频带可以包括比第一通信系统102_1的参与者的接收滤波器大得多的带宽(例如，至少比原来大两倍)。

如图1中所示，第二通信系统102_2和第三通信系统102_3可以在第一通信系统102_1的范围中，例如，其中这三个通信系统102_1、102_2和102_3可以使用相同的频带进行无线通信。

在实施例中，第一通信系统102_1可以用于基于信道接入模式使用频带(例如，频带被划分成的频带)的部分(例如，在时隙中)的不同频率或频率信道进行通信，而不管这些模式是否被另一通信系统(例如，第二通信系统102_2和/或第三通信系统102_3)使用，其中信道接入模式不同于被多个其他通信系统(例如，第二通信系统102_2)的至少一个其他通信系统基于以接入频带的另一信道接入模式。

因此，在图1中所示的这种通信装置100中，相互不协调的通信系统(例如，第一通信系统102_1和第二通信系统102_2)的信号可以通过不同的信道接入模式彼此分开，从而使得避免或减少了通过干扰形成的相互扰动。

例如，第一通信系统102_1的参与者，例如基站104_1和几个终端点106_1-106_4可以基于第一信道接入模式(例如，其指示可用于第一通信系统102_1的通信的频带的基于频率跳变的占用(例如，资源的占用))在它们之间进行无线通信。其中，第二通信系统102_2的参与者，例如基站104_2和几个终端点106_5-106_8可以基于第二信道接入模式(例如，其指示可用于第二通信系统102_2的通信的频带的基于频率跳变的占用(例如，资源的占用))在它们之间进行无线通信，其中，第一信道接入模式和第二信道接入模式是不同的(例如，所用资源中的重叠小于20％，理想情况下没有重叠)。

如上所述，通信系统(例如，第一通信系统102_1和第二通信系统102_2)是相互不协调的。

相互不协调的通信系统102_1、102_2、102_3是指这样的事实，即通信系统相互(＝在通信系统之间)不交换任何有关各自使用的信道接入模式的信息，或者换句话说，通信系统对其他通信系统使用的信道接入模式不了解。因此，第一通信系统102_1不知道另一通信系统(例如第二通信系统102_2)使用哪个信道接入模式。

因此，实施例涉及相互不协调且可能相互不同步的无线网络(或通信系统)102_1、102_2的通信装置100，用于传送接入相互使用的频带的数据。换句话说，至少有两个无线网络102_1、102_2彼此独立运行。两个网络102_1、102_2使用相同的频带。

在实施例中，假设在每个单独的数据传送中，仅使用频带的一(小)部分，例如，频率信道或部分频率信道。例如，频带可以被分成(部分)频率信道，其中，频率信道是整个频带的实际子集。所有可用频率信道的总和构成了所使用的频带。例如，在电报分割方法中，消息(数据包)的传送可以经由一系列不同的频率信道连续地进行。在这种情况下，实施例特别有用。

通常，网络(或通信系统)102_1、102_2被布置成使得网络(例如，通信系统102_2)的参与者的发送信号也可以被其他附近网络(例如，通信系统102_1)的参与者接收。在那里，它们充当扰动信号(干扰)，原则上可能会大大降低无线电传送系统的性能，如图2所示。

详细地，图2示出了两个相互不协调的网络102_1、102_2的示意图，其分别具有基站(BS 1)104_1、(BS 2)104_2，以及分别具有四个相关联的终端设备106_1-106_4、106_5-106_8。换句话说，图2示出了每个分别具有基站(BS 1)104_1、(BS 2)104_2和四个终端设备106_1-106_4、106_5-106_8的两个网络102_1、102_2的示例网络拓扑。虚线箭头108示例性地表示潜在的扰动信号，即，无线电参与者可以从各个其他网络接收接收器的发送信号作为扰动信号。视情况而定，多个网络可能在相互接收的范围中，因此参与者(基站或终端设备)可能会遭受来自其他网络的大量扰动。

如果(如上所述)将作为经常使用的资源的频带划分为个体不重叠的频率信道，则可以显着降低扰动信号的影响。在相互协调的网络中，可以将频带的一部分(一组频率信道)专门分配给每个网络，从而可以将相互扰动(干扰)最小化。在完全不协调的网络中，这是不可能的。

因此，在实施例中，在每个网络中实现对物理转换介质(即，物理无线电信道)的接入，使得至少满足以下条件之一：

a)网络中的信道接入，即无线电信道的频率占用和时间占用，在时间和频率上与同一标准的另一网络中的信道接入具有尽可能小的重叠(高度“正交性”)，

b)信道接入在期望的规范(例如，每次平均接入频率)内具有(伪)随机字符(“随机性”)，

c)这只要根据规范这是可以避免的，则网络(“系统重叠的避免”)之间不再存在相同的(在时间和频率上)信道接入的更长的序列，

d)尽可能定期地使用该频带内的所有频率信道，目的是实现尽可能高的频率分集，并且可能遵守官方的管理的规范(“所用频率信道的均匀分布”)，

e)关于无线电信道的频率占用和时间占用的信息，例如对于加入网络的新参与者，可以用尽可能小的信令努力来传送(“信令信息的减少”)。

简而言之，在实施例中，通过在频率和时间上不同地对相互使用的频带进行信道接入，来减少几个网络之间的相互扰动(内部网络干扰)，优选地尽可能“正交的”并且具有(伪)随机字符。

在下文中，出于说明目的，除了将频带划分为离散的频率信道(索引c0、c1、c2、…)之外，还假设要执行的是个体网络内的接入的时间离散化。相关的时间资源称为时隙，并在图3中提供了索引t0、t1、t2，...。然而，这两个要求(频率和时间上的离散化)对于实施例的应用不是必要的先决条件。

详细地，图3以示意图示出了将频带划分为资源以及由两个不同的信道接入模式定义的频带的基于频率跳变和基于时间跳变的资源的占用。在此，纵坐标描述频率信道索引，而横坐标描述时隙索引。

例如，基于第一信道接入模式110_1，第一通信系统102_1的参与者可以在它们之间进行无线通信，第一信道接入模式110_1指示用于第一通信系统102_1的通信的频带的基于频率跳变的资源的占用，其中，基于第二信道接入模式110_2，第二通信系统102_2的参与者在它们之间进行无线通信，第二信道接入模式110_2指示可用于第二通信系统102_2的通信的频带的基于频率跳变的资源的占用，其中，第一信道接入模式和第二信道接入模式是不同的(例如包含小于20％的重叠，在理想情况下不包含任何重叠)。

换句话说，图3以网格形式示出了频率和时间中所有基本地可用资源的概述(频率信道和时隙以及示例性信道接入模式的示意图)，其中第一通信网络102_1中的个体资源元素通过分配频率信道索引和时隙索引来确定。例如，可以由第一通信网络102_1占用的资源是由附图标记112_1表示的资源元素。可以在通信网络内占用的所有资源的集合表示信道接入模式110_1。对于第一通信网络102_1，这些都是由附图标记112_1表示并经由箭头连接的资源元素。等效地，另一通信网络(例如第二通信网络102_2)的信道接入模式在图3中示例性地绘制(所有资源元素由附图标记112_2表示并通过箭头连接)，其没有锚定在相同的频率网格中，并且时间网格作为第一通信网络102_1(资源元素从第一通信系统102_1的基础网格中转移到频率和时间中)。

将以下两者之间进行区分是非常重要的

·所有基本上(最大)可用的资源元素，即信道接入模式从中选择合适子集的所有资源元素的总数量(例如，图3中网格的所有元素)，

·实际上包括在信道接入模式中的所有资源元素(在图3中，所有提供有附图标记112_1的资源元素)，以及

·在用于数据传送的网络中实际可以被占用的资源元素(信道接入模式的)的编号(例如，具有少量数据，实际上信道接入模式中只能使用可用的每三个资源元素)。

因此，信道接入模式的设计还意味着确定此通信网络(或通信系统)的有效地可使用的资源供应。

下面描述使用满足至少上述标准a)至e)之一的信道接入模式的基站、终端点和/或通信系统以进行通信的实施例。另外，下面描述这种信道接入模式的生成的实施例。

1.基站、终端点以及通信系统

图4示出了根据实施例的具有一个基站104和多个终端点106_1-106_4的通信系统102的示意性电路原理框图。

如图4所示，根据实施例，通信系统102可以包括一个基站和四个终端点106_1-106_4。然而，本发明不限于这样的实施例，而是，通信系统可以包括一个或多个终端点106_1-106_n，其中n是大于或等于1的自然数。例如，通信系统可以包括1、10、100、1000、10,000或甚至100,000个终端点。

图4中所示的通信系统的参与者(＝基站104和终端点106_1-106_4)用于相互通信，频带(例如，诸如ISM频带的免许可和/或免许可频带)用于由多个通信系统进行通信，参照图1至图3如上所述。在这种情况下，通信系统102相对于使用相同频带的其他通信系统以不协调的方式操作。

在实施例中，基站104可以配置为发送信号120，其中信号120包括关于信道接入模式110的信息，其中信道接入模式指示对于通信系统102(例如对于通信系统的通信可使用的频率资源(例如，分布在整个频带上)的时间序列)的通信可使用的频带的基于频率跳变和/或基于时间跳变的占用(例如，资源的)，其中上述信息描述了用于生成数字序列的数字序列生成器的状态，其中数字序列确定信道接入模式。

例如，数字序列生成器的状态可以是数字序列生成器的内部状态，其中，可以从数字序列生成器的内部状态中得出数字序列的编号。基于数字序列生成器的内部状态，可以识别后续数字序列生成器的内部状态的数字序列生成器的内部状态，还可以从中得出数字序列的后续数量。例如，数字序列的编号可以直接从数字序列生成器的内部状态(例如，状态＝数量)得出，例如在数字序列生成器的实现中作为计数器，或通过映射函数，例如在数字序列生成器的实现中作为移位寄存器，可能带有反馈。

在实施例中，终端点106_1-106_4中的至少一个可以配置为接收具有关于信道接入模式110的信息的信号120，并且基于关于信道接入模式的信息来识别信道接入模式110，其中该信息描述了用于生成数字序列的数字序列生成器的状态，其中，数字序列确定信道接入模式。

例如，基站104和/或终端点106_1-106_4中的至少一个可以用于根据数字序列生成器的状态来伪随机地识别信道接入模式，例如，通过使用伪随机映射函数。

另外，基站104和/或终端点106_1-106_4中的至少一个可以用于根据通信系统的个体信息(例如，通信系统的固有信息，例如特定于网络的标识符)伪随机地识别信道接入模式。

下面描述信道接入模式的生成的实施例。在这种情况下，信道接入模式是由基站104生成的，并且可以经由信道接入模式基于具有信息120的信号，由图4所示的终端点106_1-106_4中的一个(或全部)来识别，例如分别由控制器(控制设备、控制单元)130实现，实现到基站104中和/或终端点106_1-106_4中。在这种情况下，信道接入模式的规定由基站104(专门地)完成的，而终端点106_1-106_4仅“知道”信道接入模式，即，它们根据与基站104相同的方法生成相同的信道接入模式。

以下描述假设无线电传送系统(或通信装置)具有几个独立的、相互不协调的通信网络，其参与者处于相互接收的范围中，因此来自一个网络的参与者的发送信号可能会被视为其他网络的参与者的扰动信号。对于实施例的应用，不需要在不同网络之间交换信息(数据或信号化信息)。同样，网络是否在时间和/或频率上彼此同步也无关紧要。

额外地，假设的是，在每个网络内，都有一个协调的实例(以下称为“基站”)可以发送给网络的不可协调的参与者(以下称为“终端设备”或“终端点”)关于应用在网络内的信道接入模式的信息。例如，此信息可以经由有规律地发射的信标信号来发送，但是，它也可以以不规则的间隔或者可能地以专用的方式传送到个体终端设备或终端设备组。

额外地，假设将可用于传送的整个频带划分为多个个体的频率信道，每个频率信道可以个体地接入，也可以子集(频率信道组)接入。

在不限制一般性并且为了更好地说明的情况下，以下假设在每个网络内存在固定的、离散的时间模式，利用此时间模式可以进行信道接入(参见图3)。以信号的发射作为形式的信道接入可以由终端设备以及由基站执行。然而，例如如果没有数据或其他信息要被传送，则不必在以信道接入模式提供给此目的的资源中进行信道接入。

图5示出了根据本发明实施例的用于生成信道接入模式的控制器130的示意性电路原理框图。

如图5所示，控制器130可以包括存储器132、用于生成周期性数字序列Z的周期性数字序列生成器134、随机化映射器136和频率/时间映射器138。

存储器(例如，寄存器)132可以被配置为存储特定于网络的标识符ID 140，例如，(个体)不改变的位序列。周期性数字序列生成器134可以被配置为提供其状态142或从其状态中得出的周期性数字序列的编号142’。随机化映射器136可以被配置为根据数字序列生成器134的状态142或从其中得出的周期性数字序列的编号142’和网络特定标识符ID 140来识别伪随机数R 144。频率/时间映射器138可被配置为基于伪随机数R 144来识别频率信息f 146和时间信息t 148。例如，频率信息f 146和时间信息t 148可描述或定义频率信道和时隙(或频率信道索引和时隙索引)，并且因此描述或定义信道接入模式的资源。

例如，如图4所示，控制器130可以在基站104中和/或在一个或多个终端点106_1-106_4中实现，以便计算通信系统102使用的个体(或网络-个体)信道接入模式。

换句话说，图5示出了根据本发明实施例的用于生成信道接入模式的基本结构。

信道接入模式的生成是迭代完成的，即，每单条信道接入信息的生成一次调用图5所示的块。通过调用N次，生成具有N个信道接入的信道接入模式。

下面将详细描述部分块的功能。使用术语“数字”。这通常是离散信息，其可以以不同的形式(例如，以十进制形式、作为二进制序列、或者类似的)存在。

特定于网络的标识符是由外部实例确定的固定数字(例如，在配置网络或协调基站时)。理想情况下，它因网络而异。例如，它可以分别是明确的、足够长的基站ID、明确的网络ID或关于它们的足够长的哈希。此变量是固定的，并且是唯一在所示布置中不随调用而变化的变量。

周期性数字生成器134生成具有周期性P的周期性地重复的数字Z的序列。它具有内部状态S

随机化映射器136从两个输入数ID和Z生成输出数R，即R＝map_rand(ID，Z)，其中map_rand表示映射函数。在这种情况下，映射具有尽可能随机的字符，即，数学上相关的输入序列(由ID、Z组成)会生成本身尽可能不相关的输出序列R。

随机化映射的实施例是：

·链接两个输入数字

·对输入质量ID、Z应用循环冗余校验(CRC)，以得到数字R并具有随化机字符，

·应用哈希函数

·应用加密，例如AES加密，其中关联的密钥对于所有授权的参与者都是已知的，因此也代表一种用于嵌入“传输层安全性”(TLS)的方法。

根据上文，数字R的元素的序列是伪随机性质的。每个网络应该是不同的，以避免信道接入模式的重叠。

频率/时间映射器138通过映射将频率信息(射频f)和时间信息(接入时间t)的2元组映射到每个输入数字R，即(f,t)＝map_ft(R)，其中“map_ft”表示映射函数。虽然原则上在指定的频带内的频率的顺序可以是任意的，但是时间中的点可能随调用以单调递增的形式出现，因为不允许时间“返回”。

作为一个实施例，特别重要的是其中信道接入在时间/频率方向上是离散的(如上所述)，即，以离散的频率信道和离散的时隙的形式进行的情况。在这种情况下，频率/时间映射器向每个输入数字R分配频率信道索引fi和时隙索引ti的2元组，即(fi,ti)＝map_ft(R)。由于时间上的“返回”是不允许的，因此按时间上的升序对时隙进行索引。关于时隙的占用的进一步讨论可以在第3节中找到。

2元组(f，t)或(fi，ti)的序列基于R的元素的序列，并定义了信道接入模式。

频率/时间映射器的确切实现方式与数字R的概率函数一起，确定了相对于信道的接入统计信息。

图5中所示的布置生成了信道接入模式，此信道接入模式既依赖于时间不变的特定于网络的标识符，又依赖于状态相关的(因此是时间可变的)周期性数字生成器(周期性P)。通过特定于网络的标识符，可以确保具有不同特定于网络的标识符的网络始终生成不同的R的序列，即使它们的数字生成器处于相同状态也是如此。这样可以确保不同的网络不会生成任何相同的信道接入模式，并且因此，在最坏的情况下，会陷入信道接入的“连续冲突”。

为了识别网络中使用的信道接入模式，终端设备需要特定于网络的标识符以及周期性数字生成器的相应状态。

终端设备已经在网络上初始登录时获得特定于网络的标识符。有利地，同样的特定于网络的标识符通过基站有规律地发射的信标信号来传送，并使其可用于所有授权的终端设备。可替换地，还可以在初始配置的过程中(带有传送)，即在网络中的第一操作之前，使终端设备知道特定于网络的标识符。

周期性数字生成器的状态可以在常规信标信号中和/或在不同的专用状态信令资源中传送。周期性为P的数字生成器具有P个内部状态，以便

可以以部分信息的若干碎片的形式来传送针对状态信令而传送的信息，其中，可以以不同的频率来执行上述传送。因此，作为周期性数字生成器(Z)是计数器的情况的实施例，可以将计数器的较高值位(最高有效位(MSB))与较低值位(最低有效位(LSB))分离地进行传送，并且以不同的频率(例如，频率较低的)进行传送。即使不是计数器，整个状态信息也可以以具有不同传送频率的部分状态信息的若干碎片的形式传送。

通过数字生成器的周期性，至少在一个时间点知道数字生成器的状态的终端设备可以确定将来的任何时间中的点/时隙的整个信道接入模式。这使得处于节能空闲状态的终端设备能够去激活例如发送/接收单元，并且能够在随后激活发送/接收单元时，根据最近的先前已知状态预先确定信道接入模式的当时的有效部分。因此，可以以相对较大的时间间隔来通过基站进行状态信息的发射。

总之，本文描述的方法具有以下优点：通过特定于网络的标识符和周期性数字生成器的组合来覆盖(伪随机)数R的相对较大的状态空间。这防止了网络的信道接入模式与不同的特定于网络的标识符相同，这可以使不同的相互不协调的网络的信道接入的系统冲突最小化。对于电报拆分多址接入(TSMA)方法，这被证明是特别有利的。

在以下各节中将更详细地讨论频率/时间映射器的优势特点。

根据图5和以上描述，需要周期性数字生成器134。在下面的实施例中，它被替换如下。

实际的无线网络通常使用定期发射的信标信号进行操作。在这种情况下，每个信标发射可以配备有与信标序列索引相对应的计数器。在此，将此信标序列索引称为“信标索引”。

在基于时隙的系统中的时隙设置有时隙索引计数器(在时间方向上增加)(参见图3)也是常见的做法。在此，这被称为“时隙索引”。在系统中指定的特定时间间隔中将信标索引重置为零，以使其具有周期性。对于时隙索引也是如此进行应用(例如，在信标发射之后从零重新开始)。

图6示出了根据本发明实施例的，用于生成信道接入模式的控制器130的示意性电路原理框图。

控制器130可以包括存储器132、第一缓冲器135_1、第二缓冲器135_2、随机化映射器136和频率/时间映射器138。

存储器(例如，寄存器)132可以被配置为存储特定于网络的标识符ID 140，例如，不变的(个体)位序列。第一缓冲器(例如，寄存器)135_1可以被配置为存储周期性信标索引Z1 143_1。第二缓冲器(例如，寄存器)135_2可以被配置为存储周期性时隙索引Z2 143_2。随机化映射器136可以被配置为根据周期性信标索引Z1 143_1、周期性时隙索引Z2 143_2和特定于网络的标识符ID 140来识别伪随机数R 144。基于伪随机数R 144，频率/时间映射器138可以配置为识别频率频率信息f 146和时间信息t 148。例如，频率信息f 146和时间信息t 148可以描述或定义频率信道和时隙(或频率信道索引和时隙索引)，因此描述或定义频率信道接入模式的资源。

换句话说，图6示出了用于生成具有信标索引和时隙索引的信道接入模式的修改的基本结构。图6示出了一个实施例，其中，与图5中所示的实施例相比，周期性数字生成器(输出Z)134被两个块“周期性信标索引”(输出Z1)135_1和“周期性时隙索引”(输出Z2)135_2所代替。所有其他块的功能均保持不变(随机化映射器现在具有三个输入)。

图5和图6中示出的控制器130可以生成网络个体的信道接入模式，包括以下至少一个特征：

·信道接入模式彼此之间包含尽可能少的重叠的部分序列，

·提供大量的信道接入模式(例如，在网络密度高的区域中)，

·设计信道接入模式，使得它们具有很高的周期性，

·信道接入模式(如果有相应的要求)导致使用平均均匀的可用的频率信道，

·通过协调的实例以尽可能少的信令信息完成应用的模式的信令，以及

·一次或完全接收到信道接入的信令时，终端设备可能已在任何将来的时间确定接入模式的内容(这使得终端设备，当再次打开时，基于在接收暂停之前接收到的信息，例如出于节能的原因，引入更长的接收暂停并确定有效的信道接入模式)。

2.频域中的信道接入的控制

为了简化下面的图示，假设将频率范围(或频带)划分为离散的频率信道，并且根据TSMA方法进行传送。

移动无线电信道通常包括随频率变化的信号衰减。如果根据TSMA方法以几个部分数据包的形式传送数据包，并且如果在发射机中不知道底层移动无线电信道，则传送的误码率可以通过尽可能在整个频域上分布(使用频率分集)来传送个体部分数据包的方式平均降低甚至最小化。

由于此原因，确保在其上传送部分数据包的频率信道彼此之间在频域中具有一定(最小)距离(特别是如果数据包仅由几个部分数据包组成)，这可能是有利的。

由于信道接入模式显著确定了网络内TSMA中的频率跳变行为，因此可以使用合适的方法来确保信道接入模式的两个连续的频率信道之间存在最小距离。

因此，在实施例中，频率/时间映射器138(参见图5或图6)可以被配置为基于伪随机数R来确定频率信息f和时间信息t，其中，频率信息f指示两个连续的频率信道之间的距离。

因此，图5或图6中的频率/时间映射器138基于伪随机数R在各接入之间独立地确定绝对频率信道，还可以可替代地还确定两个连续的频率信道之间的距离。

图7示出了根据一个实施例的控制器130的一部分的示意性原理框图。从图7中可以看出，频率/时间映射器138(参见图5或图6)可以被配置为基于伪随机数R确定频率信息和时间信息，其中，频率信息指示两个连续的频率信道之间的距离Δfi

从图7中还可以看出，控制器130可以包括映射器150，映射器150被配置为将两个连续的频率信道之间的距离Δfi

换句话说，图7示出了具有最小和/或最大的频率跳变宽度的频率跳变的生成。图7示出了图5和图6中的频率/时间映射器138与现在用频率差/时间映射器138代替，频率差/时间映射器138不再在其立即输出处提供绝对频率信道索引，而是频率信道索引差。

通过在频率差/时间映射器中的合适的映射函数(Δfi，t)＝map_Δft(R)，可以确保只有频率信道索引跳变Δfi

图8以示意图形式显示了基于蒙特卡罗模拟的直方图，它涉及变量Δfi(时间上相邻信道接入之间的频率信道索引Δfi的差)。

在所示示例中有72个频率信道可用。与模拟结果相关的参数为Δfi

通过对示例性程序代码进行适当的修改，这些修改对于本领域技术人员来说是容易的，对于Δfi，可以生成除图8中所示之外的其他分布形式(例如，从-Δfi

3.时间信道接入活动的规定

在高度利用的系统中，所有可用的时隙可以包括在信道接入模式中。在利用较低的系统中，并非每个时隙都可用于信道接入。下图对此进行了说明。

根据本发明的实施例，图9以示意图示出了通过信道接入模式110所定义的频带的资源112的基于频率跳变和基于时间跳变的占用以及信道接入模式110在时间轴上的投影。在此，纵坐标描述频率信道索引，而横坐标描述时隙索引。

换句话说，如图9所示，图9示例性地在其顶部示出了在频率和时间维度上的信道接入模式110(资源元素112)，并且在其底部示出了其在时间维度上的投影。可以看出，并不是每个时隙都是信道接入模式110的一部分。

因此，为了生成伪随机信道接入模式110，除了频率信道索引中的维度频率(以频率信道索引的形式)可以使用之外，还可以使用维度时间(以时隙索引的形式)。因此，当生成信道接入模式，可以指定平均活动率A。在此，此活动率定义为用于信道接入的时隙与最大可用时隙的平均比率。因此，当使用每个时隙时，活动率A为1(100％)。但是，如果平均每隔三个时隙被包括在信道接入模式中，则平均活动率A＝1/3。

因此，活动率确定在信道接入模式110中提供的资源112的(时间)密度。

在实施例中，可以以伪随机的方式从伪随机数R的适当的部分中确定以指定的活动率选择用于信道接入的时隙(参见图5或图6)。

在每个步长n中，可以从相关联的伪随机数R

详细地，根据一个实施例，图10以示意图示出了投影到时间接入上的信道接入模式110的资源元素112，从而导致未使用的时隙。

换句话说，图10示出了根据实施例的使用的和未使用的时隙的示例性序列。

如果从数字R得出数字r，使得r的元素在r

A＝2/(2+r

以上实施例中呈现的方法的优点在于，可以指定在信道接入模式110中活动的时隙之间的最小和最大距离。指定的最小距离对于电池供电的设备尤其有利，在这种情况下，两次连续的发射(恢复阶段)之间的某个最小长度的发送暂停会延长电池寿命。

可以指定一种可比较的方法，即活动时隙的最小数字直接相互后续。

在根据实施例1的实施方式中，可能发生的是更长的区域在局部具有比期望的明显更高或更低的活动率。在以下实施例中避免了这种影响。

在此，周期性地指定连续的时隙组，其中分别放置了信道接入模式的一个活动时隙。在图11中，此处示例性地示出了活动率为1/4(25％)的情况。

详细地，图11以示意图示出了根据实施例的，以活动率A＝1/4投影到时间接入上的信道接入模式110的资源元素112。

换句话说，图11示出了根据一个实施例的使用的和未使用的时隙的示例性序列。

从图11中可以看出，可以将时隙分组为集群114(在图11的示例中具有4的长度)。信道接入模式110的恰好一个时隙被放置到每个集群114中。集群114内的信道接入模式110中包括的时隙的位置可以由可以从伪随机数R

如果要确保信道接入模式110的两个连续的时隙之间的最小距离，则可以在集群114之间引入不可占用的区域。如图12所示，它们可以由一个或几个时隙组成。

详细地，根据实施例，图12以示意图示出了资源元素112，其被投影到信道接入模式110的时间接入上，其中活动率A＝1/4并且信道接入模式110的连续的时隙之间具有指定的最小距离。

换句话说，图12示出了根据实施例的具有不可占用的时隙的已使用的和未使用的时隙的示例性序列。

从图12中可以看到，由于不可占用非的时隙，位移变量v

取决于所选择的活动率，集群114可能必须包括不同的长度以便实现期望的活动率。在这种情况下，v

4.具有不同活动率的区域的信道接入模式

要尽可能快地到达接收器的数据包(较短的等待时间)要求在传送过程中尽可能紧跟彼此的信道接入，即，信道接入模式中的活动率相对较高。

另一方面，对于其中发送可靠性(例如，对外部扰动的高稳健性)至关重要的数据包，较长时间的发射的分布可能是有利的，即信道接入模式中相对较低的活动率可能是有利的。同样的操作可以应用于需要从电池中获得时间上相等的能量提取(时间上延伸的发送活动)的设备。

如上所述，活动率，即信道接入的频率，可以通过适当的措施来指定。为了满足网络中的不同要求，如果有的话，可以设计信道接入模式，使得它包括具有不同活动率的区域。这在图13中示例性地示出。例如，取决于个体需求，终端设备可以然后在适合于它们的区域中进行发送。

详细地，根据实施例，图13示出了信道接入模式110到不同活动率A1、A2和A3的区域中的时间分布。

换句话说，图13示出了在信道接入模式110内具有不同活动率的三个区域的信道接入模式的示例。

5.信道接入模式的活动率的需求依赖(动态)适应

在网络(或通信系统)102中，在不同的时间，可能存在不同的使用情况。如上所述，可以通过信道接入模式110的设计(即它的活动率或平均时间密度)来确定用于此网络的活动地使用的资源供应。

在较低的实际利用率下提供大量资源供应(高活动率)可能是不利的，尤其是对于电池供电的设备。这样的例子是电池供电的基站(例如，可能是在所谓的中继器操作中的PAN网络的)，其在信道接入模式的所有活跃的资源期间操作接收器，并因此使用能量。

因此，相对于现有的利用条件，动态地调整平均活动率，即由信道接入模式110提供的资源的时间密度，可能是有用的。如果改变了信道接入模式110的活动率，则将其相应地发信号通知给网络中的参与者，例如，这会导致可能使用信标信号(或者专用的信令资源)。

如果终端设备106处于扩展的空闲状态(节能模式)，则在空闲状态期间，它可能不接收基站104发射的关于可能改变的信道接入模式的信令信息。在这种情况下，对于信道接入模式110而言，提供最小量的(基本)资源的供应是有用的，提供的资源可在任何时间是可用的并且没有特殊信令，并且可以根据利用率来增加资源的附加的供应并且其服从于适当的信令。

从上述意义上讲，例如，如图14所示，可以将附加地添加到信道接入模式的资源在时间上安排在基本资源之后，或者可以将它们与时间/频率网格交错排列。

详细地，根据本发明的实施例，图14以示意图示出了由信道接入模式110定义的频带的资源112的基于频率跳变和基于时间跳变的占用，其中，信道接入模式110另外地包括可以按需激活的资源112*。在此，纵坐标描述频率信道索引，而横坐标描述时隙索引。

换句话说，图14示出了用于交错的基本的和附加的资源的示例。

6.自适应频域占用

在某些非许可的频带中，用户可能会不受监管限制自行决定他们在频带内使用哪个频率范围。这可能导致以下事实：可用的频带的某些区域比其他用户占用更多的外部用户，并且因此受到更大的扰动。

如果基站104确定频带的这种中期或长期不对称利用(例如，通过基于接收的信号的每个信道的信号-干扰功率估计)，则频带的以上平均占用的范围可以是通过不将相关的频率信道包括在频率接入模式中来避免供自身的网络使用。这将在频率/时间映射器中考虑(参见图5或图6)，并适当地用信号传送给所有网络参与者。

例如，可以通过相应的开始和结束频率信道索引或通过开始频率信道索引和随后的信道数量来描述排除的频率信道组。

图15以示意图示出了由信道接入模式110定义的频带的基于频率跳变和基于时间跳变的资源112的占用，其中，经常受到扰动的频带的频域115根据本发明的实施例，信道接入模式110不占用大量的资源。在此，纵坐标描述频率信道索引，而横坐标描述时隙索引。

从图15中可以看出，当生成信道接入模式110时，可以考虑经常地受到更大扰动(例如，被外部网络大量地占用)的频域115。因此，此频域115的频率信道不包括在信道接入模式110中。

换句话说，图15示出了从信道接入模式中排除严重扰动的频率信道的示例。

为了避免在自身的网络中进行数据传送时容易受到扰动的频域，其他网络在整个频带上存在某些的利用率平衡，而其他网络在已被大量利用的频域中没有受到任何其他扰动。

7.在频域中绑定资源元素(频率信道绑定)

取决于所使用的硬件和软件，基站104有可能在几个频率信道上同时接收(频率信道绑定)。在这种情况下，特别是在使用更频繁的使用的系统中，如图16所示，相应地增加频率维度中网络内提供的资源元素的编号，并且将时隙内的几个频率信道包括在信道接入模式中，这是有利的。

详细地，图16以示意图示出了由信道接入模式110定义的频带的基于频率跳变和基于时间跳变的资源112的占用，其中，根据实施例，资源112被绑定在频域中。在此，纵坐标描述频率信道索引，而横坐标描述时隙索引。

换句话说，图16示出了信道接入模式110的示例性示图，其中分别将三个相邻的频率信道绑定成资源集群。在这种情况下，图16分别示例性地示出了三个频率信道的绑定。时隙的每组资源元素可以被称为“资源集群”。可以通过关于构成资源集群的频率信道的编号的信息来扩展信道接入模式110。

在进一步的实施例中，分组为资源集群的频率信道不必一定是紧邻的。

8.进一步的实施例

图17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200，其中，所述通信系统在用于由多个通信系统的通信的频带中进行无线通信。方法200包括发送信号的步骤202，其中所述信号包括关于信道接入模式的信息，其中所述信道接入模式指示可用于通信系统的通信的频带的基于频率跳变和/或基于时间跳变的占用，其中，所述信息描述用于生成数字序列的数字序列生成器的状态，或者其中，所述信息描述数字序列的编号，其中，所述数字序列确定信道接入模式。

图18示出了根据本发明实施例的用于操作通信系统的终端点的方法210，其中，通信系统在用于由多个通信系统的通信的频带中进行无线通信。方法210包括接收信号的步骤212，其中所述信号包括关于信道接入模式的信息，其中所述信道接入模式指示可用于通信系统的通信的频带的基于频率跳变和/或基于时间跳变的占用。另外，方法210包括步骤214，步骤214基于关于信道接入模式的信息来识别信道接入模式，其中，所述信息描述了用于生成数字序列的数字序列生成器的状态，或者其中，所述信息描述了数字序列的编号，其中所述数字序列确定信道接入模式。

图19示出了根据本发明的实施例的用于生成信道接入模式的方法300。方法300包括生成信道接入模式的步骤302，其中信道接入模式指示可用于通信系统的通信的频带的基于频率跳变和/或基于时间跳变的占用，其中所述通信系统在用于由多个通信系统的通信的频带中进行无线通信，其中，根据用于生成数字序列的数字序列生成器的状态或数字序列的编号来生成信道接入模式。

图20示出了根据本发明实施例的用于操作通信系统的方法400，其中，所述通信系统被配置为在用于由多个通信系统的通信的频带中进行无线通信。方法400包括步骤402，步骤402基于信道接入模式，在频带的不同信道中，在通信系统的每部分的参与者之间传送数据，而不管它们或者它们的子集是否被另一通信系统使用，其中所述信道接入模式不同于被多个其他通信系统的至少一个其他通信系统基于以接入频带的另一信道接入模式。

图21示出了用于在通过多个通信系统进行无线通信的频带中操作两个通信系统的方法500。方法500包括步骤502，步骤502基于频带的不同信道中的第一信道接入模式的每部分，在第一通信系统的参与者之间传送数据，而不管它们或它们的子集是否被另一通信系统使用。另外，所述方法包括步骤504，步骤504基于频带的不同信道中的第二信道接入模式的每部分，在第二通信系统的参与者之间传送数据，而不管它们或它们的子集是否被另一通信系统使用，其中第一信道接入模式和第二信道接入模式是不同的。

实施例涉及网络个体信道接入模式的生成和应用，其包括以下特征中的至少一个：

·信道接入模式彼此之间包含尽可能少的重叠的部分序列，

·提供大量的信道接入模式(例如，在网络密度高的区域中)，

·设计信道接入模式，使得它们具有很高的周期性，

·信道接入模式(如果有相应的要求)导致使用平均均匀的可用的频率信道，

·通过协调的实例以尽可能少的信令信息完成应用的模式的信令，以及

·一次或完全接收到信道接入的信令时，终端设备可能已在任何将来的时间确定接入模式的内容(这使得终端设备，当再次打开时，基于在接收暂停之前接收到的信息，例如出于节能的原因，引入更长的接收暂停并确定有效的信道接入模式)。

实施例在用于从终端设备到基站以及从一个/几个基站到终端设备的数据的无线传送的系统中使用。例如，所述系统可以是个人局域网(PAN)或低功率广域网(LPWAN)，其中终端设备可以是例如电池供电的传感器(传感器节点)。

实施例涉及其中在公共频带中操作多个相互不协调的基于无线电的网络的应用情况，其中不同网络的参与者处于相互接收范围中，因此它们的信号是潜在的相互扰动的来源(参见图2)。

如上所述，本文所述的实施例可以用于基于电报拆分方法在通信系统的参与者之间传送数据。在电报拆分方法中，数据，例如将电报或数据包分为多个子数据包(或部分数据包或部分包)，并通过使用时间跳变模式和/或频率跳变模式来传送子数据包，其分布在时间和/或频率上，从通信系统的一个参与者到另一参与者(例如，从基站到终端点，或者从终端点到基站)，其中接收子数据包的参与者重新加入(或合并)它们以获得数据包。每个子数据包仅包含数据包的一部分。此外，可以对数据包进行信道编码，以使得并非所有子数据包都需要无误地解码数据包，而仅是子数据包的一部分。

在基于电报分割方法的数据的传送中，子数据包可以被传送，分布在以特定于网络的信道接入模式的可用的资源的子集(例如，选择)中。例如，每个资源可以传送一个子数据包。

换句话说，实施例可以有利地用于其中消息(数据包)在几个部分数据包中被传送的系统中(所谓的电报拆分，参见DE 10 2011 082 098)。

尽管已经在设备的上下文中描述了某些方面，但是应该理解，所述方面也表示了对相应方法的描述，因此，设备的块或结构的组件也应被理解为相应的方法步骤或作为方法步骤的特征。通过类推，已经在方法步骤的上下文内描述或作为方法步骤描述的方面也表示对相应设备的相应块或细节或特征的描述。可以在使用诸如微处理器、可编程计算机或电子电路之类的硬件设备的同时执行一些或所有方法步骤。在一些实施例中，最重要的方法步骤中的一些或几个可以由这样的设备执行。

取决于特定的实现要求，本发明的实施例可以以硬件或软件来实现。在使用数字存储介质时，例如软盘、DVD、蓝光光盘、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或闪存，可以实现实施，，具有存储在其上的电子可读的控制信号的硬盘或任何其他存储介质磁或光存储器与可编程计算机系统可以协作或协作，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。

根据本发明的一些实施例包括包括有电子可读的控制信号的数据载体，电子可读的控制信号能够与可编程计算机系统协作，从而执行本文描述的方法之一。

一般而言，本发明的实施例可以被实现为具有程序代码的计算机程序产品，此程序代码是可操作的，用于在计算机上运行计算机程序产品时，执行其中一种方法。

例如，程序代码也可以存储在机器可读的载体上。

进一步的实施例包括用于执行本文描述的任何方法的计算机程序，所述计算机程序被存储在机器可读的载体上。

换句话说，本发明方法的实施例因此是一种计算机程序，当计算机程序在计算机上运行时，此计算机程序具有用于执行本文描述的任何方法的程序代码。

因此，本发明方法的进一步的实施例是数据载体(或数字存储介质或计算机可读的介质)，其上记录了用于执行本文所述任何方法的计算机程序。数据载体、数字存储介质或记录的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的实施例是表示用于执行本文描述的任何方法的计算机程序的数据流或信号序列。数据流或信号序列可以配置为例如经由数据通信链路，例如经由互联网发送。

进一步的实施例包括处理单元，例如计算机或可编程逻辑器件，其被配置或适于执行本文描述的任何方法。

进一步的实施例包括一种计算机，其上安装了用于执行本文所述的任何方法的计算机程序。

根据本发明的进一步的实施例包括一种设备或系统，此设备或系统被配置为将用于执行本文描述的方法中的至少一个的计算机程序发送给接收器。发送例如可以是电子的或光学的。接收器可以是例如计算机、移动设备、存储设备或类似设备。该设备或系统可以包括例如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)可以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以与微处理器协作以执行本文描述的任何方法。通常，在一些实施例中，该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，例如计算机处理器(CPU)，或者可以是该方法专用的硬件，例如ASIC。

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装置。

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)来实现。

例如，本文描述的方法可以使用硬件设备或使用计算机或使用硬件设备和计算机的组合来实现。

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。

上述实施例仅表示本发明原理的图示。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意图仅由所附权利要求的范围限制，而不是由在此通过实施例的描述和讨论给出的具体细节限制的原因。

[1]DE 10 2011 082 098 B4

[2]DE 10 2017 206 236

CRC：循环冗余校验

LPWAN：低功率广域网

LSB：最低有效位

MSB：最高有效位

PAN：个人局域网

TLS：传输层安全性

TSMA：电报拆分多址接入

用于部分2的MATLAB代码:

N_freq＝72；

N_time＝1500000；

N_low＝21；

N_high＝51；

rand('state',0)；

fc＝zeros(1,N_time)；

R_f＝randint(1,10*N_time,2*N_high+1)；

R_f＝R_f-N_high；

idx＝find(R_f>-N_low&R_f

R_f(idx)＝[]；

R_f＝R_f(1:N_time)；

fc(1)＝30；

for p＝1:N_time-1；

fc(p+1)＝mod(fc(p)+R_f(p),N_freq)；％频率信道索引

end

Delt_fc1＝(fc(2:end)-fc(1:end-1))；％连续接入的索引差

figure(1)；hist(Delt_fc1,-72:72)；

h＝gca；set(h,'XLim',[-72 72])；

xlabel('\Deltafi')；ylabel('number of results')；

title('histogram of\Deltafi')。