使用无线通信网络发送和接收紧急信号的设备和方法技术

提供一种用于通信系统(1)的通信设备(2)。通信设备(2)包括优先级消息生成器(20)，被配置为获得一条优先级信息(28)，并根据该条优先级信息(28)和优先级信息编码规则生成优先级消息(29)。所述优先级消息(29)包括多个正交序列中的至少两个序列的组合。多个序列中的所述至少两个序列的所述组合表示所获得的优先级信息(28)。此外，所述通信设备(2)包括被配置为发送所述优先级消息(29)的发送器(21)。此外，提供了一种相应的接收通信设备、相应的发送方法和相应的接收方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用无线通信网络发送和接收紧急信号的设备和方法
本专利技术涉及在通信系统，特别是蜂窝通信系统中发送优先级消息。
技术介绍
将来，移动和无线通信系统将启用大量新服务。与传统的无线服务相反，新服务对系统能力有更多的要求，例如更高的可靠性，更高的鲁棒性和显著更低的延迟。例如，无线解决方案可以应用于远程保护系统，用于交换消息和命令。与传统有线解决方案相比，无线连接的远程保护系统具有更高的灵活性和更低的部署成本。然而，远程保护系统对反应延迟有特殊要求：一旦发生故障，受影响的部分应在尽可能最短的时间内选择性地与电网断开连接。普遍约定的通信延迟目标持续时间应小于10ms。这个要求远远超出了当前蜂窝网络的能力。例如，对于单向传输，长期演进(LTE)网络需要高达大约100ms。当集成到蜂窝网络时，诸如业务安全和工业自主控制等进一步的服务也带来类似的延迟挑战。考虑到移动和无线通信系统中的整个传输过程，可以看出，迄今为止采用的随机接入过程是传输延迟的主要原因。如果业务请求是不可预测的，并且不能被提前安排，则随机接入过程是必要的，对于上述提及的关键任务服务，情况就是如此。LTE网络中的随机接入过程需要40～50ms。如果发生冲突，则该持续时间还会延长，即，不止一个设备同时尝试使用相同的随机接入资源。随机请求的冲突解决和重传将为随机接入过程引入额外的延迟。在某些情况下，特别是当多个设备尝试同时接入网络时，由随机接入引起的延迟容易超过100ms。鉴于这些事实，需要一种新的方案，该方案可以减少传输过程中的延迟，从而实现具有严格延迟要求的关键任务服务。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种用于发送优先级信息的通信设备，用于接收优先级消息的通信设备，以及允许非常低的延迟时间的相应方法。用于发送优先级消息的通信设备的权利要求1、用于接收优先级消息的通信设备的权利要求7、用于发送优先级消息的方法的权利要求13，以及用于接收优先级消息的方法的权利要求14的特征解决了该目的。该目的还通过用于相关联的计算机程序的权利要求15的特征解决。从属权利要求包含进一步的发展。根据第一方面，提供了一种在通信系统中使用的通信设备。通信设备包括优先级消息生成器，被配置为获得一条优先级信息，并根据该条优先级信息和优先级信息编码规则生成优先级消息。优先级消息包括多个正交序列中的至少两个序列的组合。多个序列中的所述至少两个序列的组合表示所获得的优先级信息。此外，所述通信设备包括被配置为发送所述优先级消息的发送器。由此可以发送优先级消息，而不必因请求传输资源而导致非常低的传输延迟。根据第一方面的通信设备，在第一种实现形式中，所述至少两个序列的组合由所述至少两个序列及其彼此间的时间和/或频率关系来限定。特别地，可以通过选择至少两个序列本身和/或其时间和/或频率关系来限定所述组合。从而选择组合的灵活性得以实现。根据第一方面本身的通信设备或者根据第一方面的第一种实现形式，在第二种实现形式中，所述优先级信息编码规则限定选择所述多个正交序列中的哪些序列作为用于生成所述优先级消息的所述至少两个序列，以及所生成的优先级消息中的至少两个所选序列具有哪些时间和/或频率关系。因此可以很容易地编码序列组合中的有用信息。根据第一方面本身的通信设备或者根据第一方面的任何前述实现形式，在第三种实现形式中，所述优先级信息编码规则可以是将每条优先级信息映射到至少两个序列的组合的查找表，其中所述优先级信息编码规则被配置为使得不同的优先级信息被映射到所述至少两个序列的不同组合。或者，可以采用将所述优先级信息作为输入并返回至少两个序列的组合的数学函数。可以达到很好的编码灵活性。根据第一方面本身的通信设备或者根据第一方面的任何前述实现形式，在第四种实现形式中，通信系统可以被配置为使用多个序列中的各个序列用于基于竞争或非竞争的随机接入过程。例如，当前的LTE标准就是如此实现。因此可以实现非常有效的频谱使用。根据第一方面本身的通信设备或者根据第一方面的任何前述实现形式，在第五种实现形式中，所述至少两个序列是所述多个正交序列中的至少两个不同序列，和/或彼此之间具有时移和/或频移，和/或与彼此之间的时间和/或频率相互重叠。从而可以实现编码灵活性的进一步提高。根据第一方面本身的通信设备或者根据第一方面的任何前述实现形式，在第六种实现形式中，其中所述多个序列是多个Zadoff-Chu序列、伪噪声(PN)序列、Gold码序列、Kasami码序列、Walsh-Hadamard码序列或Barker码序列。通过使用这些公知类型的正交序列，可以可靠地检测和从彼此中区分各个序列以及序列的组合。根据第一方面本身的通信设备或者根据第一方面的任何前述实现形式，在第七种实现形式中，所述通信系统被配置为使用所述多个正交序列中的各个序列用于随机接入过程，以建立无线电通信信道。从而可以非常有效地使用可用的频率资源。同样出于实现的原因，这是有益的，因为对于接收序列，可以减少不同匹配滤波器的数量和大小。根据第一方面本身的通信设备或者根据第一方面的任何前述实现形式，在第八种实现形式中，所述通信设备还包括常规消息生成器，被配置为生成包括所述多个正交序列中的一个序列的常规消息，用于发起基于竞争或基于非竞争的随机接入过程，以建立(例如，用于用户数据的)专用无线电通信信道，例如用于LTE的专用业务信道、DTCH。从而可以通过相同的通信设备发送优先级消息和常规消息。因此，可以有非常灵活的使用。特别地，对于常规消息，可以请求资源，从而避免消息冲突，同时可以直接发送优先级消息。根据第一方面本身的通信设备的第八种实现，在第九种实现形式中，常规消息生成器被配置为仅有利地利用用于建立无线电通信信道的多个正交序列中的一个序列来生成随机接入前导码。因为只需要有限数量的匹配滤波器，故有助于将接收器的复杂度保持在低水平。根据第一方面本身的通信设备或者根据第一方面的任何前述实现形式，在第十种实现形式中，所述通信设备是长期演进(LTE)通信设备。在这种情况下，根据LTE，所述多个正交序列是用于随机接入前导码的同一集合中的Zadoff-Chu序列。此外，在这种情况下，所述随机接入前导码和所述优先级消息在公共RACH信道中发送。因此，可以非常简单地在LTE中实现本专利技术。根据第一方面本身的通信设备或者根据第一方面的第一至第八种实现形式中的任意一种，在第十一种实现形式中，也可以在UMTS或任何其它兼容通信标准中实现本专利技术。根据第一方面本身的通信设备或者根据第一方面的任何前述实现形式，在第十二种实现形式中，通信设备还包括被配置为接收优先级信息编码规则或至少一部分优先级信息编码规则的接收器，以及存储器，用于存储优先级信息编码规则或至少一部分优先级信息规则。所述优先级消息生成器然后被配置为从所述存储器获得所述优先级信息编码规则。由此，可以更新通信设备内的优先级信息编码规则。这样的更新也可能有助于防止消息欺骗或有助于进行功能扩展。根据第一方面的第十二种实现形式的通信设备，在第十三种实现形式中，接收到的完整或部分优先级信息编码规则可以包括各个序列本身以及相应顺序，该顺序要用于生成所述优先级消息，用于提供和/或指示各个序列的其他信息，例如索引或允许从种子构建各个序列的组合的任何其它信息。此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于通信系统(1)的通信设备(2)，其中所述通信设备(2)包括：优先级消息生成器(20)，被配置为获得一条优先级信息(28)，并根据该条优先级信息(28)和优先级信息编码规则生成优先级消息(29)，其中，所述优先级消息(29)包括多个正交序列中的至少两个序列的组合，并且，其中所述多个序列中的所述至少两个序列的所述组合表示所述获得的优先级信息(28)；以及发送器(21)，被配置为发送所述优先级消息(29)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于通信系统(1)的通信设备(2)，其中所述通信设备(2)包括：优先级消息生成器(20)，被配置为获得一条优先级信息(28)，并根据该条优先级信息(28)和优先级信息编码规则生成优先级消息(29)，其中，所述优先级消息(29)包括多个正交序列中的至少两个序列的组合，并且，其中所述多个序列中的所述至少两个序列的所述组合表示所述获得的优先级信息(28)；以及发送器(21)，被配置为发送所述优先级消息(29)。2.根据权利要求1所述的通信装置(2)，其中，所述至少两个序列是所述多个正交序列中的至少两个不同序列，和/或其中，包括在所述优先级消息(29)中的所述至少两个序列彼此之间具有时移和/或频移；和/或其中，包括在所述优先级消息中的所述至少两个序列彼此之间在时间和/或频率上重叠。3.根据前述权利要求中任一项所述的通信设备(2)，其中，所述多个序列是多个Zadoff-Chu序列、伪噪声PN序列、Gold码序列、Kasami码序列、Walsh-Hadamard码序列或Barker码序列。4.根据前述权利要求中任一项所述的通信设备(2)，其中所述通信系统(1)被配置为使用所述多个正交序列中的各个序列用于随机接入过程，以建立无线电通信信道。5.根据前述权利要求中任一项所述的通信设备(2)，其中，所述通信设备(2)是长期演进LTE通信设备，其中，所述多个正交序列是用于随机接入前导码的同一集合中的Zadoff-Chu序列，并且其中，所述随机接入前导码和所述优先级消息在公共RACH信道中发送。6.根据前述权利要求中任一项所述的通信设备(2)，其中所述通信设备(2)还包括：接收器(23)，被配置为接收所述优先级信息编码规则(39)或至少一部分优先级信息编码规则(39)；以及存储器(24)，用于存储所述优先级信息编码规则(39)或至少一部分所述优先级信息编码规则(39)；其中，所述优先级消息生成器(20)被配置为从所述存储器(24)获得所述优先级信息编码规则(39)。7.一种用于通信系统(1)的通信设备(3)，其中所述通信设备(3)包括：接收器(30)，被配置为接收多个正交序列的序列；以及解码器(31)，被配置为基于优先级信息解码规则，解码在优先级消息(29)中编码的一条优先级信息(28)，所述优先级消息包括所述多个正交序列中的至少两个序列的组合。8.根据权利要求7所述的通信设备(3)，其中，所述解码器(31)被配置为基于所述优先级信息解码规则来检测所述多个正交序列中的至少两个接收到的序列的组合及其时间和/或频率关系是否与包含在优先级消息(29)中的至少两个序列的组合相匹配；和/或其中，所述解码器(31)被配置...

【专利技术属性】
技术研发人员：周冁，欧意姆·布拉克次，约瑟夫·艾辛格，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44