CN107667549B - 用于发送和接收包括导频信号和信息信号的广播信号的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通过接入网(30)向双向无线通信系统的多个终端(20)发送广播信号的方法(50)。所述方法包括：‑根据意图发送给所述终端(20)的广播信息形成(51)信息信号SI1；‑形成(52)导频信号SP；‑发送(53)包括信息信号SI1和导频信号SP的广播信号，所述信息信号SI和所述导频信号SP在具有预定频率间隔ΔF的不同的相应中心频率10上进行发送。本发明还涉及适于接收广播信号的方法(60)。

Description

用于发送和接收包括导频信号和信息信号的广播信号的方法

技术领域

本发明属于无线通信系统领域，并且更具体地涉及一种用于使用接入网的一组基站向终端发送广播信号的方法以及用于接收所述广播信号的方法。

背景技术

本发明在超窄带无线通信系统中找到特别有利的(但决非限制性地)应用。术语“超窄带”(UNB)被理解为是指由终端向接入网所发送的无线电信号的瞬时频谱具有小于1千赫兹的频率宽度。

这种UNB无线通信系统特别适于M2M(“机器到机器”的缩写)类型或物联网(IoT)类型的应用。

在这种UNB无线通信系统中，数据交换基本上是单向进行的，在这种情况下在终端与所述系统的接入网之间的上行链路上进行。

终端发送由接入网的基站所收集的上行链路消息，而无需事先将其与接入网的一个或更多个基站相关联。换言之，由终端发送的上行链路消息并非意图发送给接入网的特定基站，并且在其上行链路消息将能够被至少一个基站接收的假设下，终端发送上行链路消息。这种安排的优点在于：终端无需执行定期测量来确定最适合接收其上行链路消息的基站，该定期测量在功耗方面尤其显著。复杂性在于接入网，其必须能够接收可能在任意时间和在任意中心频率上被发送的上行链路消息。接入网的每个基站从在其范围内的各个终端接收上行链路消息。

数据交换基本上单向的这种工作模式对于诸如气表、水表和电表的远程读取、建筑物或房屋的远程监视等许多应用来说是完全令人满意的。

然而，在一些应用中，也能够在另一方向上即在从接入网到终端的下行链路上执行数据交换会是有利的。

特别地，将广播信号或多播信号发送至终端可能是有利的。特别地，多个频带有可能用于上行链路消息的发送，上行链路消息的频带例如分别与可能受到不同的监管限制的不同地理区域相关联。然后，广播信号的发送可以使终端能够在不提供用于此目的的频带中发送上行链路消息之前识别在其所在的地理区域中的上行链路的频带。例如，可以在上行链路的频带或相对于上行链路频带具有预定义频率间隔的频带中发送广播信号。

这种广播信号同样可以被用于发送对所有终端或大量终端可能有用的任何类型的信息。

通过文献WO 2015/043779 A1在LTE(“长期演进”)无线通信系统的上下文中描述了广播信号的示例。

然而，为了限制终端的制造成本，在UNB无线通信系统中必须能够以简单且经济方式接收广播信号。特别地，希望广播信号能够由配备有低性能频率合成装置的终端来接收，文献WO 2015/043779 A1所描述的广播信号不是这种情况。

发明内容

本发明的目的是通过提供一种能够限制广播信号接收的复杂性的解决方案来克服现有技术解决方案特别是上述解决方案的一些或全部限制。

为此，根据第一方面，本发明涉及一种使用接入网向双向无线通信系统中的多个终端发送广播信号的方法，所述发送方法包括：

-根据目的地为所述终端的广播信息形成信息信号SI1，

-形成导频信号SP，

-发送包括所述信息信号SI1和所述导频信号SP的广播信号，所述信息信号SI1和所述导频信号SP在具有预定频率间隔ΔF1的不同的相应中心频率上进行发送。

因此，根据本发明，广播信号包括信息信号SI1和导频信号SP，所述导频信号SP在相对于所述信息信号SI1具有预定频率间隔ΔF1的情况下发送，所述预定频率间隔ΔF1是由希望提取所述信息信号SI1中所包含的广播信息的终端预先已知的。该预定频率间隔ΔF1形成作为所述广播信号的特征的标记，该标记可以由这些终端以简单的方式检测到。

特别地，对广播信号进行非线性滤波将在取决于发送所述信息信号SI1和所述导频信号SP的中心频率的频率上形成信息信号SI1和导频信号SP的多个副本。特别地，具有二次效应的非线性滤波将在频率ΔF1上形成信息信号SI1的副本。

信息信号SI1的中心频率ΔF1的精确度主要取决于在接入网层级对发送中心频率合成的精确度。此外，由于中心频率ΔF1可以被选择成远低于发送中心频率，因此也能够通过包括有低性能频率合成装置的终端以良好的精确度来合成所述中心频率ΔF1。

在特定实现方式中，发送方法还可以单独地或者以任何技术上可行的组合包括以下特征中的一个或更多个。

在特定实现方式中，广播信号发送方法包括形成另一信息信号SI2，所述信息信号SI2在相对于导频信号SP的中心频率具有预定频率间隔ΔF2的中心频率上进行发送，所述频率间隔ΔF2与所述频率间隔ΔF1不同。

在特定实现方式中，信息信号SI2根据与信息信号SI1的广播信息相同的广播信息而形成。

在特定实现方式中，信息信号SI2根据与信息信号SI1的广播信息不同的广播信息而形成。

在特定实现方式中，信息信号SI1和信息信号SI2根据不同的相应物理层协议而形成。

在特定实现方式中，信息信号SI1和信息信号SI2根据不同的调制而形成。

在特定实现方式中，导频信号SP和每个信息信号的相应中心频率随时间变化，导频信号SP的中心频率和每个信息信号的中心频率之间的频率间隔随时间恒定。

在特定实现方式中，导频信号SP是正弦信号。

在特定实现方式中，频率间隔ΔF1小于10千赫兹，优选地小于1千赫兹。

在特定实现方式中，信息信号SI1是超窄带的。

在特定实现方式中，信息信号SI1的频谱宽度比频率间隔ΔF1小一倍。

根据第二方面，本发明涉及一种基站，该基站包括被配置成实现根据本发明的实现方式中任一种实现方式的广播信号发送方法的装置。

根据第三方面，本发明涉及一种接入网，该接入网包括被配置成实现根据本发明的实现方式中任一种实现方式的广播信号发送方法的装置。

根据第四方面，本发明涉及一种使用终端来接收按照根据本发明的实现方式中任一种实现方式的发送方法发送的广播信号的方法，所述接收方法包括：

-对由终端接收到的信号进行非线性滤波，

-基于在对接收到的信号进行非线性滤波之后在频率ΔF1上获得的信号搜索广播信号，当在所述频率ΔF1上获得的所述信号满足预定义的检测标准时检测到广播信号，

-根据所检测到的广播信号提取广播信息。

在特定实现方式中，接收方法还可以单独地或者以任何技术上可行的组合包括以下特征中的一个或更多个。

在特定实现方式中，基于在非线性滤波之后在频率ΔF1上获得的信号，根据所检测到的广播信号提取广播信息。

在特定实现方式中，非线性滤波包括通过饱和放大器来放大接收到的信号或者通过包络检测器电路来检测接收到的信号的包络。

在特定实现方式中，提取广播信息包括开环生成频率为ΔF1的正弦信号，以及将在非线性滤波之后获得的信号与频率为ΔF1的所述正弦信号相乘。

根据第五方面，本发明涉及一种终端，该终端包括被配置成实现根据本发明的实现方式中任一种实现方式的广播信号接收方法的装置。

附图说明

在阅读通过完全非限制性示例并参照附图给出的以下描述时，将更好地理解本发明，在附图中：

-图1示出了无线通信系统的示意性描述，

-图2示出了用于说明用于发送广播信号的方法的主要步骤的图，

-图3在频域中示出了根据图2的发送方法发送的广播信号的示例的示意性描述，

-图4示出了用于说明图2的发送方法的变型实施方式的主要步骤的图，

-图5在频域中示出了根据图4的发送方法发送的广播信号的示例的示意性描述，

-图6示出了用于说明用于接收广播信号的方法的主要步骤的图。

在这些图中，每个图中的相同标记表示相同或类似的元件。为了清楚起见，除非另有说明，否则所示出的元件不是按比例的。

具体实施方式

图1示意性地示出了例如UNB类型的无线通信系统10，其包括多个终端20以及具有多个基站31的接入网30。

终端20和接入网30的基站31以无线电信号的形式交换数据。术语“无线电信号”被理解为是指经由无线装置传播的电磁波，所述电磁波的频率包含在传统无线电波频谱(从几赫兹到几百千兆赫兹)内。

终端20被设计成在上行链路上向接入网30发送上行链路消息。

每个基站31被设计成从在位于其范围内的终端20接收上行链路消息。以这种方式接收到的每个上行链路消息例如被发送至接入网30的服务器32，可能伴随着其他信息，例如已经接收到上行链路消息的基站31的标识符、所述接收到的上行链路消息的测量功率、所述接收到的上行链路消息的接收日期和/或测量的中心频率等。例如，服务器32处理从各个基站31接收到的所有上行链路消息。

在当前情况下，UNB无线通信系统10是双向的，并且接入网30也被设计成通过基站31在下行链路上向终端20发送广播信号，终端20被设计成接收所述信号。广播信号可以是广播信号和/或多播信号。

这种广播信号包括被称为“广播信息”的数字信息，其目的地是终端20中的一些或全部。广播信息可以是对所有终端20或一组终端20可能有用的任何类型的信息。例如，广播信息旨在控制终端20的例如在上行链路上发送上行链路消息的操作。特别地，如果多个频带可以用于上行链路消息的发送，则广播信号可以包括下述控制信息，该控制信息使得终端能够识别终端必须在其中发送其上行链路消息的频带。在另一非限制性示例中，也可以发送使各个终端20可以彼此时间同步的控制信息，例如与UTC(协调通用时间)的时间相对应的控制信息。

由基站31发送的广播信号例如是有限时长，例如在几百毫秒和几秒之间。必要时，广播信号的发送是不连续的，并且基站31例如以循环的方式发送广播信号，广播信息能够从一次发送到另一次发送变化。然而，在其他示例中，不排除具有由基站31以连续的方式发送的广播信号。

本发明特别涉及使用接入网30发送广播信号的方法50以及使用终端20接收广播信号的方法60。

A)广播信号发送方法

图2示意性地描绘了用于使用接入网30发送广播信号的方法50的主要步骤。

如图2所示，发送方法50主要包括将在下文中更加详细地描述的以下步骤：

-51根据目的地为多个终端20的广播信息形成信息信号SI1，

-52形成导频信号SP，

-53发送包括信息信号SI1和导频信号SP的广播信号，所述信息信号SI1和所述导频信号SP在具有预定频率间隔ΔF1的不同的相应中心频率上进行发送。

在图2所示的各个步骤中，只有发送广播信号的步骤53必须至少部分地由基站31来执行。图2所示的其他步骤可以由基站31和/或接入网30的服务器32来执行。例如，形成信息信号SI1的步骤51和形成导频信号SP的步骤52可以由服务器32来执行，然后服务器将信息信号SI1和导频信号SP发送给基站31，基站31在发送步骤53中发送广播信号。

在说明书的剩余部分中，考虑图2所示的步骤全部由所述接入网30的基站31来执行的情况。然而，应注意，基站31根据其形成信息信号SI1的广播信息仍然可以由服务器32来提供。

基站31包括例如各个处理模块(图中未示出)，每个处理模块包括例如一个或更多个处理器和存储器存储装置(磁硬盘、电子存储器、光盘等)，其中以要被执行以实现广播信号发送方法50的各个步骤的一组程序代码指令的形式的计算机程序产品被存储在存储器中。在一个变型中，每个处理模块包括被设计成实现广播信号发送方法50的所述步骤中的一些或全部步骤的FPGA、PLD等类型的一个或更多个可编程逻辑电路和/或专用集成电路(ASIC)。

每个基站31还包括被认为是本领域技术人员已知的无线通信装置，使得所述基站能够接收上行链路消息并且以无线电信号的形式发送广播信号。

换言之，接入网30的基站31包括以软件(专用计算机程序产品)和/或硬件(FPGA、PLD、ASIC等)配置的相应装置，以实现广播信号发送方法50的各个步骤。

在形成步骤51中以常规方式根据广播信息来形成信息信号SI1。例如，可以通过错误校正码对广播信息进行编码，并且可以添加控制信息，例如时间同步模式、错误检测数据(例如循环冗余校验(CRC))、在多播的情况下终端20的组的标识符等。然后可以使用本领域技术人员已知的任何方法例如使用BPSK(“二进制相移键控”)或GFSK(“高斯相移键控”)调制等对以这种方式获得的数据进行调制。

导频信号SP意图在广播信号中以相对于信息信号SI1具有预定的非零频率间隔ΔF1的方式被发送。终端20预先已知的该频率间隔ΔF1形成作为所述广播信号的特征的标记，并且导频信号SP的主要功能是在广播信号中产生频率间隔ΔF1。

因此，导频信号SP可以特别简单并且在优选实现方式中采用正弦信号(“连续波”或CW)的形式。然而，在其他示例中，不排除具有更复杂的导频信号SP。特别地，在其他示例中，导频信号SP可以单独根据终端20预先已知的数据来形成，或者甚至可以根据目的地为终端20的广播信息的一部分来形成。

在说明书的剩余部分，以非限制性的方式考虑导频信号SP是正弦信号CW的情况。

如上所述，在步骤53中在具有终端20预先已知的预定非零频率间隔ΔF1的不同的相应中心频率上发送信息信号SI1和导频信号SP。应注意，频率间隔ΔF1可以随时间恒定，或者可以随时间变化，只要所述间隔是终端20预先已知的即可。例如，频率间隔ΔF1可以从一次发送到另一次发送依次采用多个预定义的值，所有这些值都是终端20预先已知的。在说明书的剩余部分，以非限制性的方式考虑频率间隔ΔF1随时间恒定的情况。

图3在频域中示意性地示出了根据本发明的广播信号的非限制性示例。

在图3所示的示例中，发送信息信号SI1的中心频率FI1和发送导频信号SP的中心频率FP(即正弦信号CW的频率)通过以下表达式相关联：

FI1＝FP+ΔF1

应注意，中心频率FI1和中心频率FP较高，通常大于几兆赫兹，甚至大于几百兆赫兹。例如，中心频率FI1和中心频率FP包含在ISM(“工业、科学和医学”)频带内。

相比之下，频率间隔ΔF1优选地远低于中心频率FI1和中心频率FP。在特定实现方式中，频率间隔ΔF1小于10千赫兹，或者甚至小于1千赫兹。这样的安排是有利的，因为一方面可以限制广播信号的频谱宽度(并且因此限制终端20必须在其中搜索广播信号的频带的宽度)，另一方面，如下文所述，使得能够使用低性能频率合成装置来接收广播信号。

在图3所示的示例中，信息信号SI1的频谱宽度比频率间隔ΔF1小一倍。例如，信息信号的频谱宽度大约100赫兹，并且频率间隔ΔF1等于200赫兹。这样的安排使得可以利于对广播信号进行接收。然而，在其他示例中，不排除具有频谱宽度比频率间隔ΔF1大一倍的信息信号SI1。

信息信号SI1的中心频率FI1和导频信号SP的中心频率FP例如随时间恒定。然而，在这种情况下，广播信号对于干扰的存在不具有很好的抵抗性。

为了提高抗干扰性，导频信号SP的中心频率FP和信息信号SI1的中心频率FI1随时间在预定频带内变化。相比之下，导频信号SP的中心频率FP和信息信号SI1的中心频率FI1之间的频率间隔ΔF1优选随时间保持恒定。换言之：

FI1(t)＝FP(t)+ΔF1

中心频率FP和中心频率FI1的时间变化例如是连续的。在第一示例中，例如根据以下表达式，中心频率FP和中心频率FI1的变化是正弦的：

FP(t)＝F₀+A₀·sin(ω₀·t)

FI1(t)＝FP(t)+ΔF1

在该表达式中：

-F₀对应于预定义的参考频率，

-A₀对应于预定义的变化幅度，

-ω₀对应于预定义的变化脉冲。

因此，导频信号SP的中心频率FP在具有下限FP1和上限FP2的预定频带BP内变化。在上述示例中，频率FP1等于(F₀–A₀)并且频率FP2等于(F₀+A₀)。应注意的是，与频率间隔ΔF1不同，参考频率F₀、变化幅度A₀和变化脉冲ω₀对于端子20而言不需要是已知的。然而，可以证明有利的是：为了限制所述终端20的复杂性，频带BP对于终端是已知的或者能够由终端确定。

在第二非限制性示例中，例如根据以下表达式，中心频率FP和中心频率FI1的变化是线性的：

FP(t)＝F₀+δF·t

FI1(t)＝FP(t)+ΔF1

在该表达式中，δF对应于预定义的变化斜率。

在前面的表达式中，导频信号SP的中心频率FP优选地保持处于频带BP内。例如，如果变化斜率δF为正，则中心频率FP从频率FP1向频率FP2逐渐增加。当中心频率FP达到频率FP2时，开始再次从频率FP1增加，等等。

在其他示例中，中心频率FP和中心频率FI1的时间变化可以不连续。例如，必要时，中心频率FP和中心频率FI1遵循预定义的跳频模式。应注意的是，与频率间隔ΔF1不同，跳频模式对于终端20而言不需要是已知的。然而，可以证明有利的是频带BP对于终端是已知的或者能够由终端确定。

图4示意性地示出了广播信号发送方法50的一种特定实现方式。除了已经参照图3描述的步骤以外，图4所示的发送方法50包括形成另一信息信号SI2的步骤54。所发送的广播信号包括导频信号SP以及信息信号SI1和信息信号SI2，并且所述信息信号SI2在相对于导频信号SP的中心频率FP具有预定频率间隔ΔF2的中心频率FI2上进行发送，频率间隔ΔF2与频率间隔ΔF1不同。与频率间隔ΔF1相同，频率间隔ΔF2可以随时间恒定，或者可以随时间变化，只要所述间隔是终端20预先已知的即可。在说明书的剩余部分，以非限制性的方式考虑频率间隔ΔF2随时间恒定的情况。

图5在频域中示意性地示出了包括导频信号SP、信息信号SI1和信息信号SI2的广播信号的非限制性示例，其中，导频信号SP的中心频率FP和信息信号SI2的中心频率FI2通过如下表达式相关联：

FI2＝FP+ΔF2

在图5所示的非限制性示例中，频率间隔ΔF1和频率间隔ΔF2二者都为正，并且频率间隔ΔF2大于频率间隔ΔF1。例如，频率间隔ΔF1等于200赫兹，并且频率间隔ΔF2等于700赫兹。此外，信息信号SI1和信息信号SI2二者之间在频域中没有任何交叠。

更一般地，上面针对频率间隔ΔF1所述的内容也适用于频率间隔ΔF2。特别地，在导频信号SP的中心频率FP和信息信号SI1的中心频率FI1随时间变化的情况下，则信息信号SI2的中心频率FI2也随时间变化，优选地使得频率间隔ΔF2仍保持恒定。

信息信号SI2具有几种可能的用途。

例如，信息信号SI2可以与信息信号SI1相同。在这种情况下，主要为了冗余的目的而发送信息信号SI2，例如以便替代使导频信号SP的中心频率以及信息信号SI1和信息信号SI2的中心频率随时间变化或除了使导频信号SP的中心频率以及信息信号SI1和信息信号SI2的中心频率随时间变化以外提高广播信号的抗干扰性。

在另一示例中，信息信号SI2可以与信息信号SI1不同。例如，信息信号SI2可以根据与用于形成信息信号SI1的广播信息不同的广播信息来形成。

替代使用不同的广播信息或除了使用不同的广播信息以外，还可以根据与用于形成信息信号SI1的物理层协议不同的物理层协议来形成信息信号SI2。术语“不同的物理层协议”被理解为是指广播信号SI2与信息信号SI1不同，即使在广播信息相同的情况下也是如此。例如，信息信号SI1和信息信号SI2可以在其比特率、其错误校正码、其控制信息等方面不同。在图5所示的非限制性示例中，信息信号SI2具有比信息信号SI1的频谱宽度大的频谱宽度，例如等于600赫兹。

在这种情况下，信息信号SI1例如旨在供与第一物理层协议相兼容的第一组终端20使用，并且信息信号SI2旨在供与第二物理层协议相兼容的第二组终端20使用。

在优选的实现方式中，信息信号SI1和信息信号SI2至少在所使用的调制方面不同。例如，使用BPSK调制来调制所述信息信号中的一个信息信号，并且使用GFSK调制来调制所述信息信号中的另一个信息信号。

应注意的是，如果在UNB无线通信系统中由终端20发送的上行链路消息是超窄带的，广播信号自身不一定是超窄带的并且可以具有大于1千赫兹的瞬时频谱宽度。在优选的实现方式中，信息信号SI1是超窄带的。优选地，在广播信号包括多个信息信号的情况下，所述信息信号中的每一个是超窄带的。

B)广播信号接收方法

一般而言，许多接收方法能够用于接收广播信号，并且更具体地能够用于检测广播信号和/或根据信息信号SI1(并且必要时根据信息信号SI2)提取广播信息。

然而，由于广播信号的特定形状特别是导频信号SP和信息信号SI1之间的预定频率间隔ΔF1，可以以简单且经济的方式接收广播信号。

图6示意性地示出了用于使用终端20接收由接入网30根据以上所述发送的广播信号的方法60的主要步骤。

例如，每个终端20包括处理模块(图中未示出)，该处理模块包括一个或更多个处理器和存储器存储装置(磁硬盘、电子存储器、光盘等)，其中为要被执行以实现广播信号接收方法60的各个步骤的一组程序代码指令的形式的计算机程序产品被存储在存储器中。在一个变型中，处理模块包括被设计成实现广播信号接收方法60的所述步骤中的一些或全部步骤的FPGA、PLD等类型的一个或更多个可编程逻辑电路和/或专用集成电路(ASIC)。每个终端20还包括被认为是本领域技术人员已知的无线通信装置，使得所述终端能够发送上行链路消息并且接收为无线电信号的形式的下行链路消息。

换言之，每个终端20包括以软件(专用计算机程序产品)和/或硬件(FPGA、PLD、ASIC等)配置的一组装置，以实现广播信号接收方法60的各个步骤。

如图6所示，广播信号接收方法60首先包括对终端20所接收到的信号进行非线性滤波的步骤61。

术语“非线性滤波”被理解为是指具有基本上二次效应的滤波，也就是说滤波的输出信号包括输入信号的平方。具体地，如果例如考虑用于导频信号SP和信息信号SI1的以下表达式：

SP(t)＝sin(ω_FP·t)

SI1(t)＝A_SI1(t)·sin(ω_FI1·t)

在该表达式中：

-ω_FP对应于与中心频率FP相关联的脉冲，

-A_SI1(t)对应于基带信息信号SI1(t)，

-ω_FI1对应于与中心频率FI1相关联的脉冲。

则广播信号SD等于：

SD(t)＝sin(ω_FP·t)+A_SI1(t)·sin(ω_FI1·t)

在非线性滤波之后，获得的信号包括广播信号SD的平方：

SD(t))²＝(sin(ω_FP·t)+A_SI1(t)·sin(ω_FI1·t))²

＝(sin(ω_FP·t))²+(A_SI1(t)·sin(ω_FI1·t))²+2(sin(ω_FP·t)·A_SI1(t)·sin(ω_FI1·t))

＝(1-cos(2·ω_FP·t))/2+(A_SI1(t))²·(1-cos(2·ω_FI1·t))/2

+A_SI1(t)·(cos(ω_FP·t-ω_FI1·t)-cos(ω_FP·t+ω_FI1·t))

＝(1+A_SI1(t)²)/2+A_SI1(t)·cos(ω_ΔF1·t)-cos(2·ω_FP·t)/2

-(A_SI1(t))²·cos(2·ω_FI1·t)/2-A_SI1(t)·cos(ω_FP·t+ω_FI1·t)

在该表达式中，ω_ΔF1对应于与频率间隔ΔF1相关联的脉冲。

因此，非线性滤波后获得的信号除其他分量以外另外包括以下分量：

A_SI1(t)·cos(ω_ΔF1·t)

其对应于频率ΔF1上的信息信号SI1。必要时，可能通过适当的滤波将所获得的其他分量全部或部分抑制。

因此，由于非线性滤波和广播信号的特定形状，信息信号SI1被返回到频率ΔF1。例如，非线性滤波可以通过饱和放大器或通过包络检测器电路来执行，并且因此可以以简单和经济的方式来执行。

应注意，在非线性滤波器的输入端处提供的信号对应于在包含广播信号SD的频带中测量的信号。该测量的信号可能被频率转换到较低频率而不损害广播信号的接收，因为频率间隔ΔF1不会被这种频率转换所改变。

接下来，接收方法60包括基于在非线性滤波之后在频率ΔF1上获得的信号搜索广播信号的步骤62。搜索广播信号包括检查在频率ΔF1上获得的信号是否满足预定义检测标准。例如，如果在频率ΔF1上接收的能量大于预定义阈值，则可以认为满足检测标准。在另一非限制性示例中，可以使在频率ΔF1上获得的信号返回到基带并且将其与信息信号SI1中所包含的预定时间同步模式相关，如果相关性的结果超过预定义阈值则认为满足检测标准。

只要没有检测到广播信号，搜索步骤62的执行就继续执行(图6中的附图标记620)。当检测到广播信号时(图6中的附图标记621)，接收方法60包括提取信息信号SI1中所包含的广播信息的步骤63。

应注意的是，当基于非线性滤波之后获得的信号检测到广播信号时，可以根据非线性滤波之前的在中心频率FI1上的信息信号SI1进行提取。然而，可以证明在这种情况下需要有相对高性能的频率合成装置。

在优选的实现方式中，根据在非线性滤波之后在频率ΔF1上获得的信息信号SI1来提取检测到的广播信号的广播信息。就可以使用低性能频率合成装置来执行广播信息的提取而言，这样的安排是非常有利的。具体而言，频率ΔF1原则上是准确的(由基站31生成)，并且可以被选择为低，例如大约几百赫兹。因此，即使利用低性能频率合成装置，由终端20生成的频率ΔF1的漂移在几秒到几分钟的时间内原则上可以忽略不计。例如，提取广播信息涉及开环生成频率为ΔF1的正弦信号，以及将非线性滤波之后获得的信号与频率为ΔF1的所述正弦信号相乘。然而，不排除例如通过科斯塔斯环(Costas loop)的PLL等在闭环模式下生成频率为ΔF1的所述正弦信号。

在广播信号SD还包括信息信号SI2的情况下并且在广播信号SD的接收包括非线性滤波步骤的情况下，则优选地将频率间隔ΔF1和频率间隔ΔF2选择成使得确保在非线性滤波之后分别返回到频率ΔF1和ΔF2的信息信号SI1和信息信号SI2不会被其他分量过度干扰。

例如，通过使用B1来表示信息信号SI1的频谱宽度并且使用B2来表示信息信号SI2的频谱宽度，则可以将频率间隔ΔF1和频率间隔ΔF2选择成使得满足以下表达式(假定ΔF2>ΔF1)：

B1+B2/2<ΔF2–2·ΔF1

B1/2+B2<ΔF1

上面的表达式使得在非线性滤波的纯二次效应的情况下能够确保在频率ΔF1和频率ΔF2上获得的信息信号SI1和信息信号SI2不会与在非线性滤波之后获得的信号的其他分量出现频率交叠。

如果非线性滤波不限于二次效应，则优选地将频率间隔ΔF1和频率间隔ΔF2选择成使得频率间隔ΔF2不是频率间隔ΔF1的谐波(并且如果频率间隔ΔF1大于频率间隔ΔF2，则使频率间隔ΔF1不是频率间隔ΔF2的谐波)。

更一般地，可以通过改变频率间隔ΔF1和频率间隔ΔF2的相应值来模拟对广播信号SD的非线性滤波来选择频率间隔ΔF1和ΔF2，以确保分别返回到频率ΔF1和频率ΔF2的信息信号SI1和信息信号SI2不受在非线性滤波之后获得的信号的其他分量的过度干扰。

更一般地，应注意，已经通过非限制性示例的方式描述了上面考虑的实施方式和实现方式，并且因此可以设想其他变型。

特别地，已经在考虑包括一个或两个信息信号的广播信号的情况下描述了本发明。在其他示例中，不排除考虑包括多于两个的多个信息信号的广播信号，该广播信号可以在必要时在相对于导频信号SP的中心频率具有预定的不同的相应频率间隔的相应中心频率上进行发送，所述频率间隔是终端预先已知的。

Claims (13)

1.一种使用接入网(30)向双向无线通信系统的多个终端(20)发送广播信号的方法(50)，其特征在于，所述方法(50)包括：

-根据目的地为所述终端(20)的广播信息形成(51)信息信号SI1，

-形成(52)导频信号SP，

-发送(53)包括所述信息信号SI1和所述导频信号SP的广播信号，所述信息信号SI1和所述导频信号SP在具有预定频率间隔ΔF1的不同的相应中心频率上进行发送，

-在相对于所述导频信号SP的中心频率具有预定频率间隔ΔF2的中心频率上发送另一信息信号SI2，所述频率间隔ΔF2与所述频率间隔ΔF1不同，

其中，所述导频信号SP和每个信息信号的相应中心频率随时间变化，所述导频信号SP的中心频率和每个信息信号的中心频率之间的频率间隔随时间恒定。

2.根据权利要求1所述的方法(50)，其中，所述信息信号SI2根据与所述信息信号SI1的广播信息相同的广播信息而形成。

3.根据权利要求1所述的方法(50)，其中，所述信息信号SI2根据与所述信息信号SI1的广播信息不同的广播信息而形成。

4.根据权利要求3所述的方法(50)，其中，所述信息信号SI1和所述信息信号SI2根据不同的相应物理层协议而形成。

5.根据权利要求4所述的方法(50)，其中，所述信息信号SI1和所述信息信号SI2根据不同的调制而形成。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法(50)，其中，所述导频信号SP是正弦信号。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法(50)，其中，所述频率间隔ΔF1小于10千赫兹，优选地小于1千赫兹。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的方法(50)，其中，所述信息信号SI1是超窄带的。

9.一种用于向双向无线通信系统的多个终端(20)发送广播信号的基站(31)，其特征在于，所述基站(31)包括：

-被配置成根据目的地为所述终端(20)的广播信息形成信息信号SI1的装置，

-被配置成形成导频信号SP的装置，

-被配置成发送包括所述信息信号SI1和所述导频信号SP的广播信号的装置，所述信息信号SI1和所述导频信号SP在具有预定频率间隔ΔF1的不同的相应中心频率上进行发送，

-被配置成在相对于所述导频信号SP的中心频率具有预定频率间隔ΔF2的中心频率上发送另一信息信号SI2的装置，所述频率间隔ΔF2与所述频率间隔ΔF1不同，

其中，所述导频信号SP和每个信息信号的相应中心频率随时间变化，所述导频信号SP的中心频率和每个信息信号的中心频率之间的频率间隔随时间恒定。

10.一种用于向双向无线通信系统的多个终端(20)发送广播信号的接入网(30)，其特征在于，所述接入网(30)包括：

-被配置成根据目的地为所述终端(20)的广播信息形成信息信号SI1的装置，

-被配置成形成导频信号SP的装置，

-被配置成发送包括所述信息信号SI1和所述导频信号SP的广播信号的装置，所述信息信号SI1和所述导频信号SP在具有预定频率间隔ΔF1的不同的相应中心频率上进行发送，

-被配置成在相对于所述导频信号SP的中心频率具有预定频率间隔ΔF2的中心频率上发送另一信息信号SI2的装置，所述频率间隔ΔF2与所述频率间隔ΔF1不同，

其中，所述导频信号SP和每个信息信号的相应中心频率随时间变化，所述导频信号SP的中心频率和每个信息信号的中心频率之间的频率间隔随时间恒定。

11.一种使用终端(20)接收由双向无线通信系统的接入网(30)发送的广播信号的方法(60)，其特征在于，所述广播信号包括导频信号SP和信息信号SI1，所述信息信号SI1根据目的地为多个终端(20)的广播信息而形成，所述信息信号SI1和所述导频信号SP在具有预定频率间隔ΔF1的不同的相应中心频率上进行发送，所述接收方法包括：

-对由所述终端(20)接收到的信号进行非线性滤波(61)，

-基于在对接收到的信号进行非线性滤波之后在频率ΔF1上获得的信号搜索(62)所述广播信号，当在所述频率ΔF1上获得的所述信号满足预定义检测标准时检测到所述广播信号，

-根据所检测到的广播信号提取(63)所述广播信息。

12.根据权利要求11所述的方法(60)，其中，基于在非线性滤波之后在所述频率ΔF1上获得的信号，根据所检测到的广播信号提取(63)所述广播信息。

13.一种用于接收由双向无线通信系统的接入网(30)发送的广播信号的终端(20)，其特征在于，所述广播信号包括导频信号SP和信息信号SI1，所述信息信号SI1根据目的地为多个终端(20)的广播信息而形成，所述信息信号SI1和所述导频信号SP在具有预定频率间隔ΔF1的不同的相应中心频率上进行发送，所述终端包括：

-被配置成执行对由所述终端(20)接收到的信号进行非线性滤波(61)的装置，

-被配置成基于在对接收到的信号进行非线性滤波之后在频率ΔF1上获得的信号搜索所述广播信号的装置，当在所述频率ΔF1上获得的所述信号满足预定义检测标准时检测到所述广播信号，

-被配置成根据所检测到的广播信号提取所述广播信息的装置。

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