CN111149395A - 用于在窄带***中进行双向数据传输的方法 - Google Patents

用于在窄带***中进行双向数据传输的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于在基站(101)与终端设备(102)、优选多个终端设备(102)之间进行双向的、优选在窄带***中进行的数据传输的方法，其中，终端设备(102)以及基站(101)分别具有自身的频率参考单元，而且在基站(101)与终端设备(102)之间通过不同的频率来传输数据，包括以下方法步骤：规定用于将数据从终端设备(102)发送到基站(101)的基本发送频率(201)；终端设备(102)在终端设备侧规定用于将数据从终端设备(102)发送给基站(101)的终端设备发送频率(202)，其中，在基本发送频率(201)与终端设备发送频率(202)之间存在频率偏差(Δfoffset)；终端设备(102)打开用于接收来自基站(101)的数据的接收窗，其中，对于打开所述接收窗，考虑频率偏差(Δfoffset)；基站(101)确定终端设备发送频率(202)；基站(101)基于所确定的终端设备发送频率(202)来将数据发送给终端设备(102)。

Description

用于在窄带***中进行双向数据传输的方法
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于在窄带***中进行双向数据传输的方法。本发明还涉及根据权利要求2、4和10的前序部分所述的方法。
背景技术
智能家居控制的测量单元、诸如传感器、耗量表或耗量计或组件的数据传输在日常使用中变得越来越重要。在此，这些测量单元是通信***中的各个终端设备。在这种***中，将大量的终端设备的小的数据量传输到基站。测量单元的一个重要的应用领域是使用智能耗量计、即所谓的Smart Meter。这些智能耗量计通常是嵌入到供应网中的耗量计，例如针对能量、电流、气体或水的耗量计，所述耗量计向相应的连接用户显示实际的消耗。在此，供应商提供用于传输消耗数据的通信***，其方式是该供应商运行以集中器为形式的基站，用于收集消耗数据。智能耗量计具有如下优点：省去了对耗量计状态的手动读数而且从供应商来说可以按照实际的消耗来开具更短期的***。由于更短期的读数间隔，又可能使终端客户价目表更精确地配合交易电价的发展。供应网也可以好得多地被充分利用。
对于在终端设备与基站之间的单向和双向的数据传输来说，不同的***、诸如DECT(Digital Enhanced Cordless Telecommunications数字增强无绳通信)或者RFID(Radio Frequency Identification射频识别)是已知的。在这种***中，通常预先给定基站的参考频率或参考时间，终端设备被同步到所述参考频率或参考时间上。不过，由于石英公差，导致终端设备中的频率和/或时间不精确。这些石英公差例如由于温度影响、老化和/或制造公差而造成并且导致频率偏差。由于这些可能的公差，用于终端设备在上行链路中进行发送的信号必须相对应地选择得宽，以便各个终端设备不相互干扰。对于终端设备在下行链路中的接收窗来说，需要同样选择得宽的接收信道。
为了改善终端设备的灵敏度并且因此例如改善传输质量，存在使用窄带***来进行数据传输的可能性。然而，由于石英公差，终端设备的接收滤波器不能轻易地被选择得非常窄。由于频率偏差，例如可能发生如下情况：基站不能明确地确定终端设备实际上已在哪个信道中进行发送。因此，例如在多信道***中，通过基站来进行频率精确的回传困难，因为并不知道终端设备的打开的接收窗的频率。
最接近的现有技术
从DE 10 2011 082 100A1中已知一种用于在窄带***中进行双向数据传输的***。该***能够实现：终端设备尽管有不同的频率偏移而仍在非常窄的频率栅中进行发送，而不相互干扰。因此，这些终端设备的频率可能离频带边界非常近，这提高了可支配的上行链路带宽并且可能提高数据传输率。
EP 2 369 763 B1公开了一种通信***，该通信***由第一种类型和第二种类型的发送接收单元组成，其中，第一种类型的发送接收单元包括频率比较单元，以便将从第二种类型的发送接收单元接收到的频率与参考频率进行比较并且形成偏移信号，其中，该参考信号按照该偏移信号来调整。
发明内容
本发明的任务在于：提供一种用于在窄带***中进行双向数据传输的新式方法，在所述方法中在更高效地利用带宽的同时能够实现改善的传输质量。
该任务的解决方案
上述任务通过权利要求1的总体教导以及通过按照权利要求2、4和10的方法来解决。本发明的适宜的设计方案在从属权利要求中要求保护。
按照本发明，规定了一种用于在基站与终端设备、优选地多个终端设备之间进行双向的、优选地在窄带***中进行的数据传输的方法，其中，终端设备以及基站分别具有自身的频率参考单元，而且在基站与终端设备之间通过不同的频率来传输数据，该方法具有如下方法步骤：
由终端设备规定用于将数据发送给基站的基本发送频率；
终端设备在终端设备侧规定用于将数据从终端设备发送给基站的终端设备发送频率，其中，在基本发送频率与终端设备发送频率之间存在频率偏差Δfoffset；
终端设备打开接收窗，以用于接收来自基站的数据，其中，对于打开所述接收窗，考虑所述频率偏差Δfoffset；
基站确定所述终端设备发送频率；
基站基于所确定的终端设备发送频率将数据发送给终端设备。
因此，整个数据传输、尤其是在窄带***中的数据传输都基于基本发送频率，从该基本发送频率推导出终端设备发送频率。终端设备可以自由地规定其终端设备发送频率。因此，终端设备的发送频率与预先给定的信道或信道栅无关。优选地，终端设备发送频率可以与基本发送频率相等并且因此具有为0Hz的频率偏差Δfoffset。基站基于由终端设备发送的数据来确定终端设备发送频率。用于回传的频率同样从终端设备发送频率推导出。
另外，本发明要求保护一种用于在基站与终端设备、优选地多个终端设备之间进行双向的、优选地在窄带***中进行的数据传输的方法，其中，该终端设备以及该基站分别具有自身的频率参考单元，而且在基站与终端设备之间通过不同的频率来传输数据，尤其是根据权利要求1所述，该方法具有如下方法步骤：
终端设备打开接收窗，以用于接收来自基站的数据，所述接收窗具有与终端设备发送频率的频率偏移Δfup/down；
对于打开所述接收窗，终端设备考虑Δfup/down；
基站确定由终端设备发送的数据的终端设备发送频率；
基站基于终端设备的所确定的终端设备发送频率并且在将Δfup/down考虑在内的情况下将数据发送给终端设备。
终端设备在终端设备发射频率上进行发送。在打开针对终端设备发送频率的接收窗时，终端设备相对应地考虑Δfup/down。基站接收在终端设备发送频率上的数据并且确定该终端设备发送频率。在将数据从基站传输回到终端设备时，基站将终端设备的所确定的终端设备发送频率和Δfup/down考虑在内。为此，补充与终端设备发送频率的频率偏移Δfup/down。终端设备在如下频率下打开其接收窗，该频率具有与第一终端设备发送频率的频率偏移Δfup/down。基于基本发送频率，例如可以附加地规定与终端设备的终端设备发送频率的频率偏差Δfoffset。
本发明的一个进一步改进方案能够实现：规定如下方法步骤作为附加的方法步骤：
所述终端设备在终端设备侧规定用于将数据从终端设备发送给基站的另外的终端设备发送频率，其中，在基本发送频率与另外的终端设备发送频率之间存在另外的频率偏差Δf'offset；
对于打开所述另外的终端设备发送频率的接收窗，终端设备考虑Δf'offset；
基站确定由终端设备在所述另外的终端设备发送频率下发送的数据的终端设备发送频率。
基站与终端设备之间的双向传输可以在另外的终端设备发送频率下以相同的方式来进行。在这种情况下，也可以基于基本发送频率来规定与终端设备的另外的终端设备发送频率的频率偏差Δf'offset。终端设备可以在打开接收窗时考虑Δf'offset并且必要时附加地考虑Δfup/down和/或Δfoffset。基站通常考虑终端设备的所确定的终端设备发送频率以及必要时在将数据传回给终端设备时附加地考虑Δfup/down。
因此，可以有利地省去信道分配的问题，因为基站的回传信道基于终端设备发送频率来确定。因此，本发明能够实现：终端设备在窄带***中进行发送，而不必遵循预先给定的信道分配。借此，终端设备发送频率也可以是在这些信道之外的频率。
另外，本发明要求保护一种用于在基站与终端设备、优选地多个终端设备之间进行双向的、优选地在窄带***中进行的数据传输的方法，其中，该终端设备以及该基站分别具有自身的频率参考单元，而且该终端设备以及该基站分别具有至少一个无线电芯片，其中，这些频率参考单元连接在这些无线电芯片上，而且在基站与终端设备之间通过不同的频率来传输数据，尤其是根据权利要求1至3中任一项所述，该方法具有如下方法步骤：
测量这些无线电芯片的频率影响效应，其中，由此确定频率偏差Δfchip，而且
终端设备打开用于接收来自基站的数据的接收窗，其中，对于打开所述接收窗，考虑所述频率偏差Δfchip。
基站和终端设备分别具有自身的频率参考单元。这些频率参考单元例如可以在印刷电路板上以石英振荡器的形式来实现。基站以及终端设备还包括自身的无线电芯片。这些无线电芯片通常可以是与频率参考单元不同的集成电路(IC)。频率参考单元连接在无线电芯片上，以便确保通信。
频率影响效应例如可基于无线电芯片的架构。为了确定频率偏差Δfchip，例如可以测量所使用的无线电芯片的架构。适宜地，该值可以紧接着相对应地被寄存在基站中或被寄存在终端设备中。在从终端设备到基站的上行链路数据传输之后，终端设备可以在打开接收窗时有利地考虑频率偏差Δfchip。同样存在如下可能性：基站在将数据传输给终端设备时考虑频率偏差Δfchip。有利地，可以一次性地测量所使用的无线电芯片，因为相应的无线电芯片的所有批次的频率影响效应通常都相同。
适宜地，基本发送频率可以是固定的而且已先前被规定。在终端设备与基站之间进行数据传输时，由终端设备来规定基本发送频率，不过，在终端设备中的基本发送频率例如可以在制造或安装该终端设备时就已经被规定。
还存在如下可能性：第一终端设备发送频率与基本发送频率偏差了频率容差ΔfT。频率容差ΔfT例如可能由于温度影响而出现。
频率容差ΔfT还可能由于基站和终端设备的频率参考单元之间的偏差而造成。这些频率参考单元例如可能是压电石英。由于这些压电石英，例如可能导致频率和/或时间不精确。终端设备通常比基站受到这些不精确的影响更大。基站通常可具有固定的能量供应以及可能附加的同步途径。该频率容差ΔfT例如由于温度影响、老化和/或压电石英的制造公差而造成并且导致基站与终端设备之间的频率偏差。
适宜地，基本发送频率对于基站可以是已知的。因此，基站例如可以基于所确定的终端设备发送频率来确定与终端设备的基本发送频率的频率容差ΔfT。因此，例如存在如下可能性：在将数据传输给终端设备或者从终端设备接收数据时以简单的方式来考虑频率容差ΔfT。
特别适宜的是：频率偏移Δfup/down是固定的、先前被规定的值。因此可以保证：基站和每个终端设备都使用相同的频率偏移Δfup/down并且因此相对应地使用相同的频率来进行发送或进行接收。有利地，频率偏移Δfup/down可以是固定的，也就是说不能被改变或不能以简单方式被改变，以便防止：例如在运行期间可能发生基站与终端设备之间的频率偏移Δfup/down的不一致。
因而，特别适宜的是：频率偏移Δfup/down对于基站以及终端设备已知。
有利地，终端设备可以规定终端设备发送频率，使得避免受干扰的频率和/或受干扰的频率范围。例如，终端设备为此可以执行隐藏节点探测(Hidden Node Detection)，以便例如标识干扰者。终端设备可以基于此来规定终端设备发送频率。为了规定终端设备发送频率，终端设备例如可以主动地调整频率偏差Δfoffset。因此，终端设备可以独立地对来自其周围环境的干扰性影响做出反应并且改善传输质量。
同样可以是有利的是：终端设备测量自身的发送功率并且基于此来规定终端设备发送频率。在发送功率方面的波动的原因例如可以是由于干涉、阴影、多径传播或多普勒效应而引起的衰减效应。例如可以使用接收信号强度指示(Received Signal StrengthIndicator，RSSI)作为指标。因此，例如可以测量在下行链路中的最后一个包的RSSI值。如果在当前的频率上低于用于成功通信的信号强度，则可以切换到更好的频率。因此，通过相对应地调整终端设备发送频率，可以改善传输质量。
有利地，基站可以在将终端设备的频率容差ΔfT考虑在内的情况下将数据传送给相应的终端设备。例如，基站可以估计出或知道终端设备的在物理上可能的最大频率容差ΔfT，或者例如可以基于基本发送频率已经确定了终端设备的在物理上可能的最大频率容差ΔfT。因此，在将数据发送给终端设备时，可以一并考虑终端设备的频率容差ΔfT。基站例如还可以将终端设备的所确定的频率容差ΔfT传送给终端设备。由此，终端设备例如可以在接下来的传输时考虑其与基站的石英偏差。
还可能的是：对于打开接收窗，终端设备考虑其频率容差ΔfT。为此，终端设备例如可以知道或估计出其在物理上可能的最大频率容差ΔfT。还存在如下可能性：基站已经确定了终端设备的频率容差ΔfT并且已经将该频率容差传送给终端设备。因此，终端设备的接收窗可以在准确的频率下更精确地被打开。
另外，本发明要求保护另一种用于在基站与终端设备、优选地多个终端设备之间进行双向的、优选地在窄带***中进行的数据传输的方法，其中，该终端设备以及该基站分别具有自身的频率参考单元，而且在基站与终端设备之间通过不同的频率来传输数据，其中，在上行链路频带的频率下将数据从终端设备传输给基站，而且在下行链路频带的频率下将数据从基站传输给终端设备，该方法尤其是根据本发明的上一设计方案所述并且具有如下方法步骤：
基站基于所确定的终端设备发送频率并且在考虑下行链路频带的宽度的情况下将数据发送给终端设备；
对于打开所述接收窗，终端设备考虑下行链路频带的宽度。
从终端设备到基站的信号传输被称作上行链路，而从基站到终端设备的信号传输被称作下行链路。对于上行链路或下行链路来说可能的发送频率相对应地处于上行链路频带或下行链路频带内。适宜地，基本发送频率以及终端设备发送频率处于上行链路频带内。基站在下行链路频带内回传给终端设备，其中，下行链路频带可以相对于上行链路频带适宜地被移动频率偏移Δfup/down。
还存在如下可能性：上行链路频带大于下行链路频带。这里，可能出现如下情况：终端设备发送频率处于上行链路频带之内，不过基站在其上进行回传的相对应的被移动了频率偏移Δfup/down的频率处于下行链路频带之外。为了现在可以充分利用上行链路频带，只要基站的发送频率会处于下行链路频带之外就调整该发送频率，使得该发送频率重新处于下行链路频带内。例如，可以给基站的发送频率补充频率偏移Δfwrap。在此，频率偏移Δfwrap被选择为，使得基站的得到的发送频率处于下行链路频带之内。因此，提供了如下可能性：在改善传输质量的同时，高效地利用在窄带***中供支配的频带(上行链路频带或下行链路频带)。附加地，终端设备可以检查：基站的发送频率是否可以在考虑Δfup/down和/或Δfoffset和/或Δf'offset的情况下处于下行链路频带之外。终端设备相对应地在下行链路频带之外的频率下打开其接收窗。适宜地，终端设备为此可以考虑频率偏移Δfwrap。因而，特别适宜的可以是：频率偏移Δfwrap已先前被规定和/或基站和终端设备知道频率偏移Δfwrap。
优选地，可以在终端设备中以及在基站中寄存可能的最大频率容差ΔfT,max。适宜地，最大频率容差ΔfT,max可以在包含终端设备的石英误差以及基站的石英误差的情况下被确定。终端设备以及基站可以在检查基站的发送频率是否将处于该频率范围之外时一并顺便考虑频率容差ΔfT,max。只要基站的发送频率在考虑最大频率容差ΔfT,max的情况下处于下行链路频带之外，则例如可以在打开接收窗时或在发送时补充性地考虑频率偏移Δfwrap。
适宜地，基站和终端设备可以知道上行链路频带的位置和下行链路频带的位置。由于终端设备和基站知道上行链路频带和下行链路频带的位置，保证了：终端设备和基站在打开接收窗时或在发送数据时以相同的方式考虑下行链路频带的宽度。
所占用的频率带宽在标准ETSI EN 300 220-1 V3.1.1下被规定为发射的总平均功率的99％所落在的频率范围。适宜地，双向的、优选地在窄带***中进行的数据传输的信道可具有在1kHz至25kHz、优选地2kHz至6kHz、优选地3kHz至5kHz的范围内的信道带宽。因此，可以保证对现有的带宽的高效利用，使得对于每个基站来说都提高信道容量并且因此提高可能的终端设备的数目。
适宜地，双向的、优选地在窄带***中进行的数据传输的信道可具有在0.5kbaud至20kbaud、优选地0.5至6kbaud的范围内的符号率。
存在如下可能性：终端设备的频率容差ΔfT大于信道的带宽。在此，频率容差ΔfT与温度相关。在窄带***中，这些信道具有小的带宽，该小的带宽可能明显低于发送器和接收器的石英公差。为了不依赖于使信号的灵敏度变差并且提高了噪声的宽滤波器，在双向***中在上行链路中确定终端设备发送频率并且在下行链路中在调整基站发送频率时考虑该终端设备发送频率。因此，通过从基本发送频率推导出终端设备发送频率以及基站发送频率可以改善传输质量。
终端设备的频率容差ΔfT可处于1ppm至100ppm、优选地3ppm至50ppm、优选地5ppm至30ppm的范围内。
适宜地，基站可以将接收频率调节至少三次和/或以三倍频率带宽来打开接收窗。因此可以保证；在基站上接收所发送的数据。只要以三倍频率带宽来打开所述接收窗，就可以例如借助于快速傅里叶变换(FFT)来确定发送频率。
有利地，在基站与终端设备之间的同步序列可以被延长、优选地被变为三倍。由此，终端设备到基站的同步可以被简化，由此可以保证由基站进行的数据接收。
有利地，信道的带宽与终端设备的频率容差ΔfT之比可小于三。在载波频率为868MHz的ISM频带内在信道的示例性带宽为25kHz而且石英的示例性的频率容差ΔfT为30ppm的情况下，得到25kHz与26.04Hz的比率。经舍去零数得到示例性的比例为0.96。
附图说明
以下借助于附图更详细地阐述本发明的适宜的设计方案。在此：
图1示出了基站的装置和终端设备的装置的强烈简化的示意图；
图2a-b示出了在基站与终端设备之间的具有频率偏移Δfup/down和Δfoffset的上行链路和下行链路的非常简化的示意图；
图3针对三个信道示出了在基站与终端设备之间的上行链路和下行链路的强烈简化的示意图；
图4示出了在基站与终端设备之间的具有频率偏差Δfchip的上行链路和下行链路的非常简化的示意图；
图5a-b示出了具有频带边界和频率范围的上行链路和下行链路的非常简化的示意图。
具体实施方式
图1中的附图标记101表示基站，该基站具有用于接收103由终端设备102在上行链路207中以终端设备发送频率202发送的信号的装置，该终端设备发送频率具有与基本发送频率201的频率偏差Δfoffset。基站101还包括用于确定104终端设备发送频率202的装置。用于在下行链路208中将信号发送105给终端设备102的装置同样是基站101的一部分。在下行链路208中以基站发送频率203将信号发送给终端设备102。这里，该基站发送频率是所确定的终端设备发送频率202，该终端设备发送频率已经被补充了频率偏移Δfup/down。在内部，基站101的三个装置103、104以及105保持连接。
所示出的三个终端设备102分别包括用于以终端设备发送频率202来发送107信号的装置和用于接收106由基站101以基站发送频率203发送的信号的装置。在上行链路207(通过从终端设备102的用于发送107的装置出发朝着基站101的用于接收103的装置的三个箭头来示出)中的信号以相对应的终端设备发送频率202来发送。在从基站101的用于发送105的装置到终端设备102的用于接收106的装置的下行链路208中的信号以基站发送频率203来发送。在此，终端设备发送频率202和相对应的基站发送频率203可以对于每个单独的终端设备102来说都不同。尤其是在多个终端设备102的情况下，特别有利的是：各个终端设备102的终端设备发送频率202都不同，以便在传输时不相互干扰。相对应的基站发送频率203同样彼此不同。适宜地，在上行链路频带209中存在不同的终端设备发送频率202，而在下行链路频带210中存在相对应的基站发送频率203。
图2a-b示出了在基站101与终端设备102之间具有不同的频率偏移Δfup/down、Δfoffset以及ΔfT的上行链路207和下行链路208。
在图2a中示出了基本发送频率201以及在上行链路207中的终端设备发送频率202。在此，终端设备发送频率202具有频率偏移Δfoffset。频率偏移Δfoffset可以由终端设备102来规定，其方式是该终端设备改变终端设备发送频率202。例如，改变终端设备发送频率202的原因可能是其它干扰者，终端设备102例如已经借助于隐藏节点探测来标识出所述其它干扰者。此外，例如可以替选地或者附加地基于对终端设备102的自身的发送功率的测量来改变终端设备发送频率202。基站发送频率203在下行链路208中示出。基于终端设备发送频率201，基站发送频率203被移动了频率偏移Δfup/down。
在本发明的一种替选的设计方案或者一种进一步改进方案中，终端设备102考虑***容差或所寄存的可能的最大频率容差ΔfT,max。这样，在图2b中示出了第一频率偏移211，作为基本发送频率201周围的频率容差ΔfT的范围。在此，频率容差ΔfT在上行链路207方面以及在下行链路208中的基站发送频率203方面一并予以考虑。适宜地，终端设备102以及基站101可已知最大频率容差ΔfT。此外，在这里，频率容差ΔfT大于在窄带***中的信道的带宽206。
图3示例性地针对三个信道1、2、3或1'、2'、3'示出了基站101与终端设备102之间的上行链路207和下行链路208。按标准，终端设备102在上行链路207中只在一个信道1内以基本发送频率201进行发送。只要终端设备102想要在其它信道上进行发送、例如在信道2上进行发送，终端设备102就从基本发送频率201出发，给该基本发送频率补充相对应的频率偏移Δfoffset。在该实例中，对于信道1来说，频率偏移Δfoffset对应于0Hz。因此，对于这种情况来说，终端设备发送频率202等于基本发送频率201。对于信道2来说，频率偏移Δfoffset不等于0Hz，并且因此终端设备发送频率202不等于基本发送频率201。对于其它信道、这里例如信道3来说，频率偏移是Δf'offset。频率偏移Δfoffset可以不等于频率偏移Δf'offset。基站101从终端设备102接收信号并且确定终端设备发送频率202。因此，对于基站101来说，终端设备在哪个信道内进行了发送或打算进行发送并不重要。在下行链路208中，基站101以基站发送频率203来将信号回传给终端设备102，该基站发送频率具有与所确定的终端设备发送频率201的频率偏移Δfup/down。频率偏移Δfup/down例如可以描述上行链路频带209与下行链路频带210的频率偏移。频率偏移Δfup/down例如已先前被规定而且基站101以及终端设备102都知道该频率偏移。终端设备102又在如下频率下打开其接收窗，该终端设备通过给其基本发送频率201补充频率偏移Δfoffset或Δf'offset以及Δfup/down来获得该频率。
在一种具体实例中，终端设备102在上行链路208中在信道1内在为868.17MHz的频率下进行发送。在假设没有发生由于外部影响、如温度而引起的频率偏移、即不要考虑频率容差ΔfT的情况下，终端设备102在真实的868.17MHz下进行发送。在该实例中，基本发送频率201是868.17MHz，因此频率偏移Δfoffset在这种情况下为0Hz。基站101接收该信号并且确定终端设备发送频率202是868.17MHz。从该终端设备发送频率出发，基站101加上频率偏移Δfup/down，该频率偏移在该实例中为1.4MHz。因此，基站101在下行链路208中以869.57MHz的基站发送频率203来回传给终端设备102，这例如对应于回传信道1'。该终端设备102同样将频率偏移Δfup/down相加到其终端设备发送频率202并且相对应地在869.57MHz下打开接收窗。因此，终端设备102可以在下行链路208中接收基站101的信号。
在一种进一步的实例中，该终端设备102打算在信道2中进行发送，例如在为868.21MHz的频率下进行发送。在同样假设不发生由于外部影响而引起的频率偏移的情况下，终端设备102在真实的868.21MHz下进行发送。因为基本发送频率201在该实例中是868.17MHz，所以频率偏移Δfoffset是40kHz。终端设备102将1.4MHz的频率偏移Δfup/down相加到终端设备发送频率202并且在869.61MHz下打开接收窗，这里被称作回传信道2'，该终端设备发送频率根据868.17MHz的基本发送频率201与40kHz的频率偏移Δfoffset之和而得出为868.21MHz。基站101从终端设备102接收信号并且确定终端设备发送频率202为868.21MHz。相对应地，基站101在869.61MHz的基站发送频率203下进行发送。因此，终端设备102可以在下行链路208中在回传信道2'中接收基站101的信号。
在该实例中，这些信道彼此间具有40kHz的间隔。适宜地，这些信道的带宽206可以在1kHz至20kHz、优选地2kHz至6kHz、优选地3kHz至5kHz的范围内。
图4示出了基本发送频率201以及在上行链路207中的终端设备发送频率202。在此，终端设备发送频率202具有与基本发送频率201的频率偏移Δfoffset。此外，由于无线电芯片的频率影响效应而存在频率偏差Δfchip。频率偏差Δfchip可以在基站中或者在终端设备中被考虑，使得Δfchip在单方面被考虑。在当前实例中，在终端设备中考虑Δfchip。在此，Δfchip,Tx表示由于终端设备的无线电芯片在发送时引起的频率误差，而Δfchip,Rx表示终端设备的无线电芯片在接收时引起的频率误差。因此，终端设备在没有补偿过Δfchip,Tx的终端设备发送频率202b下进行发送。基站发送频率203在下行链路208中示出。从没有补偿过Δfchip,Tx的终端设备发送频率202b出发，基站发送频率203被移动了频率偏移Δfup/down。例如，在终端设备中应该调整出868MHz的基站发送频率203。不过，所确定的频率偏差Δfchip例如为0.000300MHz，使得终端设备会在没有补偿Δfchip了的868.000300MHz的基站发送频率203b下打开其接收窗。只要终端设备在打开接收窗时考虑用于打开该接收窗的频率偏差Δfchip，该终端设备就将在补偿Δfchip了的868.000000MHz的基站发送频率203a下打开其接收窗。存在如下可能性：单独地或者与频率偏移Δfoffset和/或频率偏移Δfup/down相结合地考虑频率偏差Δfchip。
在图5a-b中，示出了具有所绘入的频带边界205和频率范围204的上行链路207以及下行链路208。这里，上行链路频带209例如比下行链路频带210更宽。对于每个信道来说，都假设有频率容差ΔfT，该频率容差例如由于外部影响、如温度而出现。因此，从更窄的下行链路频带210出发，得到如下频率范围204a，该频率范围的边界与下行链路频带210的频带边界205具有数值为一半的最大频率容差ΔfT,max/2的间隔。上行链路频带209中的频率范围204b从下行链路频带210的频率范围204a被移动了频率偏移Δfup/down。
图5a示出了在上行链路207中的两个信道(信道1、2)和这两个信道在下行链路208中的回传信道(信道1'、2')。两个信道绘入有相对应的频率容差ΔfT。只要在上行链路207中的信道的频率处于频率范围204b之内，就可以使用回传信道(信道1'、2')在频率范围204a之内的相对应的被移动了频率偏移Δfup/down的频率。基站101和终端设备102都知道在上行链路207以及下行链路208中的频带边界205的位置。此外，可能的频率容差ΔfT可能已知或者已经被估计为可能的最大频率容差ΔfT,max。因此，基站101和终端设备102也知道在下行链路208或上行链路207中的频率范围204a或204b的位置。频率范围204a或204b处于下行链路频带210或上行链路频带209的频带边界205之内。
在一种具体实例中，下行链路频带210具有250kHz的宽度，其频带边界为869.4MHz和869.65MHz，基站101以及终端设备102知道所述频带边界。上行链路频带209的频带边界例如为868.0MHz或868.6MHz，而且在宽度为600kHz的情况下比下行链路频带210更宽。此外，可能的频率容差ΔfT已知或者已经被估计为最大值，该最大值为±30kHz。因此，在下行链路频带210中的频率范围204a的边界为869.43MHz或869.62MHz。频率偏移Δfup/down为1.4MHz。例如，终端设备102在信道1上以868.19MHz的终端设备发送频率202来进行发送。这对应于被移动了频率偏移Δfup/down的为869.59MHz的基站发送频率，该基站发送频率因此处于频率范围204a之内。终端设备102认识到这一点并且发现不需要给基站发送频率203补偿附加的频率偏移、例如频率偏移Δfwrap。因此，终端设备102在869.59MHz的基站发送频率203下打开其接收窗。基站101以相同的方式意识到：基站发送频率203不必为了处于频率范围204a之内而被补充附加的频率偏移。基站101以869.59MHz的基站发送频率203(信道1')来回传到终端设备102。
图5b中的信道3处于上行链路频带209的频率范围204b之外。因此，具有基站发送频率203的相对应的回传信道(信道3')可能在将频率容差ΔfT考虑在内的情况下而处于下行链路频带210之外。为了避免这一点，给基站发送频率203补充频率偏移Δfwrap，使得得到的基站发送频率203(信道3”)处于频率范围204a之内并且因此在考虑频率容差ΔfT的情况下处于下行链路频带210之内。适宜地，频率偏移Δfwrap可对应于频率范围204的宽度。在需要频率偏移Δfwrap的情况下，基站101在基站发送频率203下进行发送，该基站发送频率已经从所确定的终端设备发送频率202出发被补充了频率偏移Δfup/down以及附加的频率偏移Δfwrap。同样，终端设备102在具有附加的频率偏移Δfwrap的基站发送频率203下打开其接收窗。
例如，终端设备102在信道3上在868.24MHz的终端设备发送频率202下进行发送。因此，相对应的被移动了频率偏移Δfup/down的为869.64MHz的基站发送频率203(回传信道3')仍会低于下行链路频带210的为869.65MHz的频带上界205。不过，真实的终端设备发送频率202和相对应的基站发送频率203可能会由于频率容差ΔfT而高出多达30kHz。因此，真实的基站发送频率203可能会以多达869.67MHz的值而处于下行链路频带210之外。相对应地，每个大于或大于等于869.62MHz的基站发送频率203都用附加的频率偏移Δfwrap来补充。这里，频率偏移Δfwrap例如对应于频率范围204的宽度。频率范围204例如具有190kHz的宽度，这对应于下行链路频带210的为250kHz的宽度减去为60kHz的频率容差ΔfT。因此，得到的基站发送频率203为869.45MHz(回传信道3”)。因此，基站101在为869.45MHz的基站发送频率203下发送信号，而终端设备102同样在为869.45MHz的基站发送频率203下打开其接收窗。
附图标记列表
1 信道
1' 信道1的回传信道
2 信道2
2' 信道2的回传信道
3 信道3
3'、3” 信道3的回传信道
101 基站
102 终端设备
103 基站的用于接收的装置
104 基站的用于确定的装置
105 基站的用于发送的装置
106 终端设备的用于接收的装置
107 终端设备的用于发送的装置
201 基本发送频率
202 终端设备发送频率
202a 另外的终端设备发送频率
202b 没有补偿过Δfchip,TX的终端设备发送频率
203 基站发送频率
203a 补偿过Δfchip的基站发送频率、终端设备接收窗
203b 没有补偿过Δfchip的基站发送频率、终端设备接收窗
204 频率范围
205 频带边界
206 带宽
207 上行链路
208 下行链路
209 上行链路频带
210 下行链路频带

Claims (19)

1.一种用于在基站(101)与终端设备(102)、优选多个终端设备(102)之间进行双向的、优选在窄带***中进行的数据传输的方法，其中，
终端设备(102)以及基站(101)分别具有自身的频率参考单元，而且
在基站(101)与终端设备(102)之间通过不同的频率来传输数据，
其特征在于，
规定用于将数据由终端设备(102)发送给基站(101)的基本发送频率(201)；
终端设备(102)在终端设备侧规定用于将数据从终端设备(102)发送给基站(101)的终端设备发送频率(202)，其中，在基本发送频率(201)与终端设备发送频率(202)之间存在频率偏差Δfoffset；
终端设备(102)打开接收窗，以用于接收来自基站(101)的数据，其中，对于打开所述接收窗，考虑所述频率偏差Δfoffset；
基站(101)确定所述终端设备发送频率(202)；
基站(101)基于所确定的终端设备发送频率(202)将数据发送给终端设备(102)。
2.一种用于在基站(101)与终端设备(102)、优选多个终端设备(102)之间进行双向的、优选在窄带***中进行的数据传输的尤其是根据权利要求1所述的方法，其中，
终端设备(102)以及基站(101)分别具有自身的频率参考单元，而且
在基站(101)与终端设备(102)之间通过不同的频率来传输数据，
其特征在于，
终端设备(102)打开接收窗，以用于接收来自基站(101)的数据，所述接收窗具有与终端设备发送频率(202)的频率偏移Δfup/down；
对于打开所述接收窗，终端设备(102)考虑Δfup/down；
基站(101)确定由终端设备(102)发送的数据的终端设备发送频率(202)；
基站(101)基于终端设备(102)的所确定的终端设备发送频率(202)并且在将Δfup/down考虑在内的情况下将数据发送给终端设备(102)。
3.根据权利要求1或2中至少一项所述的方法，
其特征在于，
所述终端设备(102)在终端设备侧规定用于将数据从终端设备(102)发送给基站(101)的另外的终端设备发送频率(202a)，其中，在基本发送频率(201)与另外的终端设备发送频率(202a)之间存在另外的频率偏差Δf'offset；
对于打开所述另外的终端设备发送频率(202a)的接收窗，终端设备(102)考虑Δf'offset；
基站(101)确定由终端设备(102)在所述另外的终端设备发送频率(202a)下发送的数据的终端设备发送频率(202)。
4.一种用于在基站(101)与终端设备(102)、优选多个终端设备(102)之间进行双向的、优选在窄带***中进行的数据传输的尤其是根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，
终端设备(102)以及基站(101)分别具有自身的频率参考单元，而且
终端设备(102)以及基站(101)分别具有至少一个无线电芯片，其中，
频率参考单元连接在无线电芯片上，而且
在基站(101)与终端设备(102)之间通过不同的频率来传输数据，
其特征在于，
测量所述无线电芯片的频率影响效应，其中，由此确定频率偏差Δfchip，而且
终端设备(102)打开接收窗，以用于接收来自基站(101)的数据，其中，对于打开所述接收窗，考虑所述频率偏差Δfchip。
5.根据上述权利要求至少之一所述的方法，其特征在于，所述基本发送频率(201)是固定的并且已先前被规定。
6.根据上述权利要求至少之一所述的方法，其特征在于，所述频率偏移Δfup/down是固定的、先前被规定的值。
7.根据上述权利要求至少之一所述的方法，其特征在于，所述频率偏移Δfup/down对于基站(101)以及终端设备(102)已知。
8.根据上述权利要求至少之一所述的方法，其特征在于，所述终端设备(102)规定所述终端设备发送频率(202)，使得避免受干扰的频率和/或受干扰的频率范围。
9.根据上述权利要求至少之一所述的方法，其特征在于，所述终端设备(102)测量自身的发送功率和/或外部功率，并且基于所述自身的发送功率和/或外部功率来规定所述终端设备发送频率(202)。
10.一种用于在基站(101)与终端设备(102)、优选多个终端设备(102)之间进行双向的、优选在窄带***中进行的数据传输的尤其是根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，
终端设备(102)以及基站(101)分别具有自身的频率参考单元，而且
在基站(101)与终端设备(102)之间通过不同的频率来传输数据，其中，
以上行链路频带(209)的频率将数据从终端设备(102)传输给基站(101)，而且
以下行链路频带(210)的频率将数据从基站(101)传输给终端设备(102)，
其特征在于，
基站(101)基于所确定的终端设备发送频率(202)并且在考虑下行链路频带(210)的宽度的情况下将数据发送给终端设备(102)；
对于打开所述接收窗，终端设备(102)考虑下行链路频带(210)的宽度。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述上行链路频带(209)大于所述下行链路频带(210)。
12.根据权利要求10至11至少之一所述的方法，其特征在于，所述基站(101)在将频率偏移Δfwrap考虑在内的情况下将数据发送给终端设备(102)，和/或对于打开所述接收窗，终端设备(102)考虑所述频率偏移Δfwrap，其中，所述频率偏移Δfwrap被选择为，使得所述基站(101)的得到的发送频率(203)处于下行链路频带(210)之内。
13.根据权利要求10至12至少之一所述的方法，其特征在于，所述基站(101)和所述终端设备(102)知道上行链路频带(209)的位置和下行链路频带(210)的位置。
14.根据上述权利要求至少之一所述的方法，其特征在于，双向的、优选在窄带***中进行的数据传输的信道具有在1kHz至25kHz、优选2kHz至6kHz、优选3kHz至5kHz的范围内的信道带宽。
15.根据上述权利要求至少之一所述的方法，其特征在于，双向的、优选在窄带***中进行的数据传输的信道具有在0.5kbaud至20kbaud、优选0.5至6kbaud的范围内的符号率。
16.根据上述权利要求至少之一所述的方法，其特征在于，所述终端设备(102)的频率容差ΔfT大于所述信道的带宽(206)。
17.根据上述权利要求至少之一所述的方法，其特征在于，所述终端设备(102)的频率容差ΔfT处于1ppm至100ppm、优选3ppm至50ppm、优选5ppm至30ppm的范围内。
18.根据上述权利要求至少之一所述的方法，其特征在于，所述基站(101)在将终端设备(102)的最大频率容差ΔfT,max考虑在内的情况下将数据传送给相应的终端设备(102)。
19.根据上述权利要求至少之一所述的方法，其特征在于，对于打开所述接收窗，终端设备(102)考虑所述最大频率容差ΔfT,max。
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