使用无线通信网络发送和接收紧急信号的设备和方法

摘要

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。

权利要求

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，其中所述多个正交序列中的每个序列与所述多个正交序列中的其他序列正交，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所述的通信设备(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1或2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1或2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1或2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)，被配置为接收一系列多个正交序列，其中所述多个正交序列中的每个序列与所述多个正交序列中的其他序列正交；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所述优先级消息(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)被配置为基于所述优先级信息解码规则，通过确定包含在所述优先级消息(29)中的至少两个序列的哪个组合与所接收的至少两个序列本身及其时间和/或频率关系相匹配，对该条优先级信息(28)进行解码。

9.根据权利要求7或8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，通过评估所述优先级消息(29)的传输信道的信道状态参数，解码该条优先级信息(28)。

10.根据权利要求7或8所述的通信设备(3)，

其中，所述解码器(31)被配置为通过使用所述多个正交序列中的各个参考序列作为参考对所接收的序列进行匹配滤波，以及如果计算的单个参考序列的功率延迟分布大于检测阈值，则检测所述多个正交序列的参考序列，以及如果检测到的各个参考序列的峰值之间的时间和/或频率关系与所述优先级消息(29)中的至少两个序列的组合相匹配，则检测所述优先级消息(29)，从而对该条优先级信息(28)进行解码。

11.根据权利要求7或8所述的通信设备(3)，

其中，所述通信系统(1)被配置为使用所述多个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。

12.根据权利要求7或8所述的通信设备(3)，其中所述通信设备(3)还包括：优先级信息编码更新器(33)，被配置为更新优先级信息编码规则(39)和优先级信息解码规则或至少一部分所述优先级信息编码规则(39)和优先级信息解码规则；以及存储器(35)，用于存储所述优先级信息解码规则或至少一部分所述优先级信息解码规则；

其中，所述解码器(31)被配置为从所述存储器(35)获得所述优先级信息解码规则；

发送器(34)，被配置为发送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)。

13.一种用于在通信系统(1)中通信的方法，其中，所述方法包括：获得(100)一条优先级信息(28)；以及

根据该条优先级信息(28)和优先级信息编码规则(39)生成(101)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，其中所述多个正交序列中的每个序列与所述多个正交序列中的其他序列正交，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(102)所述优先级消息(29)。

14.一种用于在通信系统(1)中通信的方法，其中，所述方法包括：接收(200)一系列多个正交序列，其中所述多个正交序列中的每个序列与所述多个正交序列中的其他序列正交；以及基于优先级信息解码规则，解码(201)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。

说明书

使用无线通信网络发送和接收紧急信号的设备和方法

技术领域

[0001] 本发明涉及在通信系统，特别是蜂窝通信系统中发送优先级消息。

背景技术

[0002] 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。

[0003] 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。

[0004] 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。

[0005] 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。

[0006] 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。

发明内容

[0007] 因此，本发明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。

[0008] 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。

[0009] 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。

[0010] 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。

[0011] 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。

[0012] 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。

[0013] 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。

[0014] 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。

[0015] 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。

[0016] 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。

[0017] 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。

[0018] 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中实现本发明。

[0019] 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发明。

[0020] 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。

[0021] 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。此外，所接收的完整或部分优先级信息编码规则可以包括时间和/或频率关系，例如，关于各个序列彼此之间的偏移或关于一些参考时间如时隙起始点或子帧起始位置的偏移；偏移也可以为零。

[0022] 可选地，可以包括关于例如特定子带等的参考序列和/或绝对时间和/或频率信息。此外，所接收的完整或部分优先级信息编码规则可以包括优先级信息到各个序列组合的映射，例如序列本身及其具体的时间和/或频率关系。在某些实施例中，仅更新或接收序列，其中数量和时间和/或频率关系继续保留。此外，可以仅更新数量和时间和/或频率关系而不更新序列。还可以仅部分更新一部分序列和/或一部分时间和/或频率关系。

[0023] 在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，在第十四种实现形式中，优先级信息是警报，特别是火警或缺陷通知或紧急消息。因此，本发明的通信设备可以处理优先级信息的特广优先级。

[0024] 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，在第十五种实现形式中，多个正交序列中的每个序列与其自身的所有时移和/或频移版本、多个序列中的每个其他序列，以及多个序列中的每个其他序列的所有时移和/或频移版本均正交。因此可以实现各个序列之间的高分离度。

[0025] 根据第一方面的第十五种实现形式的通信设备，在第十六种实现形式中，正交的序列包括具有自相关峰值在0滞后处高于第一阈值的序列、具有互相关相对于其自身的所有时移和/或频移版本、相对于多个序列中的每个其他序列以及所述多个序列中的每个其他序列的所有时移和/或频移版本均低于第二阈值的序列。因此，可以实现对各个序列的极佳分离。

[0026] 根据第二方面，提供了一种在通信系统中使用的通信设备。通信设备包括接收器，被配置为接收多个正交序列的序列；和解码器，被配置为基于优先级信息解码规则解码在优先级消息中编码的一条优先级信息，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。从而可以接收优先级消息并且以低延迟且以较少硬件工作和有效的资源使用来解码由优先级消息携带的优先级信息。

[0027] 根据第二方面的通信设备，在第一种实现形式中，解码器被配置为通过确定所述至少两个序列本身及其时间和/或频率关系是否与形成优先级消息的至少两个序列的已知组合相匹配，来检测来自所述多个正交序列中的至少两个接收到的序列是否形成优先级消息。对于接收到的至少两个序列的组合是否构成优先级消息，则可以进行非常确切的确定。

[0028] 根据第二方面本身的通信设备或者根据第二方面的第一种实现形式，在第二种实现形式中，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，可以通过选择所述至少两个序列本身和/或其时间和/或频率关系来限定组合。从而选择组合的灵活性得以实现。

[0029] 根据第二方面本身的通信设备或者根据第二方面的任何前述实现形式，在第三种实现形式中，优先级信息解码规则定义选择多个正交序列中的哪些序列作为用于生成优先级消息的至少两个序列，以及所生成的优先级消息中至少两个所选序列具有哪些时间和/或频率关系。因此可以很容易地解码序列组合中的有用信息。

[0030] 根据第二方面本身的通信设备或者根据第二方面的任何前述实现形式，在第四种实现形式中，优先级信息解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。

[0031] 根据第二方面本身的通信设备或者根据第二方面的任何前述实现形式，在第五种实现形式中，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。

[0032] 根据第二方面本身的通信设备或者根据第二方面的任何前述实现形式，在第六种实现形式中，所述解码器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所述优先级信息中的至少两个序列的组合相匹配。

[0033] 根据第二方面本身的通信设备或者根据第二方面的任何前述实现形式，在第七种实现形式中，所述解码器被配置为基于所述优先级信息解码规则，通过确定包含在所述优先级消息中的至少两个序列的哪个组合与所接收的至少两个序列本身及其时间和/或频率关系相匹配，对该条优先级信息进行解码。因此，可以进行非常精确和有效的解码。

[0034] 有利地，执行多个序列中的至少两个序列的组合与形成优先级消息的序列的有效组合的匹配。由此可以进行特别精确的一步匹配和解码。或者，匹配和解码是单独的步骤。在这种情况下，首先执行接收信号内的各个序列的匹配。随后就形成优先级消息的有效序列组合来检查检测到的匹配序列。这使得需要较少数量的匹配滤波器。

[0035] 根据第二方面本身的通信设备或者根据第二方面的任何前述实现形式，在第八种实现形式中，优先级信息是警报，特别是火警或缺陷通知或紧急消息。因此，本发明的通信设备可以处理优先级信息的特广优先级。

[0036] 根据第二方面本身的通信设备或者根据第二方面的任何前述实现形式，在第九种实现形式中，多个正交序列中的每个序列与其自身的所有时移和/或频移版本、多个序列中的每个其他序列，以及多个序列中的每个其他序列的所有时移和/或频移版本均正交。因此可以实现各个序列之间的高分离度。

[0037] 根据第二方面的第九种实现形式的通信设备，在第十种实现形式中，正交的序列包括具有自相关峰值在0滞后处高于第一阈值的序列、具有互相关相对于其自身的所有时移和/或频移版本、相对于多个序列中的每个其他序列以及所述多个序列中的每个其他序列的所有时移和/或频移版本均低于第二阈值的序列。因此，可以实现对各个序列的极佳分离。

[0038] 根据第二方面本身的通信设备或者根据第二方面的任何前述实现形式，在第十一种实现形式中，所述解码器被配置为基于所述优先级信息解码规则，通过评估所述优先级消息的传输信道的信道状态参数，来解码该条优先级信息。因此，可以提高确定是存在实际的优先级消息，还是仅仅是发生了由不同设备发送的常规前导码偶然重叠的准确性。

[0039] 特别是由于可以基于每个接收到的序列的功率延迟分布来估计信道状态，所以解码通信设备能够检测到两个序列是否已经通过相同的信道，并且因而来自相同的发送通信设备。此外，如果发送通信设备是静止的并且信道状态在长时标上是静态的，则可以使用在接收通信设备(解码器)处已知的静态信道状态信息来验证被发送的序列是否是特定设备。

[0040] 根据第二方面本身的通信设备或者根据第二方面的任何前述实现形式，在第十二种实现形式中，为了便于该确定，优先级信息解码规则可另外包括信道状态参数信息。

[0041] 根据第二方面本身的通信设备或者根据第二方面的任何前述实现形式，在第十三种实现形式中，所述解码器被配置为通过使用所述多个正交序列中的各个参考序列作为参考对所接收的序列进行匹配滤波，以及如果计算的所述单个参考序列的功率延迟分布大于检测阈值，则检测所述多个正交序列的参考序列，从而来对该条优先级信息进行解码。此外，在这种情况下，所述解码器被配置用于如果检测到的各个参考序列的峰值之间的时间和/或频率关系与所述优先级消息中的至少两个序列的组合相匹配，则检测所述优先级消息。因此，可以进行特别准确和资源有效的检测。

[0042] 根据第二方面本身的通信设备或者根据第二方面的任何前述实现形式，在第十四种实现形式中，通信系统被配置为使用所述多个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。通过将各个序列用于优先级消息或将其用作前导码，可以实现特别高效的资源使用。

[0043] 根据第二方面本身的通信设备或者根据第二方面的任何前述实现形式，在第十五种实现形式中，通信设备还包括，优先级信息编码更新器，被配置为更新所述优先级信息编码规则和优先级信息解码规则或至少一部分所述优先级信息编码规则和优先级信息解码规则。此外，它包括存储器，用于存储所述优先级信息解码规则或至少一部分所述优先级信息解码规则。且所述解码器被配置为从所述存储器获得所述优先级信息解码规则。所述解码器还包括发送器，被配置为发送所述优先级信息编码规则或至少一部分所述优先级信息编码规则。因此，将改变的设备功能考虑在内或将其作为处理正交消息的预防措施，可以更新编码和解码规则。

[0044] 在第三方面，提供了一种用于在通信系统中进行通信的方法。该方法包括：通过通信设备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。所述优先级消息包括多个正交序列中的至少两个序列的组合。所述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。此外，该方法包括发送所述优先级消息。从而可以以非常低的延迟并且同时有效地使用可用无线电资源来发送包括获得的优先级信息的优先级消息。

[0045] 根据第三方面的方法，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。

[0046] 根据第三方面本身的方法或者根据第三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种时间和/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。

[0047] 根据第三方面本身的方法或者根据第三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。

[0048] 根据第三方面本身的方法或者根据第三方面的任何前述实现形式，在第四种实现形式中，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。

[0049] 根据第三方面本身的方法或者根据第三方面的任何前述实现形式，在第五种实现形式中，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序列，可以做到简单的实现。

[0050] 根据第三方面本身的方法或者根据第三方面的任何前述实现形式，在第六种实现形式中，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。

[0051] 根据第三方面本身的方法或者根据第三方面的任何前述实现形式，在第七种实现形式中，该方法还包括生成常规消息，其包括，仅有利地包括，多个正交序列中的各个序列，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)有利专用无线电通信信道，例如专用业务信道，DUTCH，以发送LTE用户数据。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。

[0052] 根据第三方面本身的方法或者根据第三方面的任何前述实现形式，在第八种实现形式中，所述方法包括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。这有助于将接收器的复杂度保持在低水平，因为仅需要与所使用的一些单个序列相对应的有限数量的匹配滤波器。每个额外的匹配过滤器都会增加系统的复杂度。

[0053] 根据第三方面本身的方法或者根据第三方面的任何前述实现形式，在第九种实现形式中，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中实现本发明。

[0054] 根据第三方面本身的方法或根据第三方面的第一至第八种实现形式的任意一种，在第十种实现形式中，也可以在UMTS或任何其它兼容通信标准中实现本发明。

[0055] 根据第三方面本身的方法或者根据第三方面的任何前述实现形式，在第十一种实现形式中，该方法还包括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，并存储优先级信息编码规则或至少一部分优先级信息规则。该方法然后包括获得所存储的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。

[0056] 有利地，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。此外，所接收的完整或部分优先级信息编码规则可以包括时间和/或频率关系，例如，关于各个序列彼此之间的偏移或关于一些参考时间，例如时隙起始点或子帧起始位置的偏移；其中偏移也可以为零。

[0057] 可选地，可以包括关于例如特定子带等的参考序列和/或绝对时间和/或频率信息。此外，所接收的完整或部分优先级信息编码规则可以包括优先级信息到各个序列组合的映射，例如序列本身及其具体的时间和/或频率关系。在某些实施例中，仅更新和/或接收序列，其中数量和时间和/或频率关系继续保留。而且，可以仅更新数量和时间频率关系而不更新序列。还可以仅部分更新一部分序列和/或一部分时间频率关系。

[0058] 根据第三方面本身的方法或者根据第三方面的任何前述实现形式，在第十二种实现形式中，优先级信息是警报，特别是火警或缺陷通知或紧急消息。因此，本发明的通信设备可以处理优先级信息的特广优先级。

[0059] 根据第三方面本身的方法或者根据第三方面的任何前述实现形式，在第十三种实现形式中，多个正交序列中的每个序列与其自身的所有时移和/或频移版本、多个序列中的每个其他序列，以及多个序列中的每个其他序列的所有时移和/或频移版本均正交。因此可以实现各个序列之间的的高分离度。

[0060] 根据第三方面的第十三种实现形式的方法，在第十四种实现形式中，正交的序列包括具有自相关峰值在0滞后处高于第一阈值的序列、具有互相关相对于其自身的所有时移和/或频移版本、相对于多个序列中的每个其他序列以及所述多个序列中的每个其他序列的所有时移和/或频移版本均低于第二阈值的序列。因此，可以实现对各个序列的极佳分离。

[0061] 根据第四方面，提供了一种用于在通信系统中进行通信的方法。该方法包括接收多个正交序列的序列，以及基于优先级信息解码规则，解码在优先级消息中编码的一条优先级信息来，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。从而可以接收优先级消息并且以低延迟且以较少硬件工作和有效的资源使用来解码由优先级消息携带的优先级信息。

[0062] 根据第四方面的方法，在第一种实现形式中，所述方法包括通过确定所述至少两个序列本身及其时间和/或频率关系是否与形成优先级消息的至少两个序列的已知组合相匹配，来检测来自所述多个正交序列中的至少两个接收到的序列是否形成优先级消息。对于接收到的至少两个序列的组合是否构成优先级消息，则可以进行非常确切的确定。

[0063] 根据第四方面本身的方法或者根据第四方面的第一种实现形式，在第二种实现形式中，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，可以通过选择所述至少两个序列本身和/或其时间和/或频率关系来限定组合。从而选择组合的灵活性得以实现。

[0064] 根据第四方面本身的方法或者根据第四方面的前述任何实现形式，在第三种实现形式中，优先级信息解码规则限定选择多个正交序列中的哪些序列作为用于生成优先级消息的至少两个序列，以及所生成的优先级消息中至少两个所选序列具有哪种时间和/或频率关系。因此可以很容易地解码序列组合中的有用信息。

[0065] 根据第四方面本身的方法或者根据第四方面的任何前述实现形式，在第四种实现形式中，优先级信息解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。

[0066] 根据第四方面本身的方法或者根据第四方面的任何前述实现形式，在第五种实现形式中，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。

[0067] 根据第四方面本身的方法或者根据第四方面的任何前述实现形式，在第六种实现形式中，所述方法包括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所述优先级信息中的至少两个序列的组合相匹配。另外或替代地，所述方法包括基于所述优先级信息解码规则，通过确定包含在所述优先级消息中的至少两个序列的哪个组合与所接收的至少两个序列本身及其时间和/或频率关系相匹配，来对该条优先级信息进行解码。因此，可以进行非常精确和有效的解码。

[0068] 根据第四方面本身的方法或者根据第四方面的任何前述实现形式，在第七种实现形式中，执行多个序列中的至少两个序列的组合与形成优先级消息的序列的有效组合的匹配。由此可以进行特别精确的一步匹配和解码。或者，匹配和解码是单独的步骤。在这种情况下，首先执行接收信号内的各个序列的匹配。随后就形成优先级消息的有效序列组合来检查检测到的匹配序列。这使得需要较少数量的匹配滤波器。

[0069] 根据第四方面本身的方法或者根据第四方面的任何前述实现形式，在第八种实现形式中，优先级信息是警报，特别是火警或缺陷通知或紧急消息。因此，本发明的通信设备可以处理优先级信息的特广优先级。

[0070] 根据第四方面本身的方法或者根据第四方面的任何前述实现形式，在第九种实现形式中，多个正交序列中的每个序列与其自身的所有时移和/或频移版本、多个序列中的每个其他序列，以及多个序列中的每个其他序列的所有时移和/或频移版本均正交。因此可以实现各个序列之间的高分离度。

[0071] 根据第四方面的第九种实现形式的方法，在第十种实现形式中，正交的序列包括具有自相关峰值在0滞后处高于第一阈值的序列、具有互相关相对于其自身的所有时移和/或频移版本、相对于多个序列中的每个其他序列以及所述多个序列中的每个其他序列的所有时移和/或频移版本均低于第二阈值的序列。因此，可以实现对各个序列的极佳分离。

[0072] 根据第四方面本身的方法或者根据第四方面的任何前述实现形式，在第十一种实现形式中，所述方法包括基于所述优先级信息解码规则，通过评估所述优先级消息的传输信道的信道状态参数，来解码该条优先级信息。因此，可以提高确定是存在实际的优先级消息，还是仅仅是发生了由不同设备发送的常规前导码偶然重叠的准确性。

[0073] 根据第四方面本身的方法或者根据第四方面的任何前述实现形式中，在第十二种实现形式中，为了便于该确定，优先级信息解码规则可另外包括信道状态参数信息。

[0074] 根据第四方面本身的方法或者根据第四方面的任何前述实现形式，在第十三种实现形式中，所述方法包括通过使用所述多个正交序列中的各个参考序列作为参考对所接收的序列进行匹配滤波，以及如果计算的所述单个参考序列的功率延迟分布大于检测阈值，则检测所述多个正交序列的参考序列，从而来对该条优先级信息进行解码。此外，在这种情况下，所述解码器被配置用于如果检测到的各个参考序列的峰值之间的时间和/或频率关系与所述优先级消息中的至少两个序列的组合相匹配，则检测所述优先级消息。因此，可以进行特别准确和资源有效的检测。

[0075] 根据第四方面本身的方法或者根据第四方面的任何前述实现形式，在第十四种实现形式中，通信系统被配置为使用所述多个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。通过将各个序列用于优先级消息或将其用作前导码，可以实现特别高效的资源使用。

[0076] 根据第四方面本身的方法或者根据第四方面的任何前述实现形式中，在第十五种实现形式中，所述方法还包括更新所述优先级信息编码规则和优先级信息解码规则或至少一部分所述优先级信息编码规则和优先级信息解码规则。此外，它包括，存储所述优先级信息解码规则或至少一部分所述优先级信息解码规则。该方法还包括获得所存储的优先级信息解码规则。所述方法还包括发送所述优先级信息编码规则或至少一部分所述优先级信息编码规则。因此，将改变的设备功能考虑在内或将其作为处理正交消息的预防措施，可以更新编码和解码规则。

[0077] 根据第五方面，提供了一种具有程序代码的计算机程序，该程序代码用于在计算机程序在计算机上运行时执行上述指定方法。上述指定方法是指根据第三和第四方面及其各自的实现形式的方法。

[0078] 通常，必须注意的是，本申请中描述的所有布置、设备、元件、单元和装置等可以由软件或硬件元件或其任何类型的组合来实现。此外，设备可以是处理器或者可以包括处理器，其中本申请中描述的元件、单元和装置的功能可以在一个或更多个处理器中实现。由本申请中描述的各种实体执行的所有步骤以及描述为由各种实体执行的功能旨在意味着相应实体适于或配置为执行相应的步骤和功能。即使在以下描述或特定实施例中，一般实体要执行的特定功能或步骤也不反映在对执行该特定步骤或功能的实体的特定详细元件的描述中，技术人员应当清楚，可以用软件或硬件元件或其任何类型的其组合来实现这些方法和功能。

附图说明

[0079] 本发明涉及以下参照附图详细描述的发明实施例，其中：

[0080] 图1示出了例如由LTE采用的基于前导码的资源分配方案；

[0081] 图2示出了根据本发明实施例的两个通信设备；

[0082] 图3以框图示出了根据本发明实施例的两个通信设备；

[0083] 图4示出了本发明的不同实施例使用的序列的时间和/或频率关系；

[0084] 图5示出了在接收序列的组合时发生的相关峰之间的时间延迟；

[0085] 图6示出了具有如本发明实施例使用的消息的示例性消息流程图；

[0086] 图7示出了同时接收用作常规前导码的序列和用于对优先级消息进行编码的多个序列；

[0087] 图8示出了在接收16个序列和单个随机接入前导码的组合时的示例性时序图中的相关峰值；

[0088] 图9以流程图示出了根据本发明实施例的方法；和

[0089] 图10以流程图示出了根据本发明实施例的另一方法。

[0090] 在附图中，相同的附图标记用于相同或至少功能等同的特征。

具体实施方式

[0091] 为了更好地理解本发明的实施例，我们首先描述图1中例如在LTE中实现的基于前导码的资源分配方法的功能。

[0092] 在LTE系统中，前导码被用在随机接入过程中以解决冲突：为了从BS请求专用的时间-频率资源块，UE预先发送前导码。一旦BS接收并检测到前导码，则BS向UE授予上行链路资源块，并开始实际的消息传输。整个过程包括图1所示的四个步骤：

[0093] 步骤101：UE向BS发送随机选择的前导序列。可能的前导序列集合是UE和BS所已知的。因此，前导码也可以用作训练序列和签名。BS可以检测不同的前导码并向各个前导码发送响应。

[0094] 步骤102：响应于检测到的前导序列，BS在下行链路共享信道中发送响应。对于每个检测到的前导序列，BS将上行链路资源分配给相应的一个或多个终端设备。

[0095] 步骤103：UE使用步骤102分配的资源向BS发送其身份和其他消息。

[0096] 步骤104：BS返回其在步骤103中接收的终端设备身份。

[0097] 如果多个设备在相同的随机接入时隙中选择相同的前导码，则BS可能不区分来自不同终端设备的请求。因此，将向两个UE分配相同的上行链路资源。然后，在步骤103中，两个UE使用相同的资源进行传输，发生冲突。若无法正确解码步骤103中发送的消息，在步骤104中，相应的UE将不会接收确认。然后，如步骤105那样，这些UE将在特定时间之后重新初始化前导码传输，这将延迟进一步建立通信的整个过程。

[0098] 使用在上行链路(UL)上包括至少一个接收器和多个发送器的无线通信系统作为基准。发送器可以是LTE系统中的用户设备(UE)，或者集成在诸如远程保护设备(TPE)或业务安全设备或其他具有传输功能的终端设备等特定服务设备中的无线通信模块。此外，接收器还可以是LTE网络或其他无线网络中的基站(BS)。接收器还可以是无线通信模块，其直接集成在特定服务设备或具有接收功能的其他设备中。

[0099] 在考虑的问题中，发送器需要向接收器发送紧急消息。来自每个发送器的传输请求随机发生，因此传输不会预先调度。由于所有的发送器共享与时间和频率资源相关的相同无线介质，因此不能避免不止一个发送器请求用同一资源传输的情况。无论碰撞情况和通道状况如何，都应在接收器处以超高的可靠性成功接收到消息。

[0100] 发送器发送的消息通常很短。甚至可以是单比特信号来报告例如发生故障等事件。然而，接收器应该能够识别消息源，也就是说，识别哪个发送器发送了该消息。此外，整个机制应该在反误检和伪造方面十分稳健。

[0101] 紧急消息的事件，以下也称为优先级信息，是不可预测的。因此，不能提前调度无线电资源。在这种情况下应该启动随机接入过程。有两种不同类型的随机接入过程，即基于竞争的随机接入和无竞争随机接入。

[0102] 在基于竞争的随机接入过程中(参见例如LTE的图1)，任何发送器可以使用为随机接入目的预留的任何可用的无线电资源进行传输。无线电资源可以是OFDM系统中的时间和频率块，或是CDMA系统中的扩频序列。如果多个发送器选择相同的资源，则发生冲突。在LTE系统中，如上所述，前导码被用在随机接入过程中以解决冲突：为了从BS请求专用的时间-频率资源块，UE预先发送前导码。一旦BS接收并检测到前导码，则BS向UE授予上行链路资源块，并开始实际的消息传输。

[0103] 总的过程，例如在LTE中，需要大约40到50ms，并且在发生冲突的情况下过程完成时间会延长。如果扩展可用的前导码集合，则冲突概率，即多个UE在相同的随机接入时隙上发送相同的随机接入前导码的概率能够得以降低。

[0104] 提出了一个UE可以在连续的时间帧中选择多个不重叠的前导码。根据该建议，仅当两个或更多个UE在相同的随机接入时隙上精确地选择同一排列的前导码时，才会发生冲突。这样，竞争资源的数量就会扩大，并且冲突量得以减少。

[0105] 在CSMA(载波侦听多路接入)方案中，发送装置在实际的数据传输之前感测并检测来自其他设备的信号。该方案意味着时间段导致的某些延迟，在该时间段中设备感测信道是否可用。此外，CSMA方案基于以下假设：一个发送器能够检测到来自远距离处的其他发送器的信号。这是一个实用的限制，特别是在小区半径超过几百米的区域。为了能够检测其他发送器，发送器必须彼此靠近。否则，CSMA方案将遭受隐藏节点问题，该隐藏节点问题也常常发生在WLAN系统中。

[0106] 如果应用了无竞争方案，则给每个传输预留并分配专用无线电资源。特别地，对于发送器的数量相当大的用例，例如，对于下一代无线和移动通信系统的设想用例，为每个发送器进行特定时间和频率资源的预留是不可行的，也不实际的。此外，由于紧急消息的事件相当罕见，为这种消息分配专用资源本质上是低效的。

[0107] 在下文中，参照图2和图3，详述了根据本发明实施例的通信设备的结构和功能。参照图4至图8，给出关于功能的进一步的细节。最后参照图9和图10，详细描述了本发明的方法实施例。

[0108] 在下文中，提供了一种用于经由随机接入信道发送和接收紧急消息(也称为优先级消息)的方法和设备。实际消息和发送器的标识立即嵌入到特定序列的组合中。此外，为了提高可靠性并避免误检或伪造，接收器有利地利用其对于各个序列之间的预定时移和/或频移的知识以及无线信道的知识。如前所述，如果在常规随机接入过程中使用相同的序列作为随机接入前导码，则常规随机接入和紧急消息服务可以同时重用同一无线信道。

[0109] 在图2中，示出了根据本发明实施例的两个通信设备。特别地，示出了在通信系统1中使用的通信设备2包括优先级消息生成器20，在图2中缩写为“PRIO MSG GEN”，其连接到发送器21，在图2中缩写为“TX”。

[0110] 此外，示出了在通信系统1中使用的通信设备3。通信设备3包括在图2中缩写为“RX”的接收器30，其连接到解码器31，其在图2中缩写为“DEC”。

[0111] 通信设备2的优先级消息生成器20被配置为获得一条优先级信息28，例如缺陷通知或火警，并且生成依赖于该条优先级信息28的优先级消息29以及优先级信息编码规则。优先级消息29由优先级消息生成器20生成为多个正交序列中的至少两个序列的组合。序列的组合表示获得的优先级信息。然后，所生成的优先级消息29由发送器21发送。

[0112] 通信设备3的接收器30被配置为接收多个正交序列的序列。此外，通信设备3的解码器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，该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。因此，通信设备3能够接收和解码由通信设备2编码和发送的优先级信息。

[0113] 在图3中，示出了根据本发明另一实施例的两个通信设备。这里，通信设备2和3包括用于执行其他功能的另外的实体。

[0114] 特别地，通信设备2另外还包括在图3中缩写为“CTRL”的控制单元22、在图3中缩写为“RX”的接收器23以及在图3中缩写为“MEM”的存储器24。单元20、21、23和24中的每一个都连接到控制单元22并由其控制。特别地，控制单元22用于促进其他单元之间的通信并且为其他单元生成指令。此外，存储器24连接到接收器23和优先级消息生成器20。

[0115] 接收器23被配置为接收所述优先级编码规则39或至少一部分所述优先级信息编码规则39；然后，接收器23将该优先权编码规则39或其一部分交给存储器24，存储器24被配置为存储优先级信息编码规则39或其一部分。所述优先级消息生成器20还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。

[0116] 此外，这里的通信设备3还包括在图3中缩写为“CTRL”的控制单元32、在图3中缩写为“PRIO COD UPD”优先级信息编码更新器33、在图3中缩写为“TX”的发送器34以及在图3中缩写为“MEM”的存储器35。此外，解码器31连接到存储器35。

[0117] 此外，发送器34另外连接到优先级信息编码更新器33和存储器35。此外，存储器35和优先级信息编码更新器33彼此连接。单元30、31、33、34和35中的每一个连接到控制单元32并由其控制。特别地，控制单元32用于促进其他单元之间的通信并且为其他单元生成指令。

[0118] 优先级信息编码更新器33被配置为更新所述优先级信息编码规则39和优先级信息解码规则或至少一部分所述优先级信息编码规则39和优先级信息解码规则。更新的编码和解码规则由存储器35存储。解码器31还被配置为从存储器35获得优先级信息解码规则，并使用该优先级信息解码规则对接收到的序列进行解码。

[0119] 发送器34还被配置为发送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。特别地，其被配置为将优先级信息编码规则39发送到通信设备2的接收器23。由此，可以通过通信装置3更新编码和解码规则，并且向通信装置2指示更新的规则。

[0120] 在下文中，给出了可能实施的更多细节：

[0121] 与当前的UMTS和LTE系统中使用的随机接入过程不同，所提出的随机接入过程不应用单独的前导码传输和消息传输。发送器直接发送消息而不传输前导码。

[0122] 消息由特定序列的组合携带。这些序列以正交的方式进行设计。这意味着它们之间的互相关性非常低。此外，它们在不同时间和/或频率偏移处与其自身具有低相关性。具有自相关和互相关的有利性质的Zadoff-Chu序列就是一个例子。

[0123] 周期性自相关定义为

[0124]

[0125] 其中f(t)是具有f(t)＝f(t+nT)，n∈Z.属性的序列的周期扩展。T是序列的长度，Z是整数的集合， 表示复共轭。

[0126] 两个序列的周期互相关定义为

[0127]

[0128] 被应用的序列其周期性自相关在零滞后τ＝0处有一个峰值，在非零滞后τ≠0时具有非常低的值。在Zadoff-Chu序列的情况下，周期性自相关是Dirac delta函数，并且在非零滞后时它正好为零。多个序列中的两个不同序列之间的周期性互相关函数的绝对值非常低。如果多个序列中的两个序列之间的周期性互相关的值低于某个阈值，例如，比每个序列的周期性自相关的峰值低3dB，则据此多个序列中的这两个序列是正交的。

[0129] 正交性的严格性，即阈值的设置将影响接收器处检测的容易程度。阈值越低，可以越容易从其他序列中检测出序列。其他示例是伪噪声(PN)序列，例如Gold码、Kasami码、Walsh-Hadamard码和Barker码。

[0130] 基于相关特性，接收通信设备3可以从同时接收的多个序列的其他多个序列中分别区分开多个序列中的每个序列。例如通过执行匹配滤波可以在接收通信设备3处识别序列。通过与原始参考序列的匹配滤波来计算特定序列的功率延迟分布。如果功率延迟分布的峰值高于检测阈值，则认为发送器已经使用了特定的序列。设定误检的目标概率，即在序列检测过程中可以容许的最大误检概率，可以预先计算检测阈值。或者，也可以以经验为主地调整检测阈值。

[0131] 此外，序列不一定必须是在时间和/或频率上彼此同步。也就是说，不同的发送通信设备可以在相同的频率和时间资源上复用其传输，而不用任何形式的时间和/或频率同步。

[0132] 如果发送通信设备2想要发送优先级消息，则它在一个随机接入时隙中发送被插入了指定和/或确定的时移和/或频移Δt/Δf的多个序列中的前述序列的组合。如图4所示，可以为每个序列单独限定序列之间的时移和/或频移。

[0133] 在图4中，序列1(SQ1)与序列2(SQ2)之间的时移和频移分别由Δt1和Δf1表示。Δt2和Δf2分别表示SQ2和SQ3之间的时移和频移，等等。偏差Δt1和Δt2等以及Δf1和Δf2等可以单独限定。

[0134] 然后，由接收通信设备3接收并检测由Δt和Δf表征的多个序列中的序列的组合。如果在接收器处已知序列的具体规范和也被称为优先级信息编码规则的时移和频移Δt和Δf，则可以唯一地识别相应的发送通信设备2及其优先级信息。

[0135] 图5示出了由接收通信设备3(RX)进行的检测的示例。接收通信设备3以特定的时移Δt1和Δt2来检测三个序列SQ1、SQ2、SQ3。如果包括这些移位的这种组合被预先唯一地分配给用于特定消息的发送通信设备2(TX1)，则接收通信设备3可以识别相应的发送通信设备2和所报告的消息。相同的机制也适用于频移Δf。

[0136] 诸如Zadoff-Chu序列或伪噪声(PN)序列的某些序列在时域和频域部具有前述的相关特性，因此接收通信设备3能够精确地在同一个随机接入时隙内估计时移和频移Δt和Δf。在这种情况下，可以使用时移和频移，Δt和Δf来表征序列的组合。对于一些序列，只可以在接收器处很好地估计时移Δt或频移Δf，因此只有这种特定的移位可用于表征序列的组合。

[0137] 图6示出了发送优先级消息的完整过程。

[0138] 在正常操作模式下，即没有优先级事件导致发送优先级消息的必要性，在步骤601中，预先将包括Δt/Δf的具体规范的特定序列组合分配给用于发送特定消息的每个发送通信设备。

[0139] 此外，由于发送通信设备2和接收通信设备3之间的信道状态可以是稳定的，这对于诸如计量设备等固定发送器来说是常见的情况，所以可以使用信道状态信息，特别是MIMO信道来识别发送器。可以基于接收信号功率包络的波动来确定信道的稳定性。功率包络可以包括长期衰落效应或短期衰落效应或两者。根据阈值，例如可以使用功率包络的下限和上限来确定接收功率的功率包络的波动量。稳定性信息还可以包括接收通信设备的移动性状态，其也可以被量化，例如低、中或高速度。移动性状态可以相对于地面或目标接收通信设备3。信道状态信息的报告(在图6中表示为步骤602)是该过程中的可选步骤。然而，这是例如在智能电网的周期性测量报告中的默认步骤。

[0140] 为了提高安全性和防止消息伪造，可以在一定的确定周期之后更新序列组合和Δt/Δf的具体规范。可以例如基于安全性用例要求来更新确定的周期。

[0141] 在紧急报告模式中，即也称为优先级信息的紧急消息发生之时，通过发送预分配的序列组合，立即将消息发送给接收通信设备3。该动作被表示为图6中的步骤603。例如，如果64个不同的Zadoff-Chu序列是可用的，则可以生成则64的阶乘，即64！，大约为1089个不同的组合或消息。例如当插入时移或频移时，可以通过重复相同的序列来增加这些组合的数量。

[0142] 如图6所示，序列组合和Δt/Δf的具体规范可以由接收器组织并分配给发送器。可选地，序列组合和Δt/Δf的具体规范可以由另一个中央实体(例如中心基站)组织，并且被分配给对应的通信设备2和3。

[0143] 所提出的紧急随机接入方案可以通过重用现有随机接入信道而被集成到当前蜂窝网络(例如LTE)中。在图7所示的例子中，如果LTE网络使用与随机接入信道中的前导码相同的序列集合，则正常UE(TX1)将使用例如序列1(SQ1)作为前导码来初始化图1所描述的正常随机接入过程。如果同时，作为本发明提供的发送通信设备2的设备TX2想要发送优先级信息，则其示例性地在同一无线电信道中发送SQ1和SQ2的组合作为优先级消息。接收通信设备3RX检测到SQ1和SQ2。如果组合和时移和/或频移满足TX2的具体规范，则将识别TX2的消息。同时，如前所述，来自TX1的随机接入请求可能被阻塞，并且TX1执行正常的随机重传过程。

[0144] 在另一个实施例中，设备3被配置为区分两个SQ1序列(例如，因为他们彼此间发生时移或频移)，从而将源于TX2的序列SQ1和SQ2的组合解码作为优先级消息，并且同时检测源于TX1的序列SQ1作为正常或常规的随机接入消息，并建立用于TX1的通信信道。

[0145] 装置3的实施例可以被配置为当已经解码或检测到优先级消息29时，另外建立用于装置2(例如，用户设备(UE)和/或TPE)的通信信道，用于例如交换关于优先级或紧急情况的进一步信息或者向装置2发送控制信息，和/或处理被解码的优先级信息(例如，作为TPS)和/或将从设备2接收的优先级信息转发给某个其他设备或网络实体(例如TPS)，其例如也不用建立到设备2的通信信道。

[0146] TPS或TPS的功能可以集成到装置3(例如，另一个终端或基站)中，或者可以在另一个网络元件或设备中实现。

[0147] 可以将包含在或形成优先级消息29的序列的特定组合唯一地分配给设备2，以避免从不同设备2(如TPE)发送的相同组合的冲突。此外，可为每个装置2分配至少两个序列中的一个或多个唯一组合。在典型情况下，预计将3至4个不同的序列组合分配给一个装置2，例如，每个都指示不同的优先级信息，例如，特定的紧急情况或故障信息。

[0148] 图8示出了用16个序列的组合发送优先级消息的示例。在相同的随机接入时隙中，序列8(SQ8)由普通UE作为前导码发送。由接收通信设备3检测到的序列的组合在图中用实线标记，而正常的随机接入前导码用虚线标记。可以容易地看出，这些序列共享相同的资源时隙。

[0149] 在图9中，以流程图示出了根据本发明实施例的方法。在第一步骤900中，获得一条优先级信息。在第二步骤901中，基于此产生优先级消息。特别地，根据该条优先级信息和优先级信息编码规则生成所述优先级消息。所述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。在第三步骤902中，发送生成的优先级消息。

[0150] 在图10中，示出了根据本发明实施例的另一种方法。在第一步骤1000中，接收多个正交序列的序列。在第二步骤1001中，基于优先级信息解码规则解码在优先级消息中编码的一条优先级信息，所述优先级消息包括正交序列中的至少两个序列的组合。

[0151] 本发明不限于上述实施例，特别是不限于通信标准LTE。上述发明可以应用于许多通信标准。而且，并不限制仅针对一个发送通信设备和一个接收通信设备。示例性实施例的特征可以以任何有利的组合形式进行应用。

[0152] 已经结合本文的各种实施例描述了本发明。然而，根据对附图、公开内容和所附权利要求的研究，本领域的技术人员实践所要求保护的发明时，可以理解和实现所公开的实施例的其它变型。在权利要求中，“包括”一词不排除其他元素或步骤，并且不定冠词“一个”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中所述的若干项目的功能。通常不同的从属权利要求中记载某些措施的事实并不表示这些措施的组合不能被有利地使用。

[0153] 计算机程序可以存储和/或分布在诸如与其他硬件一起提供或作为其他硬件的一部分提供的光存储介质或固态介质的合适介质上，但也可以以其它形式分布，例如经由互联网或其他有线或无线通信系统。