CN102498679A - 在无线信息信道中提供动态信息的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了使无线网络系统能够动态改变信息信道消息广播的方法和装置。在一个方面中，蜂窝网络系统至少部分根据一个或多个网络参数优化导频信道消息递送。基站和/或蜂窝式设备可以根据网络参数动态地配置导频信道消息发送或接收。例如，这样的灵活导频信道消息递送可以较频繁地递送优先化导频信道消息，而较不频繁地广播低优先级消息。拥有适当启用的用户设备的蜂窝订户可以通过本发明的实现提高他们的功耗和应用性能。而且，基站可以回收释放的蜂窝资源支持其它服务。有利的是传统订户不受影响。

Description

在无线信息信道中提供动态信息的方法和装置
优先权和相关申请
本申请要求相同发明名称的2009年7月30日提交的美国专利申请第12/512,761号的优先权，在此通过引用并入其全部内容。
版权声明
本专利文件的部分公开内容包括受版权保护的内容。版权拥有者不反对任何人复制如出现在专利和商标局专利文件或记录中那样的专利文件或专利公开内容，但除此之外保留所有其它版权。
技术领域
本发明一般地涉及无线通信和数据网络的领域。更具体地，在一个示范性方面中，本发明旨在提供接收系统的所选分段的方法和装置。
背景技术
通用移动电信系统(UMTS)是“第三代”或“3G”蜂窝式电话技术的一种示范性实现。UMTS标准是由称为第3代合作伙伴计划(3GPP)的协作团队规定的。3GPP响应国际电信联盟(ITU)提出的要求，采用UMTS作为特别针对欧洲市场的3G蜂窝式无线电系统。ITU标准化和调整国际无线电和电信。UMTS的增强将支持未来到第四代(4G)技术的演进。
当前感兴趣的一个课题是UMTS向最适合通过提高的系统容量和频谱效率传输分组数据的移动无线电通信系统的进一步发展。在3GPP的背景下，关于这方面的活动概括在通用术语“LTE”(长期演进)下。除了别的以外，其目的是未来显著提高最大净传输速率，即，在下行链路传输方向将速度提高到300Mbps的数量级，在上行链路传输方向将速度提高到75Mbps的数量级。
信息和导频信道
信息信道(像导频信道那样)用在许多现有技术的蜂窝式移动无线电通信系统中。这样的信道将像例如基本系统信息的广播那样的有用信息提供给用户设备(UE)。这样的信息可能极其重要，尤其在初始“唤醒”和登记，为切换(即，转接)估计潜在基站(BS)服务接收等期间。信息(例如，导频)信道消息传送的各种手段在整个现有技术中是显而易见的。例如，在临时标准95(IS-95，CDMA)中，导频信道被移动设备用于初步确定基站的存在，和/或支持多径补偿。
遗憾的是，当与其它有用数据信道相比时，这样的信息信道在带宽方面具有相对较高的成本。一般说来，这些信道是网络中的最健壮和最简单编码信道。当与其余的网络带宽利用率(被密集编码)相比时，信息分配(导频)资源明显未得到充分利用。在一些情况下，蜂窝式导频信道可能最多使用所有频谱资源的五分之一，同时在正常工作期间几乎不将附加信息提供给用户设备群体。
因此，需要更有效地分配和使用信息或导频信道资源的改进方法和装置。提供使用户可以以可能的最有效方式使用可用资源(频谱、功率等)的导频信道。但是，导频设计本身是次优的；因此，这样的改进方法和装置应该保留导频信道功能(例如，支持唤醒，服务切换等)，同时基本上使“固定”分配给导频信道操作的频谱资源最少。
而且，另外还认识到，需要使信息或导频信道资源的不必要解码最少的相应改进。这样的接收器侧改进理论上不应该要求实质改变收发器硬件或软件。
发明内容
本发明尤其通过例如经由导频或其它信息信道接收公开广播的系统信息的所选分段的改进装置和方法满足了上述需要。
在本发明的第一方面中，公开了一种软件定义无线电装置。在一个实施例中，该装置包括：配置成接收第一导频信道的第一无线接口；配置成接收一个或多个数据信道的至少一个第二无线接口；与该第一无线接口信号通信的第一前同步码检测器；一个或多个解码资源；数字处理器；以及与该处理器数据通信的存储设备，该存储设备包括计算机程序。当被该数字处理器执行时，该程序：响应于从该第一前同步码检测器接收到指示，指定该一个或多个解码资源的第一组来解码第一导频信道；以及在缺乏该指示的情况下，指定该一个或多个解码资源的第二组来解码一个或多个数据信道。
在一种变型中，该装置是遵从长期演进(LTE)标准的蜂窝式电话。
在另一种变型中，该第一无线接口是蜂窝式接口，并且该装置进一步包括WLAN接口，其中该WLAN接口经由与该第一导频信道不同的射频信道访问系统信息。该装置可以进一步包括适用于检测与该不同射频信道相关联的前同步码的第二前同步码检测器。
在又一种变型中，该第一前同步码检测器包括配置成区分该软件定义的无线电装置感兴趣的前同步码和不感兴趣的前同步码的逻辑。例如，接收的前同步码的至少一部分包括至少一个标签长度值(TLV)，并且该软件定义无线电装置感兴趣的前同步码和不感兴趣的前同步码的区分至少部分基于该至少一个TLV。可替代的是，该接收的前同步码的至少一部分包括至少一个指针，并且该软件定义无线电装置感兴趣的前同步码和不感兴趣的前同步码的区分至少部分基于该至少一个指针。
在本发明的第二方面中，公开了一种经由信息信道有效发送多个信息单元(information element)的方法。在一个实施例中，该方法包括：对多个信息单元的每一个指定年龄相关值；以及对于信息信道的每一次发送：识别年龄阈值；至少部分根据：(i)年龄阈值，以及(ii)每个信息单元的年龄值，确定要发送的多个信息单元的子集；以及发送：检测单元(detection element)，该检测单元标识该年龄阈值；指针，该指针标识信息单元的子集，以及该信息单元的子集。
在一种变型中，该方法由蜂窝网络内遵从长期演进(LTE)标准的宏小区执行，并且该信息信道是导频信道。
在另一种变型中，信息信道的每次发送按照大致周期性时间表来进行。
在又一种变型中，该检测单元是前同步码，并且发送指针在发送了前同步码之后，但在发送信息单元的子集之前进行。
在再一种变型中，该方法允许无线网络内的一个或多个接收器接收发送的检测单元、指针和信息单元，并且根据针对各个接收器规定的一条或多条准则有选择地解码其至少一部分。例如，针对各个接收器规定的一条或多条准则可以与年龄相关值有关。在一种情况下，该年龄相关值可以至少包括第一值和第二较老值。在另一种情况下，该年龄相关值是一个或多个时间戳。
在本发明的第三方面中，公开了一种有选择地处理多个控制信道消息的方法。在一个实施例中，该方法包括：确定选择准则；针对第一前同步码监视控制信道，该第一前同步码对应于第一控制信道消息，该第一控制信道消息与一个值一起编码；以及仅当该编码值满足该选择准则时，解码与该第一控制信道消息相关联的信息单元。
在一种变型中，该编码值是与优先级有关的值，并且该选择准则是优先级阈值。
在另一种变型中，该编码值是与包含在控制信道消息中的一个或多个信息单元的年龄有关的值，并且该选择准则是年龄阈值。
在又一种变型中，该编码值是和与控制信道消息相关联的定时索引有关的值，并且该选择准则是定时索引值。
在进一步变型中，该方法进一步包括使用嵌在该第一控制信道消息内的一个或多个指针有选择地只解码该消息内的多个信息单元的一部分。
在再一个变型中，该编码值是与用户相关上下文(user-dependent-context)有关的值，并且该选择准则包括用户上下文值。例如，该编码值可以是位置相关值，并且该选择准则可以包括行进方向。
在本发明的第四方面中，公开了一种基站装置。在一个实施例中，该基站装置被配置成经由无线信息信道有效发送多个信息单元，并且该装置包括：配置成对多个信息单元的每一个指定上下文相关或年龄相关值的第一逻辑；以及配置成发送如下的第二逻辑：检测单元和信息单元。
在一种变型中，该基站装置是配置成工作在LTE蜂窝网络内的遵从LTE的宏小区，并且该发送被配置成发生在网络的导频信道上。
在另一种变型中，该第二逻辑被进一步配置成发送至少一个指针，该指针指示信息单元内与具有与之相关联的上下文相关或年龄相关值的特定一个的信息单元有关的至少一个位置。
在又一种变型中，该上下文相关或年龄相关值包括无线电接入技术(RAT)特定值。例如，该无线电接入技术(RAT)特定值可以从由如下组成的群组中选择：(i)UMTS相关值；(ii)WLAN相关值；以及(iii)GSM或GPRS相关值。
在再一种变型中，该上下文相关或年龄相关值包括年龄特定值，并且该第一或第二逻辑的至少一个被配置成根据该年龄特定值和至少一条选择准则的关系有选择地包括某些信息单元以便发送。
在本发明的第五方面中，公开了一种计算机可读装置。在一个实施例中，该装置包括存储介质，该存储介质包括至少一个计算机程序，该至少一个计算机程序被配置成当被工作在无线网络内的移动设备上的处理器执行时：确定信息信道消息准则；针对第一前同步码监视信息信道，该第一前同步码对应于第一消息，该第一消息与一个值一起编码；仅当该编码值满足该选择准则时，解码与该第一消息相关联的信息单元；以及将解码消息的至少一部分提供给该移动设备内的另一个进程。
在一种变型中，该装置包括与处理器数据通信的数据或程序存储设备，并且该移动设备是具有至少一个蜂窝式无线接口的设备。
在本发明的第六方面中，公开了一种在第一无线电接入技术(RAT)和第二RAT之间进行垂直切换的方法。在一个实施例中，该第一和第二RAT在覆盖区上具有至少一些重叠，该方法包括：监视通过该第二RAT发送的第一控制信道；经由该信道接收多个控制消息；至少部分根据接收器特定准则有选择地只解码多个消息的一部分；至少部分根据消息的解码部分确定该第二RAT的适用性；以及至少部分根据该确定实现从第一RAT到第二RAT的切换。
本领域技术人员可以参考附图和如下给出的示范性实施例的详细描述立即认识到本发明的其它特征和优点。
附图说明
图1是可用于实现本发明的一个或多个方面的提供第一、第二和第三不同无线电接入技术(RAT)的示范性异构无线电接入网络(RAN)的图形表示。
图2是根据本发明的认知导频信道(CPC)帧及其组成子成分或“分段”的一个示范性实施例的图形表示。
图2A是根据本发明的认知导频信道(CPC)帧及其组成标签长度值(TLV)成分的一个可替代示范性实施例的图形表示。
图3是图2的示范性CPC帧的第一发送序列的一个实施例的图形表示，其中每次随后发送例示了上下文信息的一个或多个分段的“循环”或“移位”。
图4是图2的示范性CPC帧的第二发送序列的一个实施例的图形表示，其中每次随后发送按照本发明的第一方法递减。
图4A是图2的示范性CPC帧的第二发送序列的另一个实施例的图形表示，其中每次随后发送按照本发明的第一方法递增。
图5是图2的示范性CPC帧的第三发送序列的一个实施例的图形表示，其中每次随后发送按照本发明的第二方法递增或递减。
图6是图2的示范性CPC帧的第四发送序列的一个实施例的图形表示，其中每次随后发送提供具有可变周期性的分段。
图7是图2的示范性CPC帧的第五发送序列的一个实施例的图形表示，其中每次随后发送提供具有各种应用性的分段。
图8是图2的示范性CPC帧的第六发送序列的一个实施例的图形表示，其中每次随后发送提供附在每个分段上的时间戳，从而使用户设备(UE)能够根据本发明确定上下文信息的重要性。
图8A是例示按照本发明的混杂基于网络和基于UE年龄水平优先化进程的一个实施例的逻辑流图。
图9是例示适用于实现本发明的方法的软件定义无线电(SDR)装置的一个实施例的功能方块图。
图10是进一步例示图10的SDR装置的软件定义无线电(SDR)子系统的一个实施例的功能方块图。
图11是按照本发明用于唯一地加权每个发送的前同步码的前同步码加权和关联序列的一个实施例的图形表示。
图11A是按照本发明的几个示范性前同步码加权、关联序列、和上下文信息“暗示”的图形表示。
图12是例示适用于实现本发明的方法的基站装置的一个实施例的功能方块图。
图13是根据本发明接收公开广播的系统信息的所选分段的概括进程的逻辑流图。
图14是根据本发明接收包括系统信息的时变CPC帧的所选分段的进程的一个实施例的逻辑流图。
图15是根据本发明的垂直切换过程的一个实施例的逻辑流图。
图16是根据本发明的垂直切换过程的第二实施例的逻辑流图。
具体实施方式
现在介绍附图，其中相似标号自始至终表示相似部分。
总述
在一个方面中，本发明特别公开了修改系统信息的公开广播，以便可以有选择地提取信息的单独分段的方法和装置。在一个实施例中，将用于公开广播的系统信息的一个或多个分段(例如，导频信道信息)封装在基站(在导频信道上)发送的分段公开广播中。在分段公开广播内每个分段可唯一标识。基站有利地提供用于快速检测的低复杂度前同步码、和发送分段的标记。启用接收器(例如，蜂窝式UE)将它的解码资源对准感兴趣的分段。
在一种示范性变型中，用户设备(UE)根据单独的要求为导频信息调整它的解码资源，因此更好地利用它们的整体解码资源。基站(BS)的互补优势尤其包括减少导频信道发送，从而最小化冗余导频信道消息发送。而且，还公开了使BS和UE能够共同或协作地动态管理导频资源，以便最好地为变化的使用要求服务的方法。
在本发明的另一个方面中，公开了用于时变分段导频信道的方法和装置。在一个实施例中，提供了唯一标识组成导频信道上下文信息分段的标记。每个分段导频信道包括综合上下文信息的一部分，该部分上下文信息是根据嵌入上下文信息的优先化方案选择的。每个UE可以独自选择利用其数量变化的解码资源来解码分段导频信道。在一种这样的实现中，UE使它的解码行为基于初始低复杂度前同步码解码，其中该前同步码提供有关分段导频信道内容的信息。
还公开了可用在LTE高级架构内的进行认知导频信道(CPC)操作的示范性装置和方法。
示范性实施例的详述
现在详细描述本发明的示范性实施例。虽然这些实施例主要在第三代UMTS无线网络(3G)的背景中，更具体地说，在LTE的一种变型(3.9G)和第四代LTE-A(4G)网络中来讨论，但本领域技术人员应该认识到，本发明不受这样的限制。事实上，本发明的各个方面可用在可以从本文所述的可配置分段公开广播机制中受益的任何无线网络中。
如本文所使用，术语“无线”指的是任何无线信号、数据、通信、或其它接口，包括但不限于：Wi-Fi、Bluetooth、3G(例如，3GPP、3GPP2、和UMTS)、HSDPA/HSUPA、TDMA、CDMA(例如，IS-95A、WCDMA等)、FHSS、DSSS、GSM、PAN/802.15、WiMAX(802.16)、802.20、窄带/FDMA、OFDM、PCS/DCS、模拟蜂窝式、CDPD、卫星系统、毫米波或微波系统、声波、和红外线(即，IrDA)。
而且，如本文所使用，术语“网络”一般指的是任何类型的数据、电信或其它网络，包括但不限于：数据网络(包括MAN、PAN、WAN、LAN、WLAN、微网、皮网、互联网、内联网)、卫星网络、蜂窝网络、和电信网络。
此外，如本文所使用，术语“分段公开广播信息”、“分段公开广播部分”、“分段导频信道”和“认知导频信道(CPC)”指的是被无线通信网络或其一部分中的一个或多个广义用户群接收的任何类型的发送。这样的广义用户群可以包括用户类别、预订类型、位置等。分段公开广播可能不是所有用户都感兴趣的，但它们可用于任何用户。于是，这样的分段公开广播部分不被“寻址”到任何特定用户。有益地提供如下例子来进一步澄清公开广播信息。
分段公开广播信息可以按用户类别，例如，按预订者状态来分段。例如，一种这样的示范性方案将指定允许得到不同服务的“金(gold)”和“银(silver)”用户。于是，“银”用户可能接收不到为“金”用户发送的信息，反之亦然。
分段公开广播信息可能要求接收预订。例如，第三方服务提供商(即，不同于移动网络运营商)可能提供补充服务、和相应CPC服务。Wi-FiTM热点是这样的第三方服务提供商的一个常见例子。对接收补充服务感兴趣的用户也可以选择接收相应CPC服务。不感兴趣的用户可以简单地忽略CPC服务。
分段公开广播信息可以是定域的，或限制地理位置使用。例如，医院可以强迫UE降低它们的输出功率。类似地，分段公开广播信息可以只可用在某些方向，或在小区边界上(例如，以利于转接)。
在给出本公开的情况下，分段公开广播、上下文信息的分段以及它们的各自使用等的各种其它方面对于本领域技术人员来说是显而易见的。
示范性蜂窝网络架构
在如下讨论中，将描述包括每一个由称为小区站点或基站(BS)的发射台服务的无线电小区的网络的蜂窝式无线电系统。该无线电网络为多个用户设备(UE)收发器提供无线通信服务。协同工作的BS的网络实现了大于单个服务BS提供的无线电覆盖区的无线服务。各个BS通过另一个网络(在许多情况下，有线网络)连接在一起，该另一个网络包括用于资源控制的附加控制器，并在一些情况下，访问其它网络系统(像互联网或MAN那样)。
在UMTS系统中，基站常称为“NodeB”。UMTS陆地无线接入网(UTRAN)是NodeB以及UMTS无线网络控制器(RNC)的集合体。用户经由在许多典型使用情况下是蜂窝式电话或智能电话的UE与UTRAN交接。但是，如本文所使用，术语“UE”、“客户设备”、和“最终用户设备”可以包括但不限于蜂窝式电话、智能电话(像例如iPhoneTM那样)、像例如iMacTM、Mac ProTM、Mac MiniTM或MacBookTM那样的个人计算机(PC)、和无论是台式的，膝上型的还是其它形式的微型计算机，以及像掌上电脑那样的移动设备、PDA、像，例如，iPodTM那样的个人媒体设备(PMD)、或上述设备的任何组合体。
LTE网络基于它们的UMTS前辈，被称为3.9G网络。图1例示了把重点放在无线接入网(RAN)上的示范性LTE蜂窝式系统100。RAN包括三(3)种无线电接入技术(RAT)。每种RAT在操作上存在显著差异。示出第一UE 110工作在所有三种网络的覆盖区内。
系统100包括设置在各种固定地理位置上的一个或多个基站塔102(也称为增强型NodeB(eNB))。这样的eNB一般也可以称为“宏小区”。而且，LTE标准规定了作为eNB的小型化形式的新网络实体-家庭增强型NodeB(HeNB)104的操作。HeNB也常称为“毫微微小区”；毫微微小区提供了与宏小区类似的功能，但能力和成本都降低了，并且可能有便携与固定之别。毫微微小区可以由顾客为了个人使用而购买。eNB和HeNB的组合从网络运营商提供了无缝接合服务。网络运营商经由核心网络106管理网络运行。统一的核心网络提供认证、计费和授权(AAA)服务，并且在一些情况下，访问外部网络(例如，像3GPP所规定的IP多媒体子系统(IMS)服务)。
eNB102和HeNB104的每一个直接与核心网络106耦合，例如，经由宽带接入。另外，在一些网络中，eNB可以经由二次接入相互协调。在图1的例示性RAN100中，HeNB与核心网络连接，但未与网络的其它实体(例如，eNB)链接，在其它网络实施例中，可以实现HeNB-eNB连接。与eNB的更广覆盖区不同，HeNB一般把重点放在改进对几个订户的服务上。于是，HeNB可能具有不可应用于一般群体的设置和限制。这样的非标准设置一般至少部分地公开在导频信道公开广播内。于是，eNB和HeNB一般具有不同的导频信道有效载荷(例如，上下文信息)。
而且，在图1中还示出了由无线局域网(WLAN)自组网络108提供的网络外服务。这样的自组网络不与任何更高实体耦合，在提供的服务、认证、授权等方面变化很大。于是，自组网络具有与eNB102或NeNB104显著不同的导频信道信息。
理想地，具有重叠覆盖区的相邻基站应该和平共存，并且使小区内干扰(ICI)最小地工作。因此，当UE进入重叠服务的区域中时，UE可以选择(或转到)最佳基站(例如，使发送和接收功率最小，或一个或多个其它参数最佳的基站)。类似地，在混合网络(即，多种网络共存)中，UE应该有效地从全异网络的可用资源中选择。虽然UE可以保持与多种不同网络的链接以便使总UE数据速率最大，但更常见的是，UE将选择较强的无线电链路(或被触发成进行到较强无线电链路的“垂直切换”)。垂直切换比典型切换复杂得多。垂直切换一般要求完全从一种无线电接入技术转移到另一种无线电接入技术。垂直切换在3GPP术语中也称为“跨无线电接入技术(Inter-RAT)切换”。
在Inter-RAT小区重选或在从当前网络到“新”网络的垂直切换期间，UE必须获取新网络的相关上下文信息。这种要求的典型解决方案包括：UE本身识别上下文信息，网络将上下文信息提供给UE或前两种选项的混杂组合。在第一种解决方案中，为了使UE识别上下文信息，UE必须扫描无线电环境。就硬件资源、电池消耗等而言，这种解决方案往往是昂贵的。可替代的是，第二种解决方案要求网络“盲目地”广播上下文信息；网络必须始终提供其所有上下文信息。可以理解，这样的盲目发送往往造成浪费，一般说来是低效的。
认知无线电(Cognitive Radio)
认知无线电是一般用于描述智能地改变其无线通信，尤其是为了避免干扰的网络或无线节点的术语。认知无线电可以积极地监视外部和内部无线电环境中的几种因素(像无线电频谱、用户行为、网络状态等那样)。
许多认知无线电理论的计算复杂性使得其实现在过去是不切实际的。但是，数字电子技术的最新进展已经对现代认知无线电发展做出了巨大贡献。例如，已经对所谓的认知导频信道(CPC)进行了重要研究。于是，高级无线电网络的初期标准建议CPC应该包括任何传统和未来无线电接入技术(包括LTE)的上下文提供信号。
为此本发明的一个方面涉及所建议认知导频信道(CPC)的改进。
在本发明的一个实施例中，每个UE有选择地解码CPC的一些部分(或分段)。当UE对当前CPC不感兴趣时，可以为其它服务(例如，数据的发送或接收)分配它的资源。本发明允许的UE设备的群体可以在大多数CPC发送期间保持沉默；每个UE可以独自为感兴趣的信息解码CPC的至少一些部分。而且，对CPC的选择性解码也使得能够实现作为综合CPC上下文信息集合的一个子集的CPC发送。
例如，改进CPC的一个例示性实施例循环通过上下文信息的变化部分以便发送。上下文信息的第一部分可能几乎不变(例如，蜂窝网络的参数)，而其它部分可能相当频繁地改变(例如，WLAN系统的负载水平)。因此，新获取CPC的UE应该解码整个CPC。但是，在相同小区上或在相同地区中已经预占(即，在RRC_IDEL状态下)或工作了一段时间(即，RRC_CONNECTED)的UE已经解码了“旧”上下文信息，只需恢复最近的更新。
而且，公开了一种改进的具有软件定义无线电(SDR)能力的UE设备。SDR UE动态地将自身配置成将其灵活指定的较多/较少资源用于解码CPC。因此，SDR UE可以将其被释放的资源用于解码通过无线电接入技术(例如，3GPP LTE)提供的数据信道。还描述了相应的具有SDR能力的BS设备。SDR BS可以动态地广播优先级变化的信息的分段。其中根据信息的优先级调度或选择分段广播信息加以广播。这样，SDR BS有效地将信息分配给UE的群体。虽然SDR UE和SDR BS是互补的，但它们也可以独立地以提高的效率工作(例如，SDR UE可以有效地接收来自未启用BS的广播，SDR BS可以有效地与未启用UE一起利用导频信道资源)。
现在更详细地讨论上述对认知导频信道(CPC)和软件定义无线电(SDR)实体的改进。
示范性认知导频信道
CPC操作的现有模式被划分成“专用”CPC(CPC)和“虚拟”CPC(V-CPC)。专用CPC依靠专用物理信道，或无线电资源来发送CPC信息。与专用CPC相反，V-CPC将CPC内容封装在一种或多种通用无线电资源内(即，将V-CPC当作数据有效载荷来对待)。V-CPC比传统专用CPC灵活得多，并且是网络不可知的(即，可以用于跨越不同网络)。如本文所使用，术语“CPC”和“V-CPC”描述实现特定实施例，并且在功能上是可交换的。
在本发明的一个方面中，公开了为导频信道消息发送而调制或控制其带宽的认知导频信道(CPC)。本发明提供的对导频信道操作的改进可应用于CPC和V-CPC两者。对于专用CPC，任何被释放的专用资源都可以用于其它服务(例如，数据)的发送/接收，或可以“入睡”以降低功耗或处理开销。对于V-CPC，通常为其它数据服务回收被释放的带宽，但也可以应用其它手段。
如本文所使用，术语“上下文信息”包括但不限于尤其可用于标识与无线网络的一个或多个方面或订户类别有关的信息的数据有效载荷。上下文信息的示范性例子描述在2009年2月27日公布和标题为“IEEE Standard for Architectural Building Blocks EnablingNetwork-Device Distributed Decision Making for Optimized RadioResource Usage in Heterogeneous Wireless Access Networks”的IEEEP1900.4中，在此通过引用并入其全部内容。上述出版物描述了包括如下的上下文信息：CWN(复合无线网络)、运营商、运营商概况、运营商能力、指定信道、指定信道概况、监管规则、SA政策、RAN、RAN概况、RAN配置、基站、基站能力、基站配置、基站测量、小区、小区概况、小区能力、小区配置、小区测量等。
应该懂得，一些类型的上下文信息频繁地改变，而其它类型的上下文信息可能很少改变甚至不改变。例如，有关WLAN系统的占用水平或订户的上下文信息可能相当频繁地改变。蜂窝网络的一些网络特定上下文信息(像移动国家代码(MCC)那样)不会频繁改变甚至不改变。
因此，上下文信息的每个分段可能具有变化的重要程度和改变频率。于是，本文公开了可以动态地改变发送的CPC上下文信息分段以便适合这样的差异的CPC帧。
而且，这样的用户上下文相关信息可能基于用户关系和基站关系两者。这样类型的上下文信息可能是小区特定的，并取决于UE可能移动的方向。UE可能需要知道它沿着相对于基站的某个方向移动，UE在基站的某个距离之内，或UE处在特定区域(例如，医院)等。有用的上下文信息可以包括像附近RAT的标记、小区、信道、频谱限制等那样的方向相关信息。例如，在当前小区中广播的信息的用户上下文相关分段可以包括与相邻小区的无线电景象有关的信息分段。在这种方向性实施例中，可能存在尤其有关西北、北方、东北、东方、东南、南方、西南、西方的分段。在基站南方移动的UE可能希望知道有关基站南方的无线电景象的相应细节，或它的当前位置。对于沿着其它方向移动或保持相对稳定的其它UE无需并可以忽略这样的方向性上下文信息。类似地，可以分开或与方向结合地使用径向距离，以提供用户上下文相关信息。例如，完全被另一个小区包围的较小的小区(例如，工作在宏小区内的毫微微小区)可以提供径向上下文信息以利于切换。这样的径向上下文信息不被解码，除非UE非常接近小区边界。
现在参照图2，图中示出了描绘三(3)种示范性成分的CPC帧200的第一示范性实施例：前同步码202、一个或多个指针204、和多个上下文信息206。
在第一CPC帧200的示范性实施例中，为UE提供一系列指针204来标识感兴趣的适当上下文信息206。在一种实现中，每个指针204提供了参考不同位置的索引。例如，在一个实施例中，该索引可以基于年龄水平。这样的年龄水平在一个实施例中可以包括如下枚举值：“新(new)”、“最近(recent)”、“老(old)”、和“很老(very old)”，但如果需要的话，可以用其它值替代。其它索引对于本领域技术人员来说是显而易见的，可以包括基于重要性(例如，“重要(important)”、“不重要(not important)”等)的分级、服务类型(例如，“lte”、“umts”、“gprs”、“wlan”、“wimax”等)、可用于商业方法的类型(例如，“金(gold)”、“银(silver)”、“vip”等。此外，尽管上文的索引实例一般说来是“定性的”或枚举值变量，但应该懂得，也可以应用确定性或数值变量或体系(例如，按照线性数字标度等)。
可替代的是，参照图2A，图中示出了描绘二(2)种示范性成分的CPC帧250的第二示范性实施例：前同步码252、和一个或多个标签长度值(TLV)对象254。每个TLV对象包括：分段的二进制令牌或名称(标签)、分段的长度指示(长度)、和有效载荷(值)。而且，每个TLV对象可以包括许多分层结构较小TLV对象(即，TLV可以是“嵌套”数据结构)。
与指针方案类似，将标签用于不同地标识TLV内容。例如，标签可以指示年龄水平。这样的年龄水平在一个实施例中可以包括如下枚举值：“新(new)”、“最近(recent)”、“老(old)”、和“很老(very old)”，但如果需要的话，可以用其它值替代。其它标签对于本领域技术人员来说是显而易见的，可以包括基于重要性的分级(例如，“重要(important)”、“不重要(not important)”等)、服务类型(例如，“lte”、“umts”、“gprs”、“wlan”、“wimax”等)、可用于商业方法的类型(例如，“金(gold)”、“银(silver)”、“vip”等。此外，尽管上文的标签实例一般说来是“定性的”或枚举值变量，但应该懂得，也可以应用确定性或数值变量或体系(例如，按照线性数字标度等)。
如下讨论是针对图2的指针方案做出的，但可以容易地用其它方案交换(例如，图2A的TLV方案等)。而且，虽然如下讨论遵守单一优先化方法，但应该懂得，也可以使用多维优先化。例如，第一UE可能对第一优先化(例如，“新(new)”、“老(old)”)感兴趣，而第二UE可能对不同优先化(例如，只有“lte”，或只有“west”)感兴趣。而且，UE可以组合多种优先化，例如，第三UE可能对“south”中的“新(new)”“umts”信息感兴趣。如下文更详细讨论，这样的组合可以早在前同步码检测的时候表示，并且可能需要主动修改前同步码检测方案。
图2的示范性CPC帧200使用指针204来改进对上下文信息206的访问；但是，在其它实现中可以使用其它形式的标记。例如，上述可替代TLV-分析方案可分析整个CPC但只解码感兴趣的TLV。在一个这样的实施例中，UE可以解码每个TLV，导出标签和长度值。根据标签值，UE可以确定TLV是否令人感兴趣。例如，如果UE正向西移动并对方向性更新感兴趣，则UE搜索“west”的标签值。如果该信息不是期望的，则UE可以跨过非期望信息块(即，跳过非期望上下文信息的长度字段所指的位或字节数)。零(0)的长度指示无值成分。类似地，一些TVL条目可能简单地包括标签(即，无长度或值)，其中UE仅仅对标签本身的存在感兴趣(不感兴趣)。
而且，一些实施例可能将混杂组合用于CPC帧的有效解码。例如，在一个这样的混杂化实施例中，在分层结构上层，为每个分段提供一个指针，而分层结构的后续层使用嵌套TLV对象。
前同步码202是可用于标识发送信道中公开广播的起点的容易识别的信号。在一个实施例中，前同步码包括处在CPC发送的开头的可识别短指示符。在其它实施例中，前同步码可以处在发送的中间(例如，如在GSM中所使用，中置码)，或甚至在发送的末尾。前同步码也可以在多个时间/位置上发出。如图所示，该例示性实施例的前同步码包括CPC发送的第一部分。但是，应该懂得，在其它实施例中，前同步码也可以是与有效载荷(即，指针和/或上下文信息)完全分开的消息。
图2的示范性CPC帧200及其上下文信息206的优先化使多种多样的方案可用于CPC发送，下面更详细地描述其中的一些例子。
移位上下文信息
现在参照图3，给出修改CPC帧的上下文信息的移位或循环方案300。在时间T1，发送第一CPC帧200。该帧包括三(3)种示范性成分：(i)前同步码202、(ii)一个或多个指针204、和(iii)上下文信息206的四(4)个分段。上下文信息进一步按年龄水平分类，如前所述，具有“新(new)”、“最近(recent)”、“老(old)”、和“很老(very old)”的指针。该一系列指针提供每个上下文信息条目的开始位置。
在接着的随后时间T2上，更新第一CPC帧200的上下文信息的年龄水平。于是，“新”上下文信息具有“新(new)”指针，而以前的“新”上下文信息现在用“最近(recent)”指针参考，依此类推。为了清楚起见也例示了随后时间T3和T4。像经由移位寄存器、循环缓冲器等那样，在给出本公开的情况下，本领域技术人员可以容易地进行这种“滑动窗”的实现。
时变CPC帧长度
现在参照图4，给出修改CPC帧长度的第一示范性时变方案400。在时间T1上，发送第一CPC帧200。在第二次发送T2上，递减第一CPC帧的上下文信息。不发送上下文信息CI[1]。第三次发送(T3)再次递减(即，排除CI[2]和CI[1]两者)。为了完整起见示出了随后的帧发送T4，T5和T6。
类似地，如图4A所示，将上面图4的修改CPC帧长度的时变方案450修改成与递减相反的递增。具体地说，在时间T1上，发送具有整个上下文信息的第一分段的第一CPC帧200。在第二次发送T2上，加入第一CPC帧的整个上下文信息的第二分段。第三次发送(T3)提供更多的信息。为了完整起见示出了随后的帧发送T4，T5和T6。这样的实施例使UE可以接收到任何发送部分，并且也接收到前面发送的内容，例如，在时间T3接收到发送的UE可以选择解码T1和T2的上下文信息。
现在参照图5，给出修改第一CPC帧200的长度的第二时变方案500。
在时间T1上，发送第一CPC帧200。在第二次发送时间T2上，递减第一CPC帧的上下文信息。不发送“很老(very old)”上下文信息。第三次发送(T3)再次递减。但是，与在图4中给出的第一时变方案不同，第二时变方案在时间T6上从递增切换到递减。
现在参照图6，给出修改第一CPC帧200的长度的时变方案600的第三实施例。与第一和第二时变方案(上面的图4和5)不同，图6的方案中的多个上下文信息6进一步按周期性频率分类，具有“每一(every one)”、“每隔一(every other)”、“每隔二(every third)”、“每隔三(every fourth)”等的指针。这种第三方案为上下文信息206的每个分段提供了各自可选周期。
在时间T1上，发送只有“每一(every one)”上下文信息的第一CPC帧。在第二次发送T2上，发送“每一(every one)”和“每隔一(every other)”上下文信息。在第三次发送上只发送“每一(everyone)”和“每隔二(every third)”上下文信息。为了完整起见示出了另外的发送。
应该懂得，也可以与发明一致地使用其它周期性或临时方案。例如，可以使用“每2n-1(every 2n-1)”那样的复杂周期性。像在i和j的整数值之间的前述关系中递增“n”的值那样，如果需要的话也可以使这些周期性随时间而变。
更一般地说，图4，4A，5和6例示了随时间改变帧成分的好处。将上下文信息作为新老程度的函数来提供，即，最新信息应该可用在最多数量的帧中，而最老信息只周期性地发送。但是，其它状况可以使用其它重复模式。例如，如果在“M”个帧之后循环地重复帧发送，则可以使“新”信息包括在任意“A”个帧中，可以使“最近”信息包括在任意“B”个帧中，可以使“老”信息包括在任意“C”个帧中，并且可以使“很老”信息包括在任意“D”个帧中，其中D小于等于C，C小于等于B，B小于等于A，且A小于等于M。
基于上下文信息的方案
现在参照图7，给出修改第一CPC帧200的长度的基于上下文信息方案700的一个实施例。多个上下文信息206进一步按功能分类，在本例中具有“lte”、“umts”、“gprs”、“wlan”等的指针。基于上下文信息的方案随上下文信息206的内容动态地变更CPC发送。
在时间T1上，发送只有“LTE特定”上下文信息的第一CPC帧。在第二次发送T2上，只发送“UMTS特定”和“WLAN特定”上下文信息。在第三次发送，只发送“GPRS特定”上下文信息。为了完整起见示出了另外的发送。
虽然网络实体(例如，eNB 102等)将上述例子(图3，4，4A，5，6和7)优先化，但应该懂得，上下文信息的优先化可以由每个UE或另一个实体(例如，UE或eNB的代理)独立确定。考虑，例如，信息(例如，年龄水平)的优先化由控制唯一控制的基于网络的优先化实施例。该网络在内部确定上下文信息是否是“新(new)”，“最近(recent)”等。与这种基于网络的实施例相反，一种示范性基于UE的优先化实施例使用每个UE(或网络中的至少一些UE)分别确定适合自身的上下文信息的优先化。例如，网络基站可以不直接指示每个上下文信息分段的年龄水平，而可以提供“第一发送时间”，其中第一发送时间表示第一次广播信息。每个UE可以根据可能随UE而变的“新(new)”，“最近(recent)”等的内部时间阈值(或根据像UE电池剩余电量那样的其它因素)计算适合上下文信息的相对年龄水平。于是，第一和第二UE可以不同地分类相同的广播。
图8例示了用在年龄水平基于UE方案上的CPC帧发送800的一个实施例。多个上下文信息206增添了针对其第一发送时间(即，“出生”时间)的时间戳。这样的配对用(CI[X]，T[Y])表示，其中CI[X]是上下文信息，而T[Y]是时间戳。如图所示，当在时间T11更新上下文信息CI[1]时，利用值T11类似地更新它的相应指针(参见(CI[1]，T[11]))。类似地，在时间T12更新CI[2](参见(CI[2]，T[12]))，依此类推。
也可以使用基于网络和基于UE优先化的各种组合。例如，一种混杂年龄水平优先化方案可以包括网络对CPC帧内的上下文信息的每个分段指定一个计数。当更新一个或多个分段时，网络基站或其它实体递增其相应计数。每个UE具有存储其最近计数值(即，在其最后一次更新期间读取的值)的值的内部存储器。响应接收到CPC帧，UE将其计数与网络计数值相比较，以确定CPC发送是否是UE感兴趣的(参见图8A)。每当UE更新它的上下文信息时，UE就递增其适当计数。UE将其计数与网络计数值相比较，以确定上下文信息是否是令人感兴趣的。
在另一种这样的基于UE方案中，BS可以提供“northwest”、“north”、“northeast”、“east”、“southeast”、“south”、“southwest”和“west”的CPC发送。每个UE可以在内部经由位置确定(譬如，经由全球定位系统(GPS)信号或经由像描述在如下参考文献中那样的位置确定网络：2008年9月30日提交、发明名称为“METHODS ANDAPPARATUS    FOR    RESOLVING    WIRELESS    SIGNALCOMPONENTS”并通过引用将其全部内容并入本文中的本受让人同时待审美国专利申请12/286,646)确定它们相对于BS的位置，并相应地解码适当上下文信息。例如，通过确定UE在BS的南方，则UE可以选择解码“south”CPC发送。类似地，可以使用径向距离。例如，如果UE在小区覆盖区的“边缘”附近，则它可以解码“边缘(edge)”CPC发送。
应该认识到，各种CPC帧的上述每个特定例子只例示了动态更新CPC帧的上下文信息的更广泛可能性。每种方案可以按其它实现的需要加以修改。事实上，本领域技术人员应该懂得，在给出本公开的情况下，就可以容易地互混、组合或交换几种方案。
示范性SDR用户设备(UE)装置
根据前述的CPC帧200的可配置性，本文还公开了软件定义无线电(SDR)UE装置。SDR UE可以根据设备、使用和/或网络考虑有选择地解码CPC。例如，如果SDR UE需要最近的信息，则可以调整它的无线电操作以便在尽可能最早时间接收缩略更新CPC帧(例如，初始帧获取)。可替代的是，如果SDR UE需要整个CPC帧，则可以等待直到发送这样的全帧。一般说来，对于无线接入网络(RAN)来说是新的SDR UE需要上下文信息的全集，而在RAN中已经连接了一段时间的UE只需周期性更新。
现在参照图9，其中例示了可用在实现本发明的方法中的一种示范性客户机或UE装置900。所公开的装置尤其包括像智能电话、便携式计算机、或能够动态接收导频信道的移动通信设备那样的UE。导频信道接收的配置最好用软件进行，但也可以设想出硬件/固件实施例。
示范性UE装置包括进一步包括多个集成电路的一个或多个基板902，该多个集成电路包括像数字信号处理器(DSP)、微处理器、可编程逻辑器件(PLD)、门阵列、或多个处理部件那样的处理子系统904，以及向UE 900提供电力的功率管理子系统906、用户接口(UI)子系统908、和SDR子系统1000。如本文所使用，术语“集成电路(IC)”指的是具有任何集成度(包括但不限于ULSI、VLSI和LSI)和与工艺或基本材料(包括但不限于Si、SiGe、CMOS和GaAs)无关的任何类型器件。
处理子系统也可以包括内部高速缓冲存储器。处理子系统904与存储器子系统连接，该存储器子系统包括可以包括，例如，SRAM、闪存和SDRAM部件的存储器。该存储器子系统可以实现一种或多种DMA型硬件，以便于本领域公知的数据访问。
例示性功率管理子系统(PMS)906向UE提供电力，它可以包括集成电路或多个分立电子部件。在一种示范性便携式UE装置中，功率管理子系统906与UE内的可充电电池电源交接。
用户接口子系统908包括任何数量的公知I/O，包括但不限于：键盘、触摸屏(例如，多点触摸界面)、LCD显示器、背光灯、扬声器和/或麦克风。但是，应该认识到，在某些应用中，可以省略这些部件的一种或多种部件。例如，PCMCIA卡型UE实施例可能缺少用户接口(因为它们寄生在与之物理和/或电耦合的主机设备的用户接口上)。
装置900可以进一步包括可选附加外设，包括但不限于一个或多个GPS收发器、或像IrDA端口、蓝牙收发器、USB、FireWireTM、WiMAX收发器等那样的网络接口。但是，应该懂得，根据本发明的原理，这些部件不是操作UE所需的。
图10更详细地例示了包括SDR子系统架构的无线电/调制解调子系统1000的一个实施例。SDR子系统包括三(3)种不同部件：一个或多个RF前端1002、CPC前同步码检测器1004、和多个解码资源1006。在例示的例子中，CPC前同步码检测器可操作地与第一RF前端1002A、和多个解码资源耦合。其余RF前端(1002B，1002C)直接与多种解码资源耦合。在其它实施例中，CPC前同步码检测器可以灵活地与一个或多个任何RF前端耦合。现在更详细地讨论这些部件的每一个。
例示性实施例的RF前端1002一般包括天线和用于将接收无线电信号转换成数字信号的任何模拟级。RF前端可以包括多种多样的滤波器、放大器、模数(A/D)转换器、数模(D/A)转换器(包括，例如，直接或Δ-∑转换器)、混合器、多路复用器、双工器、同向双工器等。由于RF接收的非常特别性质，RF前端一般适用于非常有限的工作范围。
在一些情况下，多个RF前端可能是不同射频和/或无线电接入技术(RAT)所需要的。例如，在例示性实施例中，SDR UE具有三(3)个不同RF前端：专用于接收专用CPC信道的第一RF前端1002A、和适用于接收其它RAT的多(2)个第二RF前端(1002B，1002C)。第二RF前端包括一个MIMO(多输入多输出)前端、和一个SISO(单输入单输出)前端，但也可以使用其它配置。应该容易懂得，在一些实施例中，RF前端可以支持MIMO、SIMO、MISO、和SISO天线的任何组合。
而且，虽然第一RF前端是专用于接收CPC前同步码的SISO天线，但应该懂得，第一RF前端可以从任何可能天线组合(MIMO、SIMO、MISO、SISO等)中选择。事实上，在一个可替代实施例中，CPC检测器1004可以自由地与任何通用前端资源耦合。
CPC前同步码检测器1004是特别适用于检测CPC的部件。在一个示范性实施例中，CPC前同步码检测器是检测上述CPC前同步码202的存在的关联设备。前同步码检测器可以工作在数字域中或模拟域(例如，匹配滤波器)中。
在例示性实施例中，CPC前同步码检测器1004是不同于解码资源1006、和RF前端1002的实体。这样的实施例尤其可用在本发明的背景下，因为前同步码检测不消耗任何解码或天线资源来运行。在其它实施例中，前同步码检测器可以纳入任一个其它实体内，以便达到其它目标或尤其包括最小管芯空间、最小功耗等的形状因子。
而且，在一些实施例中，前同步码检测器1004可以配置成为接收CPC帧给出初始“签名”。例如，图11例示了如何可以将前同步码序列乘以一个比例因子以便在CPC前同步码检测器上传递附加信息的一种技术。在第一发送序列1102中，“同相”发送前同步码两次。在第二发送序列1104中，发送前同步码一次，对于随后发送，像乘以-1那样，将前同步码反向(即，反相)。CPC前同步码检测器因此可以根据关联结果(即，表示成[1，1]和[1，-1])区分第一次和第二次发送。关联序列可以具有比+1/-1(即，BPSK)值更复杂的权重，例如，对于更高阶QAM星座，可以使用循环QPSK(+1/-1/+j/-j)。而且，关联序列可以使用不同定时偏移来传达不同信息，或部分信息。例如，所谓的脉冲位置调制编码两个关联峰之间的距离的信息，并用在超宽带系统中。也可以使用其它区分方案，上文仅仅是例示性的。
图11A例示了三个示范性前同步码序列、和可能所得解释。为了简单起见，将前同步码序列分成具有两种可能(“new”＝[1，1]，和“old”＝[1，-1])的第一“年龄”、和具有两种可能(“lte”＝[1，1]，和“umts”＝[1，-1])的第二“功能”。接收器为前同步码关联，并根据关联结果，可以确定上下文信息的内容。
这样的区分可用于迅速识别UE在初始帧获取期间对CPC发送的上下文信息是否感兴趣。例如，在一个示范性实施例中，基站可以通过加权前同步码标记表示CPC帧数据的变化。这样的变化印记对于每次信息更新可以简单到在两个正交前同步码之间切换(例如，如果没有更新CPC帧，则权重保持不变)。在另一个示范性实施例中，可以将不同前同步码序列用于表示各种优先水平(例如，年龄水平、可应用功能等)，或编码UE感兴趣的其它变量。应该懂得，前同步码检测的这种额外复杂性可能以增加CPC前同步码检测器复杂性为代价，减少不必要CPC解码(因此进一步优化功耗和/或开销处理)。此外，这样提高的前同步码解码能力可以有选择地应用在UE内(例如当其接通时)，以及只在UE当前与之关联的RAN能够进行这种发送的情况下才被利用。
回头参照图10，例示性实施例的多种解码资源1006包括适用于解码接收数据的装置。一般说来，解码资源可以包括像处理元件那样的元件、专用电路、和/或像快速付里叶变换(FFT)处理、乘法累加(MAC)逻辑、算术逻辑单元(ALU)、浮点逻辑等那样的其它常用通信元件。在一个LTE RAT特定实施例中，解码资源是可配置的基于FFT的计算资源，适用于解码正交频分多址/时分多址(OFDMA/TDMA)调制方案的子载波。在子帧时间间隔上灵活编程这样的FFT资源以便解码分布在整个载波带宽上的多个子载波的任何子集。时间的细分(即，子帧)和频率的细分(子载波)可以视作解码资源的“网格”。
一旦CPC前同步码检测器1004检测到CPC帧的存在，调制解调子系统1000就为解码CPC发送分配解码资源1006的子集。在一个示范性实施例中，在CPC解码与通用数据使用解码之间共享解码资源。于是，为CPC帧分配解码资源将减少可用于解码有用信息数据的资源量。因此，为了使服务中断最少，调制解调子系统可能另外需要提供缓冲能力。在一种变型中，中断数据可以在CPC解码期间缓存，并且一旦CPC解码完成(即，“赶上”)就被解码。可替代的是，在第二种变型中，在解码有用信息数据中的间歇期间(例如，在有用信息系统等发送两个帧之间；即，根据时机缓存和解码CPC帧。
在多模式系统中，可以互混和/或交换多种类型的CPC前同步码检测器1004、RF前端1002、和解码资源1006。在一些情况下，可以由单个部件执行一个或多个部分的功能。在给出本公开的情况下，本领域技术人员就容易懂得各种RF前端、CPC前同步码检测器和解码资源的许多可能组合。
示范性SDR基站(BS)装置
现在参照图12，其中例示了实现本发明的方法的服务基站装置1200的一个实施例。基站装置1200包括进一步包括多个集成电路的一个或多个基板1202，该多个集成电路包括像数字信号处理器(DSP)、微处理器、门阵列、PLD或多个处理部件那样的处理子系统1204，以及向基站1200提供电力的功率管理子系统1206。
处在高层的显示在图12中的装置1200的实施例包括配置成提供基本系统信息的分段公开广播的调制解调电路1208。分段公开广播包括，例如，系统信息(SI)的时变广播，其中系统信息的分段各自按照相应优先级有选择地发送。在可替代实施例中，分段可以经由次要频带和/或码域等发送。该调制解调子系统包括一个或多个数字调制解调器和多个无线电天线。
宽带接入电路1210被配置成访问核心网络106、和潜在其它网络实体(例如，eNB、HeNB等)。宽带接入可以包括，例如，简单DSL连接。在其它实施例中，宽带接入可以包括T1、ISDN、卫星链路、或DOCSIS电缆调制解调器。在一种变型中，宽带接入只支持认证连接，从而保证与网络基础设施的安全和授权连接。在其它变型中，宽带接入可以提供对其它IP网络的基本不认证访问，从而提供到任何相连互联网，或因特网(例如，像可用在本发明的WLAN实施例上的那样)的无线网关。
处理子系统1204可以包括多个处理器(或多核处理器)。如本文所使用，术语“处理器”一般意味着包括所有类型的数字处理设备，包括但不限于数字信号处理器(DSP)、精简指令集计算机(RISC)、通用(CISC)处理器、微处理器、门阵列(例如，FPGA)、PLD、可重配置计算网(RCF)、阵列处理器、安全微处理器、和专用集成电路(ASIC)。这样的数字处理器可以包括在单一IC管芯上，或分布在多个部件上。
处理子系统1204最好与一个或多个存储部件连接。如本文所使用，术语“存储器”包括适用于存储数字数据的任何类型集成电路或其它存储器件，包括但不限于ROM、PROM、EEPROM、DRAM、SDRAM、DDR/2SDRAM、EDO/FPMS、RLDRAM、SRAM、“闪速”存储器(例如，NAND/NOR)、和PSRAM。例示在图12中的实施例的存储子系统包括各种形式的易失性存储器(例如，SRAM、SDRAM等)和像硬盘驱动器(HDD)和/或闪存那样的非易失性存储器。另外，处理子系统也可以包括高速缓存以利于处理操作。
在例示性实施例中，处理子系统另外还包括用于如下的功能子系统或模块：确定基本系统信息的分段，将分段优先化，以及有效地使用频谱资源将各组分段分配给UE的群体。这些子系统可以用软件、固件和/或硬件实现，并且逻辑地和/或物理地与处理子系统耦合。
可替代的是，在另一种变型中，该子系统或模块可以直接与子系统的发送器耦合。该装置的例示性实施例逻辑地连接分段子系统、优先化子处理、和分配子系统。
在一个实施例中，分段子系统包括适用于存储公开广播信息的一个或多个分段的定域在装置1200内的数据库或存储结构。这样的分段至少部分可以从像当前UE占用那样的内部设备操作、当前时间、当前位置等中导出。在一种变型中，分段子系统可以包括循环缓冲器或移位寄存器。在可替代实施例中，该子系统包括与集中式网络控制器的一个或多个接口，其中该集中式网络控制器提供公开广播信息的一个或多个分段。在又一个实施例中，公开广播信息的分段可能与从一个或多个外部设备(例如，附近WLAN网络等)中查询或接收的性质有关。在再一个实施例中，公开广播信息的分段可以根据环境或位置考虑，例如小区工作在医院附近，来设置。
该装置的优先化子系统可以包括，例如，用于网络活动的监视装置、或适用于存储网络活动的知识的存储装置。将输入网络参数提供给优化引擎(例如，实现成由处理子系统执行的计算机程序的算法)以便动态地将优先级指定给公开广播信息的一个或多个分段。应该懂得，分段公开广播信息可能定期或不定期地变化；因此，如果需要的话，优化引擎可以只响应相应变化来运行。而且，优先化子系统另外可以包括适用于与相邻基站或其它网络实体(例如，inter-RAT兼容基站、Wi-Fi接入点等)交换信息的一个或多个接口。
装置1200的分配子系统在一个实施例中包括向UE广播公开广播信息的各种分段的装置。在一个实施例中，分配子系统是公开广播信息的一个或多个分段的时变循环。在另一个实施例中，分配子系统提供时变长度的发送。分配子系统也可以利用多个扩展码(例如，基于CDMA的系统)或可替代地，其它频带(例如，基于FDMA的系统)等。在又一个实施例中，分配子系统根据一个或多个网络参数提供变化分段公开广播。
图12的装置1200的分配子系统适用于为LTE网络发送CPC帧，其中公开广播信息的分段的至少一个子集是变化年龄水平的TLV。在一种示范性实现中，CPC帧另外被配置成通过提供适用于不同SDRUE要求的可变长度发送来基本上使SDR UE功耗最小。
方法
现在更详细地描述前面按照本发明所述的操作前述基站和UE设备的示范性方法。
在本发明的示范性实施例中，发送和按照一条或多条期望接收准则接收无线(例如，LTE蜂窝式)无线电系统中的基本系统信息的一个或多个分段，以便使频谱资源和/或接收器资源的不必要使用最少。
现在参照图13，其中示出了这样操作的一种方法。在方法1300的步骤1302中，SDR UE识别一条或多条选择准则。在一个实施例中，这些选择准则存储在前同步码检测设备内。选择准则可以与分段上下文信息的优先化类型有关，或可替代地，可以与优先级无关，而特定于上下文信息的分段的类型。在另一个实施例中，这些准则基于发送时间、更新时间、相关重要性、环境准则、功能操作等。在又一个实施例中，选择准则可能基于在简单前同步码检测设备上预测的一个或多个值。在一个这样的变型中，这些值包括深入了解较大部分分段公开广播的标记的阵列。
可用在本发明上的示范性选择准则包括(但不限于)CWN(复合无线网络)、运营商、运营商概况、运营商能力、指定信道、指定信道概况、监管法则、SA政策、RAN、RAN概况、RAN配置、基站、基站能力、基站配置、基站测量、小区、小区概况、小区能力、小区配置、小区测量等，以及它们的任何组合。也可以考虑UE群体数据(例如，设备能力、服务的总设备等)。
正如在给出本公开的情况下本领域技术人员可以懂得的那样，可以由SDR UE评估的互相关网络状态和转变的众多性和复杂性造成了几乎无限多条的选择准则。
而且，虽然上述选择准则基本上是以UE为中心，但应该懂得，在一些实施例中，基站本身可以动态地变更UE如何和在什么时候接收公开广播消息。例如，BS可以选择为“占据”UE输送导频信道信息的第一方法，和为“新到达”UE输送导频信道消息的第二方法。此外，某些基站可能不支持本文所述的各种模式，在该情况下UE必须适应主导的广播方案。
例如，利用激活无线电链路工作的UE可以为导频信道更新接收第一类型的前同步码，这仅限于各种服务的最近变化，或网络通知。这样的输送要求前同步码检测有一点点复杂，但保证了因管理需要而消耗的附加解码资源最少。相反，新到达UE有选择地接收第二类型的前同步码，该前同步码指示发送的分段适用于新到达UE。在本例中，基站可以动态地改变第一和第二广播类型的频率，以适应各种基站要求。在一种例示性情况下，处在火车站的BS在旅客列车到达时可以选择发送第二类型的前同步码(例如，以便迅速适应大量用户)，而在火车站几乎空闲时切换到发送第一类型的前同步码。
而且，在一个实施例中，BS“社团”(即，直接或间接协作的两个或更多个指定BS)可以相互通信，以交换分段公开广播配置。这样的通信完全可以发生在像，例如，DSL或DOCSIS宽带、毫米波链路、卫星、WiMAX接口等那样，无论是有线的还是无线的任何类型通信或网络接口上。而且，可以经由蜂窝网络的现存通信信道(例如，经由现有UMTS/LTE蜂窝式频谱或信道)支持基站间通信。
在步骤1304中，SDR UE检测触发事件。在一个示范性实施例中，触发事件是CPC前同步码的检测。触发事件的检测引发，例如，将公开广播存储到RAM中供以后使用。在一个可替代实施例中，触发事件的检测抢先当前解码工作，以便将一种或多种有用数据资源重定向来评估上下文信息的一个或多个分段。
在其它变型中，仅仅对CPC前同步码的检测引发上下文信息的评估。CPC前同步码的检测另外可以用作给出与CPC上下文信息有关的信息的基础。这样的编码前同步码信息可以不用重定向解码资源地加以评估。
在步骤1306中，SDR UE处理和评估满足其选择准则的一条或多条接收消息。为此，本发明在一个实施例中设想使用尤其可以确定接收前同步码的唯一权重，以确定发送部分的上下文信息是否是可用更新的补充前同步码权重确定。例如，可以利用至少两个不同权重加权前同步码，其中不同权重指示包括在发送中的上下文信息的变化。在另一个例子中，可以利用许多不同权重加权前同步码，其中每个不同权重指示伴随上下文信息内的一个代表性优先水平(例如，最老或最新发送)。前面在图11和图11A的上文讨论中已经描述过其它可能前同步码检测方案。
这样的前同步码分析可以基于，例如，简单匹配滤波器或关联子系统等。这样，SDR UE可以容易地确定到来的接收公开广播是否是操作感兴趣的，而不会对它正在进行(或缺乏)的解码过程造成实质性中断。应该懂得，前同步码可以像，例如，为了适应SDR UE的当前状态那样，定期地或不定期地变化。
像当考虑具有通用解码资源(例如，OFDMA/TDMA等)的系统时那样，小心的资源分配是非常有利的。例如，在LTE实现中，为解码CPC和V-CPC型发送两者指定通用解码资源。这样为导频信道解码分配损害了总体SDR UE数据接收能力。于是，使CPC和V-CPC信道的不必要解码最少带来的实质性好处预计超过与这样的专用方法和装置相关联的成本。
资源分配可以包括，例如，载波频率、时隙、或专用于接收导频信道的代码信道。在一个实施例中，本发明的SDR UE可以延迟导频信道的解码。例如，SDR UE可以只将发送的有限数量的分段存储到RAM中以便以后解码。在随后发送中SDR UE可以存储其它分段。然后，UE可以按需读取信息和解码导频码。SDR UE通过在时间上分布整个公开广播消息的接收(例如，在四次发送的跨度上解码上下文信息的四个分段)，有效地使接收公开广播所需的专用资源最少。
在其它实施例中，UE可以通过应用与发送基站的隐性协议或同步来控制它对这种分段的接收。在一种这样的实现中，UE解码基站发送的初始时间戳。在随后广播中，UE根据其内部初始时间戳确定随后广播是否是解码所需的。在另一个实施例中，多模式基站可以发送导频信道，其中可以使导频信道的每次发送适应一种或多种工作模式(例如，LTE、UMTS、GPRS、GSM等)。每个受到服务的UE独自确定随后导频信道发送是否可应用于它们各自的目的。
最后，在图13的方法1300的步骤1308中，UE更新它的内部参数并继续进行正常工作。在一个实施例中，UE可以利用不同选择准则(例如，“占据”模式选择准则)重新开始步骤1302。
示范性操作
回头参照图1的示范性异构网络100，三(3)个不同RAT处在相同的大致邻近范围内；每种RAT积极地提供独立服务覆盖区。异构网络包括第一LTE eNB 102A、第二LTE家庭eNodeB(HeNB)104A、和无线LAN接入点108A。也可以使用其它RAT(未示出)，例如有关WiMAX(通过引用将其全部内部并入全文中、标题为“IEEEStandard for Local and metropolitan area networks-Part 16：AirInterface for Fixed and Mobile-Broadband Wireless Access SystemsAmendment 2：Physical and Medium Access Control Layers forCombined Fixed and Mobile Operation in Licensed Bands andCorrigendum 1”的IEEE Std.802.16e-2005)的那种。第一eNB和第二HeNB在单个网络运营商的控制下运行。WLAN AP在单个网络运营商的控制之外运行，由例如家庭或商业用户私人管理。第一UE 110被显示成工作在所有三种网络的覆盖区内。
图14例示了按照本发明获取CPC帧发送的概括进程的一种实现。应该懂得，为了例示的原因，图14的进程1400的如下讨论以及相关联的例子包括实现特定细节，这样的细节只是为了清楚和方便起见而提供的，决不是实施本发明所必需的。
在如下讨论中，来自服务LTE RAT(102A，104A)的CPC广播基于按年龄水平优先化的时变方案(参见图4的以前讨论时变方案400)，而来自服务WAP(108A)的CPC广播基于按上下文内容优先化的功能方案(参见图7的前述随上下文变化方案700)。
在方法1400的步骤1402中，UE110初始化它的CPC前同步码检测电路1004。例如，UE在位置更新的改变、初始加电、从“睡眠”模式退出、“占据”等期间可能需要CPC信息。如有需要，初始化也可以包括像在垂直切换期间的情况那样，从存储器中检索一种或多种方案(即，不同网络可能具有不同方案和/或支配参数)。例如，UE根据改变时间信息确定LTE RAT 102，104是否将它们的信息广播优先化，而WLAN网络108A则根据用户密度将它的信息优先化。
在步骤1404中，UE110确定来自感兴趣的LTE毫微微小区104A的“最老”信息分段。例如，UE可能只对具有“新(new)”或“最近(recent)”指针值的信息分段感兴趣。UE也选择只从WLAN AP108接收基于WLAN占用的任何信息(例如，只接收具有“wlan”指针值的分段)。
在步骤1406中，UE110根据UE触发点、和本地存储在UE内的内部参数设置适当前同步码序列以触发检测。UE将它的前同步码检测电路1004设置成识别指示相对年龄水平的来自LTE毫微微小区的第一前同步码，以及识别指示占用水平的变化的来自WLAN AP的第二前同步码。
在步骤1408中，UE110接收CPC帧发送。如果UE确定CPC帧适合更新，UE就执行步骤1410。如果不适合，UE状态就返回到步骤1408(等待前同步码)。对于LTE HeNB 104A操作，UE核实前同步码发生了变化(即，指示一个或多个更新上下文信息单元)。对于WAP 108A，UE核实前同步码与特定WLAN占用权重匹配。丢弃WLAN的其它CPC消息。
在步骤1410中，UE110解码适当接收的CPC帧的结构。CPC帧的结构是RAT特定的，将上下文信息的开始位置提供给UE。LTE的上下文信息是分层组织的，而WLAN的上下文信息是基于TLV的并且不提供指针；UE必须通过依次解码TLV条目来确定长度。
最后，在步骤1412中，UE110将解码资源指定给与UE相关的上下文信息，并根据解码的CPC发送来更新它的内部操作。
垂直切换到第二网络
在第一例示性情形(图15)中，SDR UE110进行从第一RAT(由LTE eNB 102A服务)到第二RAT(由LTE HeNB 104A服务)的垂直切换。LTE HeNB为专用CPC服务，其中CPC包括策略信息、无线电资源选择约束等。
SDR UE110是LTE HeNB 104A的新到达者。UE按步骤1502确定它需要包括“新(new)”、“最近(recent)”、“老(old)”和“很老(very old)”的综合信息。利用唯一标识符(例如，一种简单扩展方案：“new”＝[1，1，1，1]、“recent”＝[1，-1，1，-1]、“old”＝[1，1，1，-1]和“very old”＝[1，-1，-1，1]加权前同步码。SDR UE按步骤1504一直等待到检测到加权签名为”很老(very old)”的前同步码。
SDR UE110在步骤1506中恢复上下文信息的全集。然后，UE按步骤1508更新它的内部策略信息、无线电资源选择约束等。如果UE确定HeNB 104A是适合的(步骤1510)，它就进行垂直切换(步骤1512)。
在上文的事件序列中，一旦已经证实CPC适合其信息需要，就只需让UE110将它的一部分解码资源转向CPC解码。在所有其它时间，如果期望的话或如果有需要，本发明的UE可以保持它与LTE eNB102A服务的第一RAT的现有链接。
商业方法和规则
应该认识到，上文的网络装置和方法可以容易地适用于各种商业模型。例如，在一种这样的模型中，服务提供商/网络运营商可以出售，出租，或免费提供(即，像通过激励计划那样，不收费)包括例如毫微微小区和/或移动设备或手机/UE的增强设备。适当启用的用户设备可以接收增强导频信道消息，和/或更有效地监视现有导频信道，因此提高用户体验的总体感受质量。在一个这样的实施例中，将导频信道的一个专用子集分配给启用的UE。因此，虽然传统设备继续广泛地监视所有导频信道(效率低下，如本文前面所述)，但有本发明功能的设备只监视启用信道的子集，这明显更加有效(大幅改进了功耗和资源分配)。
上述网络装置和方法也可以容易地适用于根据底层商业规则算法或“引擎”的运行。这种商业规则引擎可以包括，例如，应用软件(和/或固件，或甚至硬件方面)，在一个实施例中实现成核心网络上的分立实体，或可替代地，在驻留在核心网络或其它网络管理进程(NMP)上的现有实体内。规则引擎实际上是帮助网络运营商(或其它感兴趣方)根据像资金方面、用户体验改善等那样的重要准则做出运行决定或资源分配的高层管理进程。
在一个实施例中，商业规则引擎被配置成考虑与将资源提供给一个或多个用户相关联的收入和/或利润潜力。于是，示范性商业规则引擎可以修改系统的导频信道行为，以便支持更广泛基础的用户(例如，提供相对简单，但大量导频消息)，或可替代的是，更宽范围的服务(例如，具有更大或更复杂范围的功能的更复杂导频信道消息)。
例如，在一个例子中，导频信道分配的估计可以包括与各种不同分配选项相关联的递增成本、收入和/或利润的分析。在一些情况下，网络提供商可以确定新服务请求相对不常见，因此导频信道较不重要。在其它情况下，网络提供商可以确定新用户和服务频繁进入和退出小区(例如，像在上述通勤或旅客列车每天穿过小区多次和在短时间内承载许多不同用户的情况下那样)，因此需要分配更多导频信道资源。这些“商业规则”可以，例如，在请求资源的时候施加，然后保持一段时间(或直到触发重新评估的事件发生)，或可替代地，按照周期或调度模型(例如，在一天的某些时段，一星期中的几天，节假日等期间)。
在另一个实施例中，可以限制或使某些类型的上下文信息用于商业和/或计费方法(例如，“金(gold)”、“银(silver)”、“vip”等)。例如，愿意支付更多钱的订户可能个人得到更好服务。尊贵订户可能接收“金(gold)”或“vip”上下文信息；而较不尊贵订户可能接收“银(silver)”上下文信息。例如，无线热点可能只规定将它的资源用于“vip”用户。未加入这些尊贵群组的用户将不解码该上下文信息。
在又一个实施例中，可以将认知导频信道用于广告感兴趣的一种或多种附近服务。这样的广告可能是直接有利的，例如作为收费预订服务，或可能是间接有利的，例如，将消费者吸引到期望区域，提高对UE手机的感受值。
在给出本公开的情况下，本领域技术人员就可以认识到实现资源的动态分配的无数其它方案。
应该认识到，虽然针对方法步骤的特定序列对本发明的某些方面作了描述，但这些描述只例示了本发明的较宽泛方法，可以按特定应用的需要加以修改。在某些环境下某些步骤可能是多余的或可选的。另外，可以将某些步骤或功能加入公开的实施例中，或可以互换两个或更多个步骤的执行次序。所有这样的变化都被认为是包括在本文公开和要求保护的发明之内。
虽然上面的详细描述如应用于各种实施例那样显示，描述和指出了本发明的新特征，但应该理解，本领域技术人员可以不偏离本发明地在所例示的设备或进程的形式和细节方面作各种省略、替代和改变。上文的描述是当前设想的实现本发明的最佳方式。这种描述决不是意味着限制本发明，而是应该当作对本发明的一般原理的例示。本发明的范围应该参考权利要求书来确定。

Claims (32)

1.一种经由信息信道有效发送多个信息单元的方法，该方法包括：
对多个信息单元的每一个指定第一值；以及
对于信息信道的每一次发送：
识别第二值；以及
至少部分根据第一和第二值确定要发送的多个信息单元的子集。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括发送：
检测单元，该检测单元标识第二值；以及指针，该指针标识信息单元的子集。
3.如权利要求2所述的方法，其中该检测单元包括前同步码，并且发送指针在发送了前同步码之后、但在发送信息单元的子集之前进行。
4.如权利要求2所述的方法，其中该方法允许无线网络内的一个或多个接收器接收发送的检测单元、指针和信息单元，并且根据针对各个接收器规定的一条或多条准则有选择地解码其至少一部分。
5.如权利要求4所述的方法，其中针对各个接收器规定的一条或多条准则与第一值有关。
6.如权利要求5所述的方法，其中一个或多个第一值至少包括第一年龄值、和第二较老值。
7.如权利要求6所述的方法，其中一个或多个年龄相关值是一个或多个时间戳。
8.如权利要求2所述的方法，其中该方法允许无线网络内的一个或多个接收器接收发送的检测单元、指针和信息单元，并且根据针对各个接收器规定的一条或多条准则有选择地解码其至少一部分。
9.如权利要求1所述的方法，其中该第一值包括与优先级有关的值，并且该第二值包括为每次发送指定最小优先级的值。
10.如权利要求1所述的方法，其中该第一值包括与年龄有关的值，并且该第二值包括为每次发送指定最大年龄的值。
11.如权利要求1所述的方法，其中该第一值包括与位置有关的值，并且该第二值包括每次发送的方向。
12.如权利要求1所述的方法，其中该第一值包括与设备类型有关的值，并且该第二值包括每次发送的特定设备类型。
13.如权利要求1所述的方法，其中该方法由蜂窝网络内遵从长期演进(LTE)的宏小区执行，并且该信息信道包括导频信道。
14.如权利要求1所述的方法，其中该方法由无线局域网接入点(AP)执行。
15.如权利要求1所述的方法，其中该信息信道的每次发送按照大致周期性时间表来进行。
16.一种配置成经由信息信道有效发送多个信息单元的无线基站，该基站包括：
第一装置，配置成对多个信息单元的每一个指定第一值；以及
第二装置，配置成对于信息信道的每一次发送：
识别第二值；
至少部分根据第一和第二值确定要发送的多个信息单元的至少一部分；以及
发送：
检测单元，该检测单元标识第二值；以及
标识所述信息单元的至少一部分的信息单元。
17.一种有选择地处理多个控制信道消息的方法，该方法包括：
确定选择准则；
针对第一前同步码监视控制信道，该第一前同步码对应于第一控制信道消息，该第一控制信道消息与一个值一起编码；以及
仅当该编码值满足该选择准则时，解码与该第一控制信道消息相关联的信息单元。
18.如权利要求17所述的方法，其中该编码值是与优先级有关的值，并且该选择准则包括优先级阈值。
19.如权利要求17所述的方法，其中该编码值是与包含在控制信道消息中的一个或多个信息单元的年龄有关的值，并且该选择准则包括年龄阈值。
20.如权利要求17所述的方法，其中该编码值是与定时索引有关的值，该定时索引与控制信道消息相关联，并且该选择准则包括定时索引值。
21.如权利要求17所述的方法，进一步包括使用嵌在该第一控制信道消息内的一个或多个指针有选择地只解码该消息内的多个信息单元的一部分。
22.如权利要求21所述的方法，其中该编码值是与用户相关上下文有关的值，并且该选择准则包括用户上下文值。
23.如权利要求22所述的方法，其中该编码值是位置相关值，并且该选择准则包括行进方向。
24.如权利要求17所述的方法，其中该方法由蜂窝网络内遵从长期演进(LTE)的宏小区执行，并且该信息信道包括导频信道。
25.如权利要求17所述的方法，其中该方法由无线局域网接入点(AP)执行。
26.如权利要求17所述的方法，其中该信息信道的每次发送按照大致周期性时间表来进行。
27.一种配置成经由无线信息信道有效发送多个信息单元的基站装置，该装置包括：
发射器；
处理器；以及
具有存储在其上的计算机程序的存储介质，该程序被配置成当被该处理器执行时：
对多个信息单元的每一个指定第一值；以及
发送检测单元、和信息单元。
28.如权利要求27所述的装置，其中该基站装置包括配置成工作在LTE蜂窝网络内的遵从LTE的宏小区，并且该发送被配置成在网络的导频信道上发生。
29.如权利要求27所述的装置，其中该计算机程序被进一步配置成发送至少一个指针，该指针指示信息单元内与具有与之相关联的上下文相关或年龄相关值中的特定一个的信息单元有关的至少一个位置。
30.如权利要求27所述的装置，其中该信息单元包括上下文相关或年龄相关值，该上下文相关或年龄相关值包括无线电接入技术(RAT)特定值。
31.如权利要求30所述的装置，其中该信息单元包括从由如下组成的群组中选择的无线电接入技术(RAT)特定值：(i)UMTS相关值；(ii)WLAN相关值；以及(iii)GSM或GPRS相关值。
32.一种移动设备，包括：
接收器；
处理器；以及
具有存储在其上的计算机程序的存储介质，该程序被配置成当被该处理器执行时：
确定信息信道消息选择准则；
针对第一前同步码监视信息信道，该第一前同步码对应于第一消息，该第一消息与一个值一起编码；
当该编码值满足该选择准则时，解码与该第一消息相关联的信息单元；以及
将解码消息的至少一部分提供给该移动设备内的另一个进程。
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