发布公共控制信号的发布系统、发布装置、终端装置和方法

摘要

发布装置向存在1个以上的可利用的通信系统的地区发布公共控制信号。公共控制信号包含接入各个地区的通信系统而所需的系统信息。发布装置具有：生成各个地区的公共控制信号的单元；从请求发送公共控制信号的终端装置接收发布请求信号的单元；以及按照发布规则发送公共控制信号的单元。发布规则根据接收到的发布请求信号的统计性趋势而更新。

说明书

技术领域

本发明一般涉及无线通信的技术领域，尤其涉及发布公共控制信号的发布系统、发布装置、终端装置和方法。公共控制信号是包含有在可利用1个以上无线通信系统的地区中接入通信系统而所需的系统信息的控制信号。

背景技术

在这种技术领域中，正在研究采用感知导频信道(CPC：Cognitive Pilot Channel)的通信方式。在该方式的情况下，向运用1个以上通信系统的多个地区分别发送感知导频信道。感知导频信道包含有在各个地区内利用的无线系统及其无线方式、其频率等信息。通过利用感知导频信道，终端装置可比较容易地取得终端装置能够连接的无线系统的基本参数信息。另外，通过利用感知导频信道，能够灵活地应对频率等固定地分配给无线系统的一部分参数的变更(这是因为只要变更控制信息即可。)，这在以前是很困难的。感知导频信道还带来了不用变更终端装置本身即可应用的优点。因此，通过采用使用感知导频信道的技术，能够实现终端装置的低成本化，灵活应对无线系统参数变更。因为能够灵活应对无线系统参数变更，所以还可期待频率利用效率的提高。

在该技术中，发布站(可与基站装置兼用)所覆盖的区域被分割为多个区域。该分割的区域也被称为网格。在发布站所覆盖的区域中发布公共控制信号或感知导频信道。从发布站针对每个网格多次通知无线系统的基本参数信息等无线资源的利用方法。所通知的信息与次数无关，都是相同的。

另外，作为公共控制信号的发布方法，存在报知型发布方法和应需型(on-demand)发布方法这两种。在报知型发布方法中，发布站定期地发布与该发布站所负责的地区内的网格相关的控制信息。在应需型发布方法中，发布站响应于来自终端装置的发布请求，发布与该终端装置所请求的网格相关的控制信息。另外，还提出了如下发布方法：将报知型发布方法和应需型发布方法组合、根据待发布的信息来切换发布方法。在非专利文献1中记载了应需型的发布方法。

非专利文献1：J.Perez-Romero，at al.，″A Novel On-Demand Cognitive PilotChannel enabling Dynamic Spectrum Allocation″，IEEE Dyspan 2007.

但是，在现有的发布系统中具有如下问题。在现有的发布系统中，针对已分割为网格单位的各个网格发布所对应的无线系统的系统信息。此时，因为没有考虑系统信息对于终端装置的重要度，所以有时可能无谓地发送很多重要度低的无效系统信息，或者很难发送重要度高的系统信息。发布重要度低的信息是导致频率利用效率下降的主要原因。在采用应需型发布方法作为发布方法的情况下可能出现如下问题：在终端装置数量较多的地区中来自终端装置的请求信号增多，频带由于公共控制信号的发布次数增大(开销的增大)而变得不足，从而难以确保通信用的频带。

发明内容

本发明的课题是在向存在1个以上的可利用的无线通信系统的地区发布公共控制信号的发布系统中，实现公共控制信号的发布效率的提高。

在本发明中使用的发布装置向存在1个以上的可利用的通信系统的地区发布公共控制信号。所述公共控制信号包含接入各个地区的通信系统而所需的系统信息。该发布装置具有：生成各个地区的公共控制信号的单元；从请求发布公共控制信号的终端装置接收发布请求信号的单元；以及按照发布规则发送公共控制信号的单元。发布规则根据接收到的发布请求信号的统计性趋势而更新。

根据本发明，在向存在1个以上的可利用的通信系统的地区发布公共控制信号的发布系统中，能够实现公共控制信号的发布效率的提高。

附图说明

图1是本发明一个实施例的发布装置的结构图。

图2是本发明一个实施例的终端装置的结构图。

图3是本发明一个实施例的公共控制信号的信号结构图。

图4是本发明一个实施例的请求信号的信号结构图。

图5是示出本发明一个实施例的发布规则的决定方法例(其1)的流程图。

图6是示出本发明一个实施例的发布规则的决定方法例(其2)的流程图。

图7是本发明一个实施例的主要动作的概要图。

具体实施方式

根据本发明的一个方式，能够根据发布环境、开销、终端装置所需的信息(重要度高的信息)等，提高公共控制信号的发布效率。关于以何种程度需要何种系统信息，根据每个网格而不同。因此，在本发明的一个方式中，在决定发布频度时，考虑到发布装置所覆盖的整个地区，并考虑到作为发布目的地的网格以及要发布的信息这双方来决定发布规则。

本发明的一个方式的发布装置在具有多个包含1个以上无线系统的地区的系统中进行使用。在各个地区中，利用公共控制信号，将接入1个以上无线系统而所需的系统信息发布到终端装置。该公共控制信号的发布不仅是利用了无线的发布，也可以是利用了有线的发布。地区相当于1个网格。具体而言，系统信息包含运营网格中的无线系统的运营商的信息、在各无线系统中使用的频率的信息(中心频率及带宽信息)、无线接入方式(RAT：Radio Access Technology)的信息、缴费方法的信息等。

发布装置可具有：对接入自身装置的地区内的无线系统而所需的系统信息进行存储的单元；根据来自终端的请求信号的次数改变发布的信息量的单元；根据请求频度决定与请求次数对应的发布信息量的单元；以及发布公共控制信息的单元。

本发明一个方式的发布装置具有：生成各个地区的公共控制信号的单元；从请求发布公共控制信号的终端装置接收发布请求信号的单元；以及响应于所述发布请求信号，按照发布规则发送公共控制信号的单元，所述系统信息包含多个控制信息项目，所述发布规则规定在公共控制信号的第几次发送中包含哪个控制信息项目，该发布规则根据接收到的发布请求信号的统计性趋势而更新。因为发布规则根据接收到的发布请求信号的统计性趋势而更新，所以发布方法与统计性的通信状对应地得到优化，这从提高公共控制信息的发布效率的角度而言是优选的。从考虑到控制信息项目的重要度而提高发布效率等的角度而言更新发布规则是优选的。

可根据所述多个控制信息项目各自被请求的频度决定在公共控制信号的第几次发送中包含哪个控制信息项目。请求频度大的情况与该控制信息项目的利用度及重要度高的情况相关联。从实现信息发布效率的提高等的角度而言优选尽量在较早的时机(在较早的次数的阶段)将它们发送。

可以作为每个地区的频度而计算所述多个控制信息项目各自被请求的频度。从以比较少的运算量来实现信息发布效率的提高的角度而言这是优选的。

也可以作为多个地区总体的平均频度而计算所述多个控制信息项目各自被请求的频度。从多个地区总体(系统总体)中的信息发布效率的提高等的角度而言这是优选的。

可根据所述多个控制信息项目各自的优先级，决定在公共控制信号的第几次发送中包含哪个控制信息项目。从通过考虑已知的优先级来更适当地设定控制信息项目的重要度、实现发布规则的优化的角度而言这是优选的。

本发明一个方式的终端装置根据从发布装置发布的系统信息决定要连接的无线系统，与其无线参数对应地开始同步处理及连接处理。终端装置可具有：接收从发布装置发布的控制信息的单元；根据接收到的控制信息识别系统信息的单元；以及向发布装置请求不足的系统信息的单元。

本发明一个方式的终端装置具有：向发布装置发送用于请求发布公共控制信号的发布请求信号的单元；以及接收来自所述发布装置的公共控制信号的单元，所述公共控制信号包含接入各地区的通信系统而所需的系统信息，所述系统信息包含多个控制信息项目，所述公共控制信号在按照发布规则从所述发布装置发送之后被接收，所述发布规则规定在公共控制信号的第几次发送中包含哪个控制信息项目，该发布规则根据所述发布装置接收到的发布请求信号的统计性趋势而更新。

终端装置可具有从接收到的公共控制信号中取得1个以上的控制信息项目的单元。

可以在确认到所需的控制信息项目未齐备的情况下发送发布请求信号。

可以反复发送发布请求信号和接收公共控制信号，直到所需的控制信息项目齐备为止。

根据本发明的一个方式，能够根据终端装置进行请求的趋势发布公共控制信息，并能够对所需的信息赋予较多的发布机会，所以能够提高频率利用效率。

根据本发明的一个方式，发布装置主要发布来自终端装置的请求较多的系统信息。发布装置接收来自终端装置的请求信号，确认终端装置和请求次数。根据请求信号被发送的次数，更新系统信息的发布规则。例如，系统信息包含基本系统信息(运营商信息以及频率信息)、无线接入方式信息以及缴费信息。当终端装置将第1次的请求信号发送至发布装置时，发布装置响应于该请求信号，将基本系统信息作为公共控制信号发送至该终端装置。当终端装置将第2次的请求信号发送至发布装置时，发布装置响应于该请求信号，将无线接入方式信息作为公共控制信号发送至该终端装置。当终端装置将第3次的请求信号发送至发布装置时，发布装置响应于该请求信号，将缴费信息作为公共控制信号发送至该终端装置。这样，公共控制信息中包含的信息项目根据来自终端装置的请求次数而不同。

根据本发明的一个方式，发布装置在一定期间内累计各终端装置发送请求信号的次数，调查请求的统计性趋势。根据该统计性趋势，更新在公共控制信号的第几次发送中包含哪种控制信息项目。更新频度可以是适当的任意期间(例如，可以是1天1次，可以是1星期1次，或者也可以昼夜不同。)。根据请求次数来适当变更发布信息的种类以及信息量。例如，在上述例子中，当终端装置发送2次请求信号的趋势特别强烈时，可以以如下方式更新发布规则：在第1次发送的公共控制信号中除了基本系统信息之外还包含无线接入方式信息，在第2次发送的公共控制信号中包含缴费信息。这样，在该地区中，请求信号的发送以及公共控制信号的接收各只需进行1次即可的终端装置增多，从而能够实现发布效率的提高。

为了便于说明，本发明划分成几个实施例或项目进行说明，但各划分在本发明中不是本质内容，可根据需要组合实施例或项目所记载的事项来使用。为了便于理解本发明而使用具体的数值例进行说明，但只要没有特别声明，这些数值不过是一个例子，可以使用适当的任何值。

从以下角度来说明本发明的实施例。

A.发布装置

B.终端装置

C.公共控制信号的发布

D.发布规则的决定方法1

E.发布规则的决定方法2

实施例1

下面，参照附图对本发明的实施例进行说明。附图中特别强调了与实施例关联性强的要素，为了简化图示，省略了其他要素。

<A.发布装置>

图1示出在本实施例中使用的发布装置。发布装置向多个地区(网格)发布公共控制信号。在各地区中可利用1个以上的通信系统。因此，发布装置在一般情况下与1个以上通信系统的1个以上基站相关。发布装置可构建为与任意基站都独立的装置，或者任何基站都可兼具发布装置的功能。在图1中示出请求信号接收部101、请求信号分类部102、请求信号计数器103、发布信号标志存储部104、发布信息存储部105、信息发布部106、发布控制部107以及计时器108。请求信号接收部101、请求信号分类部102以及请求信号计数器103这3个要素构成识别请求信号的单元的主要部分。发布信号标志存储部104、发布控制部107以及计时器108构成决定发布顺序的单元的主要部分。发布信息存储部105以及信息发布部106构成发布信息的单元的主要部分。

请求信号接收部101接收来自终端装置的请求信号。

请求信号分类部102确认从终端装置接收到的请求信号是第几次请求，对请求信号进行分类。当响应于请求信号而返回公共控制信号时，发送至终端装置的信息项目(也被称为系统信息种类、控制信息项目等)根据其次数而不同。后面详细叙述此时的动作。

请求信号计数器103准备与请求信号分类部102的分类结果以及所请求的系统信息种类相关的统计信息。

发布信号标志存储部104对根据请求次数而确定的系统信息种类是什么种类进行存储。例如，系统信息中的系统信息种类由A、B、C、D、E、F而确定。通过设置针对A的标志，表示要发布系统信息项目A。发布信号标志存储部104存储这样的标志。

发布信息存储部105存储有可能发布的信息。在上述例子的情况下，信息种类A～F的具体内容被存储在发布信息存储部105中。

信息发布部106根据从发布信号标志存储部104取出的一系列的标志，将与各个标志对应的系统信息种类包含在公共控制信号内进行发送。

发布控制部107控制发布装置内的各个要素的动作。发布装置根据发布规则将公共控制信号发送至终端装置。定期和/或不定期地更新发布规则。发布控制部107控制：(1)如何更新发布规则、以及(2)在发布规则下发布公共控制信号的动作。

计时器108检测一定期间的经过，将检测结果通知给发布控制部107。一定的期间可与发布规则的更新频度相关。一定的期间也可以是适当的任意期间，例如可以由时、分、秒、日、星期、月等来确定。

<B.终端装置>

图2示出本实施例中的终端装置。在图2中示出控制信息接收部201、网格控制信息存储部202、连接控制部203、控制信息请求部204以及控制信息请求信号生成部205。控制信息接收部201以及网格控制信息存储部202构成接收处理单元的主要部分。控制信息请求部204以及控制信息请求信号生成部205构成生成请求信号的单元的主要部分。

控制信息接收部201接收从发布装置发布的公共控制信号。

网格控制信息存储部202从接收到的公共控制信号中取出系统信息进行存储。因为公共控制信号是针对每个地区(针对每个网格)进行发布的，所以也可以针对每个网格进行存储。

连接控制部203进行与无线系统的连接控制。终端装置使用上述系统信息接入无线系统，并从无线系统中取得为了在该无线系统中建立连接而所需的连接控制信息。

控制信息请求部204判定接入无线系统而所需的系统信息是否全部齐备。在未齐备的情况下，生成后述的请求信号。例如，可通过确认与接收到的系统信息种类分别对应的标志，来判定系统信息是否齐备。

控制信息请求信号生成部205在所需的系统信息的全部或一部分不足的情况下，发送请求信号。

<C.公共控制信号的发布>

图3示出在本实施例中使用的公共控制信号。与现有的感知导频信道(CPC：Cognitive Pilot Channel)的相同之处在于，针对每个地区(网格)发布公共控制信号、在各个地区可利用1个以上无线系统、公共控制信号包含接入在各个地区中运用的无线系统而所需的系统信息。但是，在如下方面有很大不同，即：在公共控制信号的第几次发送中包含哪个系统信息种类是根据请求信号的统计性趋势而更新的。

公共控制信号是以如下方式从发布装置发布的。在发布装置中，当请求信号接收部101接收到从终端装置发送的请求信号时，将其通知给请求信号分类部102。请求信号分类部102确认由请求信号确定的网格信息、终端信息和请求次数。

图4示出请求信号的一例。请求信号包含识别终端装置所属的网格或地区的网格信息以及用于识别终端的终端信息。网格信息在图示的例子中用编号来表示，但除了编号以外，还可以用识别地区的适当的任意识别信息来表示。请求信号分类部102根据请求信号中的网格编号以及终端信息，识别最大请求次数。最大请求次数表示终端装置为了备齐所需的系统信息而发送了几次请求信号。根据某发布规则决定了在公共控制信号的第几次发送中包含哪个系统信息种类。为了便于说明，假设系统信息包含系统信息种类A-F，并以如下方式决定发布规则：在从发布装置第1次发布的公共控制信号中包含系统信息种类A、B、在第2次发布的公共控制信号中包含系统信息种类C、D、在第3次发布的公共控制信号中包含系统信息种类E、F。在该情况下，当仅接收1次公共控制信号就获得了所需的所有系统信息时，与该终端装置相关的最大请求次数为1。在通过接收2次公共控制信号获得了所需的所有系统信息时，与该终端装置相关的最大请求次数为2。请求信号计数器103针对每个终端装置，对这种次数进行计数。在本实施例中定期或不定期地更新这样的发布规则。关于怎样进行更新，在后面进行叙述。

网格编号、终端信息以及请求次数被通知给图1的发布控制部107。在发布控制部107的控制下，从发布信号标志存储部104将应该发布的系统信息种类(表示系统信息种类的标志)通知给信息发布部106。信息发布部106根据从发布信号标志存储部104获得的网格编号以及系统信息种类(的标志)，从发布信息存储部105中读出所需的系统信息种类，生成下次发送的公共控制信号，并将其发送。

<D.发布规则的决定方法1>

图5是示出发布规则的决定方法的一例的流程图。为了便于说明，假设由A-F确定系统信息中的6个系统信息种类。

流程从步骤S1开始，将表示网格编号的参数i以及指示系统信息种类A-F的参数(索引)j分别设定为初始值。定期和/或不定期地更新发布规则。更新频度可以是适当的任意数。例如在按照每1天来更新发布规则的情况下，发布装置的计时器检测到1天的时间经过，则开始该流程。如上所述，由请求信号分类部102以及请求信号计数器103准备与自从上次更新以来接收到的请求信号相关的统计信息。

在步骤S3中，针对网格编号i计算来自全部终端装置的请求信号的接收总数。该接收总数对应于如下合计值，该合计值是针对全部终端装置、使各终端装置的由请求信号计数器所示的最大请求次数相加而得。

在步骤S5中，针对网格编号i，确认系统信息种类A-F各自的请求次数。

在步骤S7中，利用在步骤S3中计算的合计值和在步骤S5中计算的次数，计算与网格编号i相关的系统信息种类A-F各自的请求频度。该请求频度也称为比例或概率。

在步骤S9中，确认是否针对系统信息项目A-F都已计算出请求频度，如果尚未计算出请求频度，则流程返回步骤S5，如果已计算出请求频度，则流程进入步骤S11。

在步骤S11中，与上述请求频度对应地决定在公共控制信号的第几次发送中包含哪个系统信息种类A-F。作为例子，假设最大请求次数为1次的用户(终端装置)的比例是1/3，最大请求次数为2次的用户的比例是1/2，最大请求次数为3次的用户的比例是1/6。在已确认到这种统计性趋势的情况下，在本实施例中根据上述比例来决定系统信息种类A-F的发布方法。首先，因为只需1次发布即可的信息的概率是1/3，所以在第1次的公共控制信息中包含6个级别内的优先级高的上位1/3的系统信息种类A、B。因为只需2次发布即可的信息的概率是1/2，所以，在第2次的公共控制信息中包含优先级第二高的上位1/2的系统信息种类C、D、E。因为需要3次发布的信息的概率是1/6，所以在第3次公共控制信息中包含下一优先级的系统信息种类F。

在步骤S13中，确认是否已针对全部网格决定了发布规则，如果未决定，则流程返回步骤S3，针对下一网格反复同样的步骤。如果已针对全部网格决定了发布规则，则流程结束。

根据该方法，能够针对每个网格优化发布规则。

<E.发布规则的决定方法2>

图6与图5同样也示出发布规则的决定方法的一例。在图5的流程中，是针对每个网格优化发布规则，但在图6的流程中考虑全部网格来优化发布规则。具体而言，在步骤S3中，计算来自全部终端装置的请求信号的接收总数。该接收总数是全部网格中的总数而不仅是各个网格中的总数。在图6的流程中，在步骤S9与步骤S11之间追加了步骤S10，确认是否已针对全部网格结束了处理。因为其他步骤与图5中已说明的内容相同，所以省略。在该流程中，系统信息种类的请求频度不表示在特定网格内的频度，而是表示在全部网格内的平均频度。因此，根据该方法能够实现发布装置所覆盖的地区(网格)总体中的发布规则的优化。与图5所示的方法相比，图6所示的方法在能够进一步实现发布规则的优化方面是优选的。但是，与图6所示的方法相比，图5所示的方法在以较少的运算负荷即可实现的方面是优选的。

图7示意性地示出按照上述发布规则针对每个地区(网格)发送公共控制信号的状况。关于网格编号i，在第1次的公共控制信号中包含系统信息种类A、B，在第2次的公共控制信号中包含系统信息种类C，在第3次的公共控制信号中包含系统信息种类D、E、F。关于网格编号i+1，在第1次的公共控制信号中包含系统信息种类A、B、C，在第2次的公共控制信号中包含系统信息种类D、E，在第3次的公共控制信号中包含系统信息种类F。这样，根据系统信息种类的请求频度适当更新各个地区中的发布规则，由此能够大幅提高公共控制信号的发布效率。

以上，参照特定的实施例说明了本发明，但各实施例不过是示例，本领域技术人员应当理解各种变形例、修改例、替换例、置换例等。为了便于理解本发明而使用具体的数值例进行了说明，但只要没有特别声明，这些数值不过是一个例子，可以使用适当的任何值。实施例或项目的划分在本发明中不是本质内容，可根据需要组合2个以上的实施例或项目所记载的事项来使用。为了便于说明，本发明实施例所涉及的装置采用功能性框图进行了说明，但这样的装置可利用硬件、软件或它们的组合来实现。本发明不仅限于上述实施例，在不脱离本发明的主旨的前提下，本发明包含各种变形例、修改例、替换例、置换例等。

本国际申请主张2008年8月25日提出的日本专利申请第2008-215929号的优先权，在本国际申请中援引该日本专利申请的全部内容。

标号说明

10发布装置

101请求信号接收部

102请求信号分类部

103请求信号计数器

104发布信号标志存储部

105发布信息存储部

106信息发布部

107发布控制部

108计时器

20终端装置

201控制信息接收部

202网格控制信息存储部

203连接控制部

204控制信息请求部

205控制信息请求信号生成部