JP5155187B2 - ページング及びピアツーピア通信をサポートする無線通信方法及び装置 - Google Patents

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Description

関連出願
本願は、「アドホック無線通信ネットワークにおいて識別、同期、又は捕捉のために標識符号を使用する方法及び装置」（METHODS AND APPARATUS FOR USING BEACON SIGNALS FOR IDENTIFICATION, SYNCHRONIZATION OR ACQUISITION IN AN AD HOC WIRELESS NETWORK）と題して２００６年１月１１に出願された米国特許仮出願第６０／７５８，０１１号、「標識符号を使用して識別、同期、又は捕捉を容易にする方法及び装置」（METHODS AND APPARATUS FOR FACILITATING IDENTIFICATION, SYNCHRONIZATION OR ACQUISITION USING BEACON SIGNALS）と題して２００６年１月１１日に出願された米国特許仮出願第６０／７５８，０１０号、「認知的無線ネットワークにおいて標識符号を使用する方法及び装置」（METHODS AND APPARATUS FOR USING BEACON SIGNALS IN A COGNITIVE RADIO NETWORK）と題して２００６年１月１１日に出願された米国特許仮出願第６０／７５８，０１２号、２００６年１０月２７日に出願された米国特許仮出願第６０／８６３，３０４号、２００６年９月１５日に出願された米国特許仮出願第６０／８４５，０５２号、２００６年９月１５日に出願された米国特許仮出願第６０／８４５，０５１号の利益を主張する。これら仮出願の各々は、参照して本願に組み入れられ、これら仮出願の全ては、本願の譲受人へ譲渡されている。
本発明は、無線通信におけるシグナリング方法及び装置に向けられ、更に具体的には、識別、同期、及び／又は捕捉信号を使用する方法及び装置に向けられている。
無線ネットワーク、例えば、ネットワーク・インフラストラクチャが存在しないアドホック・ネットワークにおいて、端末は、他のピア端末との通信リンクをセットアップするために難しい問題と闘わねばならない。１つの問題は、近傍の端末を共通タイミング及び／又は周波数参照へ同期させることである。共通タイミング及び／又は周波数参照は、端末が通信リンクを確立するために極めて重要である。例えば、アドホック・ネットワークにおいて、端末が電源を入れたばかりのとき、又は新しいエリアへ移動したとき、端末は他の端末が近傍に存在するかどうかを最初に発見しなければならず、その後で２つの端末間の通信がスタートできる。一般的な解決法は、或るプロトコルに従って端末に信号を送信及び／又は受信させることである。しかしながら、もし端末が共通のタイミング表記を有しないならば、第１の端末が信号を送信しており、第２の端末が受信モードにないとき、送信された信号は第２の端末が第１の端末の存在を検出する助けにならないことが起こり得る。
上記の検討の観点から、理解すべきは、特に、ネットワーク・インフラストラクチャが利用できない可能性のある無線システムにおいて、識別、捕捉、及び／又は同期の新規で改善された方途の必要性が存在することである。
発明の概要
様々な実施形態は、アクセス・ノード・ベース通信及びピアツーピア通信の双方をサポートするシステムにおいて効率的ページングをサポートする通信方法及び装置に向けられている。例示的通信方法は、ピアツーピア・モード動作及びセルラ・ネットワーク動作をサポートできる第１の無線端末を動作させることを備え、第１の無線端末を動作させる前記動作は、ページング時間区間である時間区間の第１の集合の間に、基地局からのページング信号を監視すること、時間区間の前記第１の集合と重複しない時間区間の第２の集合の間に、ピアツーピア通信セッションに参加することを含む。例示的無線端末は、時間区間の第１及び第２の集合が重複しない集合であって、時間区間の前記第１の集合がページング時間区間である、時間区間の前記第１及び前記第２の集合を決定する時間区間決定モジュール、セルラ・ネットワーク通信動作をサポートするセルラ・ネットワーク通信モジュール、時間区間の第１の集合中に基地局からのページング信号を監視するページ信号監視モジュール、及び時間区間の前記第１の集合ではない時間区間の第２の集合中にピアツーピア通信シグナリング動作をサポートするピアツーピア通信モジュールを備える。
様々な実施形態が上記の要約で検討されたが、理解すべきは、必ずしも全ての実施形態が同じ特徴を含むわけではなく、上記で説明された特徴の幾つかは、幾つかの実施形態においては必要でなく、望ましいだけである。多数の追加の特徴、実施形態、及び利点は、下記の詳細な説明で検討される。
詳細な説明
図１は、様々な実施形態に従って実現されたアクセス・ノード・ベース通信及びピアツーピア通信の双方をサポートする例示的通信システム１００を図解する。インフラストラクチャ基地局１０８は、有線リンク１１１を経由するネットワーク・ノード１１０を介して大きなネットワーク、例えば、インターネットに結合される。基地局１０８は、無線スペクトル帯域を経由して地理的エリア１０６の中の無線端末、例えば、第１の無線端末１０２及び第２の無線端末１０４へサービスを提供する。無線スペクトル帯域は、インフラストラクチャ帯域と呼ばれる。
インフラストラクチャ帯域に加えて、非インフラストラクチャ帯域と呼ばれる別のスペクトル帯域も、同じ地理的エリア内の無線端末によって使用されてよく、時には、使用されるように利用可能である。こうして、無線端末（１０２、１０４）は、非インフラストラクチャ帯域を使用してアドホック・ピアツーピア通信セッションに参加することができる。図２は、インフラストラクチャ帯域２０２及び非インフラストラクチャ帯域２０４の概念を図解する描画２００を含む。２つの帯域は幾つかの実施形態において重複しない。典型的な実施形態において、インフラストラクチャ帯域は一対のＦＤＤ（周波数分割復信方式）スペクトル帯域又は非対ＴＤＤ（時分割復信方式）スペクトル帯域を含む。非インフラストラクチャ帯域は、非対スペクトルを含み、アドホック・ピアツーピア通信に使用可能である。幾つかの実施形態において、非インフラストラクチャ帯域もＴＤＤに使用される。幾つかの実施形態において、インフラストラクチャ帯域でサービスを提供する同じインフラストラクチャ基地局も、非インフラストラクチャ帯域でサービスを提供してよい。
例示的実施形態において、インフラストラクチャ基地局は、インフラストラクチャ帯域内で標識符号(beacon signal)を送信する。標識符号は、利用可能なスペクトル内の全最小送信単位の小さな一部分を占める特殊信号である。幾つかの実施形態において、標識符号は、１つ又は複数の標識符号バーストの系列を含み、各標識符号バーストは、少なくとも１つの標識記号(beacon symbol)を含む。幾つかの実施形態において、標識符号に対応する標識記号は、利用可能なスペクトル・エアリンク・リソース内で全最小送信単位の小さい一部分、例えば、幾つかの実施形態において、０．１％を超えない一部分を占める。最小送信単位は、通信に使用されるエアリンク・リソースの最小単位である。幾つかの例示的周波数分割多重方式、例えば、幾つかのＯＦＤＭ方式において、最小送信単位は、時にはトーン記号と呼ばれる記号送信期間にわたる単一のトーンである。更に、標識符号の標識記号の平均送信電力は、端末送信機が通常のデータ・セッションにあるとき、最小送信単位当たりのデータ及び制御信号の平均送信電力よりも、はるかに高く、例えば、少なくとも１０ｄＢ又は少なくとも１６ｄＢだけ高い。
更に、インフラストラクチャ基地局は、幾つかの実施形態において、標識符号を含む放送形通信路を使用して、非インフラストラクチャ・スペクトル帯域の周波数（例えば、搬送波）場所及び／又は帯域内で提供されるサービスの型、例えば、ＴＤＤ（時分割復信方式）又はアドホック・ネットワーキングを含むシステム情報を送る。
図３は、スペクトル情報を取得及び利用する例示的方法の例示的梯子図３００を図解する。この例示的方法は、様々な実施形態に従って無線端末により実現される。図３００は、時間軸３０１、インフラストラクチャ基地局３０２、及び無線端末３０４を含む。
無線端末３０４は、インフラストラクチャ・スペクトル帯域の周波数場所を知っている。無線端末３０４は、最初にインフラストラクチャ・スペクトル帯域へ同調し（３０６）、標識符号を探索して、インフラストラクチャ基地局の利用可能性を発見する（３０８）。インフラストラクチャ基地局３０２は、無線端末３０４によって受信及び検出される（３１２）標識符号３１０を送信する。一度、無線端末３０４が標識符号を検出すると（３１０）、無線端末３０４は自分自身をインフラストラクチャ基地局３０２に同期する（３１４）。インフラストラクチャ基地局３０２は、標識符号３１０のほかに放送信号３１６を送信する。幾つかの実施形態において、無線端末３０４は、更に、放送信号３１６を受信し、放送形通信路からシステム情報を回収して、非インフラストラクチャ・スペクトル帯域の周波数場所情報を取得する（３１８）。無線端末３０４は、様々な実施形態において、放送形通信路及び／又は標識符号の少なくとも１つからタイミング及び／又は周波数情報を引き出す（３２０）。次に、無線端末３０４は、非インフラストラクチャ帯域の周波数場所に同調して、ＴＤＤ及び／又はアドホック・サービスを取得する（３２２）。無線端末３０４は、非インフラストラクチャ帯域でサービスを取得するとき、ステップ３２０で引き出されたタイミング及び／又は周波数情報を使用する（３２４）。
インフラストラクチャ帯域とは異なり、非インフラストラクチャ帯域は、無線端末の各々が同期情報を引き出すことのできる自然源を有しないかも知れず、時には有しない。無線端末の各々が共通源、即ち、インフラストラクチャ・スペクトル帯域内のインフラストラクチャ基地局から引き出されたタイミング及び／又は周波数情報を使用するとき、無線端末は、そこで共通タイミング及び／又は周波数参照を有する。都合よく、これは非インフラストラクチャ帯域における端末の同期を可能にする。詳細に説明すると、図４の描画４００は、インフラストラクチャ・シグナリングから取得されたタイミング同期情報を、関連付けられた非インフラストラクチャ帯域内で利用する例を図解する。
水平軸４０１は時間を表す。インフラストラクチャ基地局は、インフラストラクチャ帯域内で標識符号４０２を送信する。標識符号４０２は、標識符号バースト４０４、４０６、４０８、などの系列を含む。２つの無線端末が標識符号４０２からタイミング情報を引き出し、次に非インフラストラクチャ帯域に同調すると仮定する。この非インフラストラクチャ帯域は、ピアツーピア・アドホック・ネットワークに使用される。
２つの無線端末のいずれかが他方の存在に気付かなければならず、その後で２つの無線端末はピアツーピア通信セッションをセットアップすることができる。一実施形態において、いずれかの無線端末が、或る時間区間で非インフラストラクチャ帯域内のユーザ標識符号バーストを送信又は受信する。これはインフラストラクチャ基地局によって送られた標識符号バーストのタイミングの関数である。
例えば、図４において、時間区間は、インフラストラクチャ基地局によって送られた標識符号バーストの始まり４１２からの既知の時間ずれ４１０を有する時点からスタートする。幾つかの実施形態において、いずれかの無線端末が送信又は受信を無作為に選択する。図４で示された例示的シナリオにおいて、非インフラストラクチャ・スペクトル帯域へ送信された例示的ユーザ標識符号バースト４１４によって表示されるように、第１の無線端末が送信を選択し、第２の無線端末が受信を選択する。第２の無線端末は、非インフラストラクチャ・スペクトル帯域における自分の受信機の標識監視定時区間を制御して、第１の無線端末の標識送信に対応する区間４１６を含むようにし、第２の無線端末は第１の無線端末によって送られたユーザ標識符号を検出する。次に、第２の無線端末は第１の無線端末との通信リンクの確立をスタートしてよく、時にはスタートする。しかしながら、もし双方の無線端末が送信又は受信を選択するならば、それら無線端末はこの時間区間にお互いを発見しないかも知れない。無線端末は、後続の時間区間でお互いを確率的に発見することができる。
注意すべきこととして、共通タイミング参照が不在のとき、無線端末はユーザ標識符号バーストを検出するため、はるかに長い時間区間の間、聴取モードでなければならない。こうして、共通タイミング参照は、無線端末が、はるかに迅速に、電力効率を高めるやり方で、お互いを発見することを助ける。
他の実施形態において、基地局は追加的に第２のスペクトル帯域で標識符号を送信し、もし無線端末が第２のスペクトル帯域に直接同調するならば、無線端末は標識符号から所望の共通タイミング及び／又は周波数参照を引き出すことができる。
図５は、ページングを受信してピアツーピア又はＴＤＤセッションにあるときの、様々な実施形態に従って実現された例示的状態図５００を図解する。動作はステップ５０１でスタートする。ステップ５０１において、無線端末は電源を入れられて初期化され、次にステップ５０２へ進む。
無線端末及びネットワーク・ページング・エージェント、例えば、ネットワーク側のサーバは、無線端末に対するページ（もしあれば）が、いつインフラストラクチャ基地局を経由して無線端末へ送られるかについて協定(agreement)を有する。無線端末は、潜在的到着ページを監視するタイマを設定する（５０２）。典型的なページング・システムにおいて、無線端末はタイマが時間切れになるまで電力節約モードへ進む。様々な例示的実施形態の新規な特徴に従って、無線端末は、非インフラストラクチャ・スペクトル帯域へ同調し、サービス、例えば、ＴＤＤ又はピアツーピア通信サービスを取得する（５０４）。タイマが時間切れになったとき、無線端末はインフラストラクチャ・スペクトル帯域へ同調し、ページング通信路を監視する（５０６）。もし端末がページされなければ、無線端末は次のページ監視時間にタイマを再び設定してよい（５０２）。そうでなければ、無線端末はページされており、受信されたページを処理する必要があり、受信されたページを処理する（５０８）。
幾つかの実施形態において、共通の時間区間が存在する。この共通時間区間の間に、無線端末の各々又は非インフラストラクチャ・スペクトル帯域を使用している無線端末の大きな部分集合が、非インフラストラクチャ・スペクトル帯域内のセッションを一時停止して、インフラストラクチャ・スペクトル帯域内のページをチェックする。都合よく、非インフラストラクチャ・セッションの、この同期された一時停止は、非インフラストラクチャ帯域でリソースの浪費が低減されることを助ける。
図６は、様々な実施形態に従って、無線端末を動作させて代替ノード、例えば基地局及びピア無線端末との潜在的リンクに対応するデータ転送速度を決定し、通信するノードを選択する例示的方法のフローチャート６００を図解する。
基地局は標識符号を送信する。幾つかの実施形態では、非インフラストラクチャ帯域において、インフラストラクチャ基地局は標識符号を送信し、無線端末もユーザ標識符号を送信する。こうして、そのような実施形態において、無線端末は非インフラストラクチャ帯域に自分の受信機を同調させることができ、基地局標識符号及び無線端末ユーザ標識符号を受信することができる。異なる標識符号は、幾つかの実施形態において、異なる標識トーン・ホッピング系列及び／又は異なる標識バースト・タイミングを使用することによってお互いを区別する。幾つかの実施形態において、送信機、例えば、基地局又は無線端末も、データ／制御通信路を送信するために使用される。様々な実施形態に従って、標識符号の送信電力及び／又はデータ／制御通信路の送信電力は、受信された標識符号又は他の信号から、受信機がデータ／制御通信路の信号品質を予測し、及び／又は複数の送信機から信号品質を比較できる大きさである。
幾つかの実施形態において、基地局標識符号の送信電力は、各基地局について同じである。幾つかの実施形態において、ユーザ標識符号の送信電力は、ユーザ標識符号を送信している各無線端末について同じである。幾つかの実施形態において、基地局及びユーザ標識の送信電力は同じである。幾つかの実施形態において、データ／又は制御通信路は、標識符号の送信電力の関数である送信電力で送られる。例えば、所与の符号化及び変調速度において、データ通信路の最小送信単位当たり送信電力は、標識符号の送信電力よりも固定ｄＢ量、例えば、１０ｄＢ又は１６ｄＢだけ下にある。
図６に関して、例示的方法の動作は、ステップ６０１でスタートする。ステップ６０１において、無線端末は電源を入れられて初期化され、考慮されている各リンクについてステップ６０２へ進む。ステップ６０２において、無線端末は送信機、例えば、インフラストラクチャ基地局送信機又は無線端末送信機から標識符号を受信し、次に、ステップ６０４において、無線端末は受信電力を測定する。動作はステップ６０４からステップ６０６へ進む。ステップ６０６において、無線端末はユーザ・データ信号、例えば、データ／制御情報チャネルの受信電力を予測する。ここで、無線端末は、情報チャネルと標識符号との間の既知の電力関係を使用して、送信機から通信路を受信しているものと仮定する。ステップ６０８において、無線端末は、更に、背景雑音及び干渉を測定する。次に、ステップ６１０において、無線端末は、送信機に対応する信号品質、例えば、もし無線端末がデバイス、例えば、基地局又は無線端末とのセッションをセットアップすべきであれば、データ・セッションの信号対雑音比（ＳＮＲ）を予測し、信号品質、したがってデータ・セッションのデータ転送速度が十分であるかどうかを調べる。幾つかの場合、無線端末は複数の送信機から標識符号を受信してよく、時には受信する。ステップ６１１において、無線端末は、これらの考慮された送信機からの信号品質を比較し、通信するのに適切な送信機を選択し、これによって選択された送信機に対応する基地局又は無線端末を選択する。
図７は、標識及び／又は放送形通信路を使用して、非インフラストラクチャ・ベース・サービスのためにインフラストラクチャ・スペクトル帯域を一時的に変換する例示的方法の梯子図７００を図解する。この方法は、様々な実施形態に従って実現される。提示された他の幾つかの実施形態とは異なり、この例示的実施形態はインフラストラクチャ帯域を有するが、固定非インフラストラクチャ帯域を必要としない。
垂直軸７０２は時間を表す。インフラストラクチャ基地局７０４は、インフラストラクチャ基地局によって提供された正規のサービス、例えば、正規のＦＤＤ又はＴＤＤサービスを使用している無線端末が存在するかどうかをチェックする（７０８）。正規のサービスはインフラストラクチャ・ベース・サービスと呼ばれる。もし答えがノーであれば、インフラストラクチャ基地局は、非インフラストラクチャ帯域になるようにインフラストラクチャ・スペクトル帯域を変換することができる（７１０）。非インフラストラクチャ帯域は、非インフラストラクチャ・ベース・サービス、例えば、ピアツーピア通信サービスによって使用可能である。そうするために、基地局は標識符号（７１２）及び非標識放送信号（７１４）の少なくとも１つを送り、インフラストラクチャ帯域が非インフラストラクチャ帯域へ変換されたことを表示する。この信号が受信されると、エリア内の無線端末、例えば、無線端末７０６は、この帯域で非インフラストラクチャ・サービスの使用をスタートすることができる（７１６）。
後の時点で、インフラストラクチャ基地局７０４は、スペクトル帯域をインフラストラクチャ・ベース・サービスへ返却することを決定してよい（７１８）。幾つかの実施形態において、インフラストラクチャ基地局は、次の理由の少なくとも１つのために、そのようにする。即ち、（１）インフラストラクチャ基地局は、幾つかの無線端末がインフラストラクチャ・ベース・サービスを必要としていることを感知する。（２）幾つかのタイマが時間切れとなった。この場合、タイマは、非インフラストラクチャ帯域として使用されているインフラストラクチャ・スペクトル帯域の持続時間を制御するために使用される。そうするために、基地局７０４は、標識符号（７２０）及び非標識放送信号（７２２）の少なくとも１つを送り、インフラストラクチャ帯域がインフラストラクチャ・ベース・サービスへ返却されたことを表示する。この信号を受信すると、エリア内の無線端末、例えば、無線端末７０６は、帯域内の非インフラストラクチャ・サービスの使用を中止することができる（７２４）。例えば、もし無線端末が進行中のピアツーピア通信セッションを有するならば、無線端末はセッションを停止又は一時停止する。
図８は、様々な実施形態に従って実現された２つの地理的エリア（８０６、８５６）内の２つの例示的アドホック・ネットワーク（８０１、８５１）を描画８００内に図解する。
地理的エリアＡ８０６内のアドホック・ネットワーク８０１は、多数の端末、例えば、第１の無線端末８０２、第２の無線端末８０４、及び特殊送信機８０８を含む。特殊送信機８０８は、例示的実施形態に従ってシステム標識符号を送信する。無線端末は、幾つかの実施形態において、システム標識符号をシステム参照信号として使用する。特殊送信機は、幾つかの実施形態において、例えば、有線リンクを経由するネットワーク・ノード８１０を介して大きなネットワーク、例えば、インターネットへ結合される。特殊送信機８０８も、幾つかの実施形態において、無線端末とのピアツーピア・セッションを有するように使用される。代替的に、幾つかの実施形態において、送信機は、独立型ユニットであってよく、時には独立型ユニットである。
地理的エリアＢ８５６内のアドホック・ネットワーク８５１は、多数の端末、例えば、第３の無線端末８５２、第４の無線端末８５４、及び特殊送信機８５８を含む。特殊送信機８５８は、例示的実施形態に従ってシステム標識符号を送信する。特殊送信機は、幾つかの実施形態において、例えば、有線リンクを経由するネットワーク・ノード８６０を介して大きなネットワーク、例えば、インターネットへ結合される。
この例示的実施形態において、スペクトルの利用可能性は環境の関数である。ここで、インフラストラクチャ・スペクトル帯域は存在しないかも知れない。例えば、図９の描画９００は、地理的エリアＡ８０６及び地理的エリアＢ８５６内で利用可能な例示的スペクトル帯域を示す。これらのスペクトル帯域は、非インフラストラクチャである。
水平軸９０５は、周波数を表す。図９の上方部分９０１は、２つのスペクトル帯域９０２及び９０４が存在することを示す。これらのスペクトル帯域は、地理的エリアＡ８０６のアドホック・ネットワーク８０１内で使用可能である。図９の下方部分９０３は、２つのスペクトル帯域９０６及び９０８が存在することを示す。これらのスペクトル帯域は、地理的エリアＢ８５６のアドホック・ネットワーク８５１内で使用可能である。図９で示された例示的シナリオにおいて、スペクトル帯域９０４及び９０８は同一である。言い換えれば、エリアＡ及びエリアＢで利用可能なスペクトル帯域の一部分（９０４及び９０８）は同じであり、残り（９０２及び９０６）は異なる。
スペクトル帯域の異なる集合が異なるエリアで利用可能である１つの理由は、スペクトル帯域が或る地理的エリアでは他のサービスへ割り振られているが、他のエリアでは利用可能にされ得るからである。無線端末がエリアＡ又はエリアＢへ移動するとき、無線端末は最初にどのスペクトル帯域が使用可能であるかを解明し、無線端末が既存のサービスへ干渉又は混乱を引き起こさないようにする必要がある。
無線端末が所与のエリア内でスペクトルの利用可能性を解明することを助けるため、幾つかの実施形態の特徴に従って、特殊送信機がシステム標識符号を送信する。このシステム標識符号は、特殊送信機が置かれた地理的エリアの近傍で使用可能な各スペクトル帯域の中にある。標識符号は、利用可能なスペクトル内で全最小送信単位の小さい一部分を占める特殊信号である。幾つかの実施形態において、標識符号の標識記号は、利用可能なスペクトル・エアリンク・リソース内の全最小送信単位の０．１％を超えて占めることはない。最小送信単位は、通信に使用されるリソースの最小単位である。幾つかの例示的周波数分割多重方式、例えば、幾つかのОＦＤＭシステムにおいて、最小送信単位は記号送信期間にわたる単一のトーンである。これは時にはОＦＤＭトーン記号と呼ばれる。更に、最小送信単位当たりの標識記号の送信電力は、送信機が通常のデータ・セッションにあるときの、最小送信単位当たりのデータ及び制御信号の平均送信電力よりも、はるかに高く、例えば、幾つかの実施形態では、少なくとも１０ｄＢだけ高い。幾つかのそのような実施形態において、最小送信単位当たりの標識符号の標識記号の送信電力は、送信機が通常のデータ・セッション内にあるときの、最小送信単位当たりのデータ及び制御信号の平均送信電力よりも少なくとも１６ｄＢだけ高い。
図１０の描画１０００は、２つの異なる地理的エリア（８０６、８５６）内の各例示的アドホック・ネットワーク（８０１、８５１）で送信される例示的システム標識符号を図解する。上方部分１００２はエリアＡ８０６内の特殊送信機８０８によって送信されるシステム標識符号を図解し、下方部分１００４はエリアＢ８５６内の特殊送信機８５８によって送信されるシステム標識符号を図解する。
上方部分又は下方部分（１００２、１００４）のいずれかにおいて、水平軸１００６は周波数を表し、垂直軸１００８は時間を表す。
図９において、スペクトル帯域９０２及び９０４は、エリアＡ８０６で利用可能であることを想起されたい。図１０の上方部分１００２は、特殊送信機８０８が、時間ｔ１ １０１４及びスペクトル帯域９０２において、１つ又は複数の標識記号１０１２を含むシステム標識符号バースト１０１０を送信し、時間ｔ２ １０２０及びスペクトル帯域９０４において、１つ又は複数の標識記号１０１８を含むシステム標識符号バースト１０１６を送信することを示す。次に、送信機８０８は、上記の手続きを反復し、時間ｔ３ １０２６及びスペクトル帯域９０２において、１つ又は複数の標識記号１０２４を含むシステム標識符号バースト１０２２を送信し、時間ｔ４ １０３２及びスペクトル帯域９０４において、１つ又は複数の標識記号１０３０を含むシステム標識符号バースト１０２８を送信する。以下同様であり、幾つかの実施形態において。標識符号バースト１０１０及び１０２２は同一である。例えば、１つ又は複数の標識記号は標識バースト内の同じ位置を占める。幾つかの実施形態において、標識符号バースト１０１０及び１０２２は変動する。例えば、標識記号の位置は、標識送信機８０８によって実現されている所定のホッピング系列に従って変化する。幾つかの実施形態において、標識符号バースト１０１６及び１０２８は同一であって、幾つかの実施形態において、標識符号バースト１０１６及び１０２８は、例えば、標識送信機８０８によって実現されている所定のホッピング系列に従って変動する。幾つかの実施形態において、標識符号バースト１０１０及び１０１６は似ている。例えば、標識記号は標識バースト内で同じ相対的位置を占める。
図９において、スペクトル帯域９０６及び９０８はエリアＢ８５６内で利用可能であることを想起されたい。図１０の下方部分１００４は、特殊送信機８５８が、時間ｔ５ １０３８及びスペクトル帯域９０６において、１つ又は複数の標識記号１０３６を含むシステム標識符号バースト１０３４を送信し、時間ｔ６ １０４４及びスペクトル帯域９０８において、１つ又は複数の標識記号１０４２を含むシステム標識符号バースト１０４０を送信することを示す。次に、送信機８５８は、上記の手続きを反復し、時間ｔ７ １０５０及びスペクトル帯域９０６において、１つ又は複数の標識記号１０４８を含むシステム標識符号バースト１０４６を送信し、時間ｔ８ １０５６及びスペクトル帯域９０８において、１つ又は複数の標識記号１０５４を含むシステム標識符号バースト１０５２を送信する。以下同様である。
例示的実施形態において、所与の時間に、特殊送信機は、スペクトル帯域内で多くても１つの標識符号バーストを送信する。特殊送信機は、１つのスペクトル帯域から他の帯域へ連続的に、利用可能なスペクトル帯域の各々を横切ってホッピングし、所与の時間及び各帯域内で標識符号バーストを送信する。例えば、図１０で示される実施形態において、時間ｔ１ １０１４、ｔ２ １０２０、ｔ３ １０２６、ｔ４ １０３２は相互に重複しない。しかしながら、他の実施形態において、送信機は、それぞれ異なるスペクトル帯域にある複数の標識符号を同時に送信してよく、時には送信することも可能である。
図１０の描画１０００の例において、エリアＡ内の送信機８０８に関しては、ｔ４＞ｔ３＞ｔ２＞ｔ１であり、エリアＢ内の送信機８５８に関しては、ｔ８＞ｔ７＞ｔ６＞ｔ５である。しかしながら、描画は、ｔ５がｔ４よりも必ず大きくなるように、ｔ５及びｔ４のタイミング関係が存在することを意図しない。例えば、（ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４）を含む時間範囲と（ｔ５，ｔ６，ｔ７，ｔ８）を含む時間範囲は、少なくとも部分的に重複してよく、時には重複する。幾つかの実施形態において、２つの送信機（８０８、８５８）は相互から独立に動作し、意図的にタイミングを同期されない。幾つかの実施形態において、２つの送信機（８０８、８５８）は、調整されたタイミング構造を有し、例えば、相互に関して同期されたタイミング構造を有する。
図１１は、本発明に従って実現された例示的無線端末１１００の詳細な図解を提供する。図１１に描かれた例示的端末１１００は、図１で描かれた端末１０２及び１０４の任意の１つとして使用されてよい装置の詳細表現である。図１１の実施形態において、無線端末１１００は、プロセッサ１１０４、無線通信インタフェース・モジュール１１３０、ユーザ入力／出力インタフェース１１４０、及びバス１１０６によって一緒に結合されたメモリ１１１０を含む。したがって、バス１１０６を経由して、無線端末１１００の様々なコンポーネントが情報、信号、及びデータを交換することができる。無線端末１１００のコンポーネント１１０４、１１０６、１１１０、１１３０、１１４０は、ハウジング１１０２の内部に置かれる。
無線通信インタフェース１１３０は、無線端末１１００の内部コンポーネントが、外部デバイス及び他の端末との間で、信号を送信及び受信することができる機構を提供する。無線通信インタフェース１１３０は、例えば、受信機モジュール１１３２及び送信機モジュール１１３４を含む。これらのモジュールは、アンテナ１１３６を有するデュプレクサ１１３８に接続される。アンテナ１１３６は、例えば、無線通信路を経由して他の端末へ無線端末１１００を結合するために使用される。
例示的無線端末１１００は、更に、ユーザ入力デバイス１１４２、例えば、キーパッド、及びユーザ出力デバイス１１４４、例えば、ディスプレイを含む。これらはユーザ入力／出力インタフェース１１４０を経由してバス１１０６に結合される。こうして、ユーザ入力／出力デバイス１１４２及び１１４４は、ユーザ入力／出力インタフェース１１４０及びバス１１０６を経由して、端末１１００の他のコンポーネントと情報、信号、及びデータを交換することができる。ユーザ入力／出力インタフェース１１４０及び関連デバイス１１４２及び１１４４は、ユーザが無線端末１１００を動作させて様々な仕事を達成する機構を提供する。具体的には、ユーザ入力デバイス１１４２及びユーザ出力デバイス１１４４は、無線端末１１００、及び無線端末１１００のメモリ１１１０の中で実行するアプリケーション、例えば、モジュール、プログラム、ルーチン、及び／又は機能をユーザに制御させる機能性を提供する。
メモリ１１１０の中に含まれる様々なモジュール、例えば、ルーチンの制御の下にあるプロセッサ１１０４は、無線端末１１００の動作を制御して様々なシグナリング及び処理を遂行する。メモリ１１１０の中に含まれるモジュールは、スタートアップ時又は他のモジュールによって呼び出されたときに実行される。モジュールは、実行されるとき、データ、情報、及び信号を交換してよい。モジュールは、更に、実行されるとき、データ及び情報を共有してよい。図１１の実施形態において、無線端末１１００のメモリ１１１０は、シグナリング／制御モジュール１１１２及びシグナリング／制御データ１１１４を含む。
シグナリング／制御モジュール１１１２は、状態情報の記憶、検索、及び処理を管理するための信号、例えば、メッセージの受信及び送信に関する処理を制御する。シグナリング／制御データ１１１４は、状態情報、例えば、パラメータ、状態、及び／又は無線端末の動作に関連した他の情報を含む。具体的には、シグナリング／制御データ１１１４は、様々な構成情報１１１６、例えば、ページ監視区間、インフラストラクチャ・スペクトル帯域及び非インフラストラクチャ・スペクトル帯域の周波数場所、インフラストラクチャ基地局から受信された標識符号のタイミング及び／又は周波数参照情報、及び標識符号とデータ／制御情報チャネルとの間の電力関係を含む。モジュール１１１２は、データ１１１４をアクセス及び／又は修正、例えば、構成情報１１１６を更新してよく、時には更新する。モジュール１１１２は、更に、インフラストラクチャ基地局から非インフラストラクチャ帯域に関するシステム情報及びタイミング情報を受け取るモジュール１１１３、非インフラストラクチャ帯域内でシステム及びタイミング情報を使用するモジュール１１１５、非インフラストラクチャ帯域内のセッションを一時中止してインフラストラクチャ帯域内のページを監視するモジュール１１１７、及び送信機から受信された標識符号電力からデータ・セッションの信号品質を予測するモジュール１１１９を含む。
図１２Ａ及び図１２Ｂの組み合わせを備える図１２は、様々な実施形態に従って、無線端末を動作させ他の通信デバイスと通信する例示的方法のフローチャート１２００である。動作はステップ１２０２でスタートする。ステップ１２０２において、無線端末は電源を入れられて初期化され、ステップ１２０４へ進む。ステップ１２０４において、無線端末は第１の通信帯域から第１の信号を受信する。前記第１の信号は再発ベースで放送する第１の通信デバイスからの信号であり、前記第１の通信デバイスと前記他の通信デバイスは異なる通信デバイスである。動作はステップ１２０４からステップ１２０６へ進む。
ステップ１２０６において、無線端末は、第１の信号に基づいて、第２の信号を前記他の通信デバイスへ送信するために使用される第１の時間区間を決定する。次に、ステップ１２０８において、無線端末は、第１の信号に基づいて、第１の通信デバイス以外のデバイスから信号を受信するために使用される第２の時間区間を決定する。動作はステップ１２０８からステップ１２１０へ進む。
ステップ１２１０において、無線端末は、受信された第１の信号から周波数情報を引き出す。ステップ１２１０はサブステップ１２１１を含む。サブステップ１２１１において、無線端末は、受信された第１の信号に基づいて第２の通信帯域を決定する。動作はステップ１２１０からステップ１２１２へ進む。ステップ１２１２において、無線端末は、受信された第１の信号からパラメータを引き出す。動作はステップ１２１２からステップ１２１４へ進む。ステップ１２１４において、無線端末は第１の通信デバイスから他の信号を受信し、次に、ステップ１２１６において、無線端末は、前記第１の通信デバイスから受信された他の信号から第２のパラメータを引き出す。動作はステップ１２１６からステップ１２１８へ進む。
ステップ１２１８において、無線端末は、引き出された周波数情報から前記第２の信号を送信するために使用されるべき少なくとも１つの送信周波数を決定する。動作はステップ１２１８から接続ノードＡ １２２０を経由して図１２Ｂのステップ１２２２へ進む。
ステップ１２２２において、無線端末は、前記無線端末に対応するデバイス識別子及び前記無線端末のユーザに対応するユーザ識別子の１つの関数として、第２の信号を生成する。次に、ステップ１２２４において、無線通信デバイスは、前記第１の時間区間中に前記第２の信号を前記他の通信デバイスへ送信する。ステップ１２２４はサブステップ１２２５を含む。サブステップ１２２５において、無線端末は前記第２の信号を、前記第１の通信帯域とは異なる前記第２の通信帯域の中へ送信する。動作はステップ１２２４からステップ１２２６へ進む。
ステップ１２２６において、無線端末は、前記第１の信号から引き出された前記パラメータの関数として少なくとも１つの追加の経過時間を決定する。ステップ１２２６はサブステップ１２２７を含む。サブステップ１２２７において、無線端末は、前記パラメータ及び／又は前記第２のパラメータを入力パラメータとして使用する時間ホッピング関数を使用する。動作はステップ１２２６からステップ１２２８へ進む。
ステップ１２２８において、無線端末は、前記第１の信号から引き出されたタイミング同期情報を使用して、前記他のデバイスとのピアツーピア通信セッションを確立する。次に、ステップ１２３０において、無線端末は、前記ピアツーピア通信セッションの一部分としてユーザ・データを交換する。前記ユーザ・データは音声データ、他のオーディオ・データ、画像データ、テキスト・データ、及びファイル・データの少なくとも１つを含み、前記ピアツーピア通信セッションは、直接エアリンク上を、前記無線端末と前記他のデバイスとの間で直接実施される。
幾つかの実施形態において第１及び第２の通信帯域は重複しない。様々な実施形態において、第１及び第２の通信帯域は部分的に重複する。幾つかの実施形態において、第２の信号は標識符号バースト、例えば、ОＦＤＭ標識符号バーストを含み、このОＦＤＭ標識符号バーストは少なくとも１つの標識記号を含む。幾つかの実施形態において、第２の信号は第２の周波数帯域の周波数スペクトル上を送信された疑似雑音系列信号(pseudo noise sequence signal)である。幾つかの実施形態において、第１の信号及び第２の信号の双方はОＦＤＭ信号である。幾つかの実施形態において、第１の信号及び第２の信号の双方はＣＤＭＡ信号である。幾つかの実施形態において、第１の信号及び第２の信号の双方はＧＳＭ信号である。幾つかの実施形態において、第１の信号はＧＳＭ信号であり、第２の信号はОＦＤＭ信号である。幾つかの実施形態において、第１の信号はＣＤＭＡ信号であり、第２の信号はОＦＤＭ信号である。様々な実施形態において、第１の信号は衛星放送信号、例えば、ＧＰＳ信号、タイミング参照信号、静止衛星から取得された参照信号、衛星テレビ及び／又は無線放送などからの信号などであり、第２の信号は地上放送信号である。地上放送信号は、例えば、固定位置基地局、固定位置特殊送信機、例えば、標識送信機、又は固定サイトに一時的に配置され、ピアツーピア・ネットワークの近傍内の移動可能ノードが使用できる参照、例えば、標識符号を提供する移動可能送信機から来る。幾つかの実施形態において、第１の信号は地上セルラ・ネットワークから受信され、無線端末は携帯電話機である。
ここで、図１２のフローチャート１２０に対応する例示的な一実施形態を説明する。無線端末は第１の移動ノードであり、他の通信デバイスは、第１の移動ノードとのピアツーピア通信セッションに参加する第２の移動ノードである。第１の通信デバイスは、例えば、基地局、特殊標識送信機、衛星などのデバイスであり、無線端末及び他の通信デバイスによって使用される参照情報を提供する。第１の信号はОＦＤＭ標識符号バーストである。このОＦＤＭ標識符号バーストは、第１の周波数帯域の中へ送信される少なくとも１つの標識記号、例えば、高エネルギー・トーンを含む。他の信号は、例えば、第１の通信デバイスから送信される非標識放送信号である。参照タイミング情報は、第１の信号から引き出され、無線端末が他の無線端末、例えば、ピアから標識符号を受信する時間を決定するときに使用され、また自分自身のユーザ標識符号を送信する時間を決定するときに使用される。第２の信号は少なくとも１つの標識記号を含むОＦＤＭユーザ標識符号バーストである。この標識記号は無線端末又は無線端末ユーザに関連付けられた識別子の関数として生成される。無線端末は、受信された第１の信号から第２の通信帯域を引き出す。第２の通信帯域は、ピアツーピア通信に使用され、無線端末によって生成されるユーザ標識の送信周波数を含む。この実施形態において、第１及び第２の通信帯域は重複しない。こうして、無線端末のユーザ標識及びピアツーピア・ユーザ・データは同じ帯域、即ち、第２の通信帯域の中へ通信される。第１及び第２のパラメータは、無線端末によって生成及び送信されるユーザ標識符号に関連づけられた時間ホッピング系列の中で使用される入力制御パラメータである。例えば、第１及び第２のパラメータの１つは時間の表示又は観念を提供してよく、他のパラメータは、送信機に関連づけられた識別子を提供してよい。無線端末は、入力制御パラメータを使用するホッピング系列に従って、１つの標識バーストから次の標識バーストへと時間窓の中で標識バーストの相対的位置を時間ホッピングする。
図１３は、様々な実施形態に従って実現された例示的無線端末２３００、例えば、移動ノードの描画である。例示的無線端末２３００は、受信機モジュール２３０２、送信モジュール２３０４、結合モジュール２３０３、プロセッサ２３０６、ユーザＩ／Оデバイス２３０８、電源モジュール２３１０、及びバス２３１４を経由して一緒に結合されたメモリ２３１２を含む。様々な要素は、バス２３１４の上でデータ及び情報を相互に交換できる。メモリ２３１２はルーチン２３１６及びデータ／情報２３１８を含む。プロセッサ２３０６、例えば、ＣＰＵは、ルーチンを実行し、メモリ２３１２内のデータ／情報２３１８を使用して、無線端末２３００の動作を制御し、方法を実現する。
結合モジュール２３０３、例えば、二重モジュールは、受信機モジュール２３０２をアンテナ２３０５へ結合し、送信モジュール２３０４をアンテナ２３０５へ結合する。バッテリ２３１１を含む電源モジュール２３１２は、無線端末の様々なコンポーネントの電源を入れるために使用される。電力は、電力バス２３０９を経由して、電源モジュール２３１０から様々なコンポーネント（２３０２、２３０３、２３０４、２３０６、２３０８、２３１２）へ分配される。ユーザＩ／Оデバイス２３０８は、例えば、キーパッド、キーボード、スイッチ、マウス、マイクロホン、スピーカ、ディスプレイなどを含む。ユーザＩ／Оデバイス２３０８は、ユーザ・データの入力、出力ユーザ・データへのアクセス、及び無線端末の少なくとも幾つかの機能及び動作の制御、例えば、ピアツーピア通信セッションの開始を含む動作に使用される。
ルーチン２３１６は、送信区間タイミング決定モジュール２３２０、受信区間タイミング決定モジュール２３２２、送信帯域制御モジュール２３２４、ピアツーピア通信帯域決定モジュール２３２６、第２の信号生成モジュール２３２８、追加送信時間決定モジュール２３３０、ピアツーピア通信確立モジュール２３３２、ピアツーピア・セッション管理モジュール２３３４、周波数情報回収モジュール２３３６、及び送信周波数決定モジュール２３３８を含む。データ／情報２３１８は、受信された第１の信号２３４０、決定された第１の時間区間２３４２、第１の周波数帯域情報２３５８、第２の信号２３４４、決定された第２の時間区間２３４６、第２の周波数帯域情報２３６０、デバイス識別情報２３６２、ユーザ識別情報２３６４、時間ホッピング関数情報２３４８、第１の時間ホッピング関数入力パラメータ２３５０、第２の時間ホッピング関数入力パラメータ２３５２、標識バースト送信に対応する複数の送信時間（標識バースト１の送信時間２３５４、．．．、標識バーストｎの送信時間２３５６）、伝達された周波数情報２３６６、及びピアツーピア・セッション情報２３６８を含む。ピアツーピア・セッション情報２３６８は、ピア識別情報２３７０、受信されたユーザ・データ２３７２、送信されるべきユーザ・データ２３７４、及び送信周波数情報２３７６を含む。
受信機モジュール２３０２、例えば、受信機は、第１の通信帯域から第１の信号を受信する。前記第１の信号は、再発ベースで放送する第１の通信デバイスから来る。第１の通信デバイスは、無線端末２３００が通信セッションを有している通信デバイスとは異なる通信デバイスである。受信された第１の信号２３４０を表す情報は、メモリ２３１２の中に記憶され、第１の周波数帯域情報２３５８は、第１の信号を受信するとき受信機モジュールが同調される周波数帯域を識別する。第１の信号は、例えば、無線端末２３００によるタイミング参照を取得するために使用される放送信号である。受信機モジュール２３０２は、更に、他の通信デバイス、例えば、ピアツーピア通信セッションのような通信セッション一部分、から信号を受信する。受信された信号の幾つかはユーザ・データ２３７２を含む。幾つかの実施形態において、受信機モジュール２３０２は複数のシグナリング技術をサポートする。例えば、参照として使用される第１の信号は、ピアツーピア通信セッションに使用される技術とは異なる技術であってよく、時には異なる技術である。
送信モジュール２３０４、例えば、ОＦＤＭ送信機は、決定された第１の時間区間２３４２の間に、通信デバイス、例えば、ピア無線端末へ第２の信号２３４４を送信するために使用される。幾つかの実施形態において、第２の信号２３４４は、標識符号バースト、例えば、少なくとも１つの標識記号を含むОＦＤＭ標識符号バーストを含む。送信モジュール２３０４は、更に、送信周波数情報２３７６を使用して、ピアツーピア通信セッションの一部分としてユーザ・データ２３４４を送信する。
送信区間タイミング決定モジュール２３２２は、受信された第１の信号２３４０に基づいて、他の通信デバイス、例えば、ピア無線端末へ第２の信号２３４４、例えば、無線端末２３００標識符号バーストを送信するために使用される第１の時間区間２３４２を決定する。受信区間タイミング決定モジュール２３２２は、受信された第１の信号２３４０に基づいて、第１の信号を送信したデバイス以外のデバイスから信号を受信するために使用される第２の時間区間２３４６を決定する。幾つかの実施形態において、第２の時間区間は、無線端末２３００が、他の通信デバイス、例えば、ピア無線端末から標識符号を受信及び監視する時間間隔である。
送信帯域制御モジュール２３２４は、無線端末２３００を制御して、第２の周波数帯域情報２３６０によって識別される第２の通信帯域で第２の信号２３４４、例えば、無線端末２３００標識符号バーストを送信する。幾つかの実施形態において、第２の周波数帯域は、第１の周波数帯域とは異なる。例えば、無線端末２３００は、第１の帯域内でタイミング同期のために使用される放送信号を受信し、異なる帯域である第２の周波数帯域内で自分のユーザ標識を送信する。
ピアツーピア通信帯域決定モジュール２３２６は、第２の信号２３４４を送信する前に、第１の受信された通信信号２３４０に基づいて第２の通信帯域を決定する。こうして、ピアツーピア通信帯域決定モジュール２３２６は、第２の周波数帯域情報２３６０を決定する。幾つかの実施形態において、第１及び第２の周波数帯域は、重複しない周波数帯域である。幾つかの実施形態において、第１及び第２の周波数帯域は、部分的に重複する周波数帯域である。
第２の信号生成モジュール２３２８は、第２の信号を送信する前に、無線端末に対応するデバイス識別子２３６２及び無線端末２３００のユーザに対応するユーザ識別子２３６４の１つの関数として、第２の信号２３４４を生成する。幾つかの実施形態において、第２の信号生成モジュールし２３２８は、標識符号バースト、例えば、少なくとも１つの標識記号を含むОＦＤＭ標識符号バーストを含むシグナリングを生成する。幾つかの実施形態において、第２の信号は、第２の周波数帯域上を送信される疑似雑音系列である。
追加の送信時間決定モジュール２３３０は、第１の信号から引き出されたパラメータ、例えば、時間ホッピング関数入力パラメータ１ ２３５０の関数として、少なくとも１つの追加の送信時間を決定する。追加の送信時間決定モジュール２３３０は、入力としてパラメータ２３５０を使用する時間ホッピング関数を使用する。時間ホッピング関数情報２３４８は、例えば、時間ホッピング系列を規定する情報を含む。幾つかの実施形態において、時間ホッピング関数は、第１の放送信号を送信した通信デバイスから受信された他の信号から引き出された第２の入力パラメータ２３５２を使用する。例えば、他の信号は、第２の入力パラメータを通信する非標識放送信号であってよく、時にはそのような非標識放送信号である。他の信号は、他の標識符号バーストであってよく、時にはそのような他の標識符号バーストである。
ピアツーピア通信確立モジュール２３３２は、受信された第１の信号２３４０から引き出されたタイミング同期情報を使用して、他のデバイス、例えば、ピア・ノードとのピアツーピア通信セッションを確立するために使用される。
ピアツーピア・セッション管理モジュール２３３４は、音声データ、テキスト・データ、及び画像データの少なくとも１つを含む使用されたデータの交換を制御する。前記ピアツーピア通信セッションは、直接エアリンク上を、無線端末と他のデバイス、例えば、ピア無線端末との間で直接実施される。
周波数情報回収モジュール２３３６は、第２の信号２３４４を送信する前に、受信された第１の信号２３４０から伝達された周波数情報２３６６を回収し、受信された第１の信号２３４０から周波数情報を引き出す。例えば、第１の信号によって伝達された情報は、第２の周波数帯域を識別し、第２の周波数帯域は無線端末２３００によって使用される。これは、無線端末２３００のユーザ標識符号を送信し、ピアツーピア・ユーザ・データ通信を行うためである。
送信周波数決定モジュール２３３８は、引き出された周波数情報からの第２の信号を送信するために使用される少なくとも１つの送信周波数を決定する。２３７６に含まれる情報は、モジュール２３３８の出力である。送信情報２３７６は、例えば、周波数帯域情報及び／又は個別トーン識別情報を含む。幾つかの実施形態において、送信周波数情報はОＦＤＭトーンを識別する。これらのОＦＤＭトーンは、無線端末２３００によって送信される標識符号バーストの標識記号を伝達するために使用される。幾つかのそのような実施形態において、標識記号トーンは、トーン・ホッピング系列に従ってバースト系列内で１つのバーストから他のバーストへトーン・ホッピングされる。
幾つかの実施形態において、第１の信号及び第２の信号の双方はОＦＤＭ信号である。幾つかの実施形態において、第１の信号はＧＳＭ信号であり、第２の信号はОＦＤＭ信号である。幾つかの実施形態において、第１の信号はＣＤＭＡ信号であり、第２の信号はОＦＤＭ信号である。幾つかの実施形態において、第１の信号は衛星放送信号であり、第２の信号は地上放送信号である。幾つかの実施形態において、第１の信号は地上セルラ・ネットワークから受信され、無線端末は携帯電話機である。
図１４は、様々な実施形態に従って、ピアツーピア通信及び基地局との通信の双方をサポートする無線端末を動作させる例示的方法のフローチャート１３００の描画である。動作はステップ１３０２でスタートする。ステップ１３０２において、無線端末は電源を入れられて初期化され、ステップ１３０４へ進む。ステップ１３０４において、無線端末は第１の通信帯域から、基地局からの信号である第１の信号を受信する。動作はステップ１３０４からステップ１３０６へ進む。ステップ１３０６において、無線端末は第１の信号から第２の通信帯域の周波数を決定する。そして、ステップ１３０８において、無線端末は第２の通信帯域で第２の信号を監視する時間区間を決定する。時間区間の決定は、第１の信号によって通信された情報、例えば、通信された時間参照に基づく。動作はステップ１３０８からステップ１３１０へ進む。
ステップ１３１０において、無線端末は、前記第１の信号リンクから、前記基地局と前記無線端末との間の第１リンクの品質を決定し、ステップ１３１２において、無線端末は第１の決定されたリンク品質に基づいて基地局に対する第１のデータ・スループットを予測する。ステップ１３１２はサブステップ１３１４を含む。サブステップ１３１４において、無線端末は第１のリンク品質決定における最大送信電力情報を使用する。最大送信電力情報は、例えば、最大送信電力に対する行政制限(government restriction)及びデバイス出力能力(device output capability)の少なくとも１つを含む。動作はステップ１３１２からステップ１３１６へ進む。
ステップ１３１６において、無線端末は前記第２の信号を受信するため前記決定された時間区間中に監視する。次に、ステップ１３１８において、無線端末は第２の通信帯域から前記第２の信号を受信する。前記第２の通信帯域は第１の通信帯域とは異なっており、前記第２の信号はピア無線端末から来る。幾つかの実施形態において、第１及び第２の信号の各々は少なくとも１つの標識符号バーストを含む。
動作はステップ１３１８からステップ１３２０へ進む。ステップ１３２０において、無線端末は第２の決定されたリンク品質に基づいてピア無線端末に対する第２のデータ・スループットを予測する。ステップ１３２０はサブステップ１３２２を含む。サブステップ１３２２において、無線端末は第２のリンク品質決定における最大送信電力情報を使用する。最大送信電力情報は、例えば、最大送信電力に対する行政制限及びデバイス出力能力の少なくとも１つを含む。動作はステップ１３２０からステップ１３２４へ進む。ステップ１３２４において、無線端末は第１及び第２のリンクの決定された品質に基づいて、通信セッションのために前記第１及び第２のリンクから選択する。ステップ１３２４は代替サブステップ１３２６、１３２８、及び１３３０を含む。
代替のサブステップ１３２６において、無線端末は、より高いデータ・スループットを有する第１及び第２のリンクの１つを選択する。代替のサブステップ１３２８において、無線端末は、前記第１及び第２のリンクを維持するために要求されるエネルギーの関数として選択を遂行する。この選択は、リンク品質要件を満足させ、更に、最小量の維持エネルギーを要求する第１及び第２のリンクの１つを選択することを含む。代替のサブステップ１３３０において、無線端末は、前記第１及び第２のリンクの個々の１つを使用することに関連づけられた経済的コストを考慮する最小コスト経路選択の決定の関数として選択を遂行する。
図１５は、様々な実施形態に従って実現される例示的無線端末２４００、例えば、移動ノードの描画である。例示的無線端末２４００は、ピアツーピア通信及び基地局を経由する通信の双方をサポートする。例示的無線端末２４００は、受信機モジュール２４０２、送信機モジュール２４０４、プロセッサ２４０６、ユーザＩ／Оデバイス２４０８、バス２４１２を経由して一緒に結合されたメモリ２４１０を含む。様々な要素は、バス２４１２上でデータ及び情報を交換できる。メモリ２４１０はルーチン２４１４及びデータ／情報２４１６を含む。プロセッサ２４０６、例えば、ＣＰＵは、ルーチン２４１４を実行し、メモリ２４１０内のデータ／情報２４１６を使用して、無線端末２４００の動作を制御し、方法を実現する。
受信機モジュール２４０２、例えば、ОＦＤＭ受信機は、受信アンテナ２４０３へ結合される。無線端末２４００は、受信アンテナ２４０３を経由して基地局及び他の無線端末から信号を受信する。送信機モジュール２４０４、例えば、ОＦＤＭ送信機は、送信アンテナ２４０５へ結合される。無線端末２４００は、送信アンテナ２４０５を経由して基地局及び他の無線端末へ信号を送信する。幾つかの実施形態において、受信機モジュール及び送信機モジュール（２４０２、２４０４）の双方のために、同じアンテナが使用される。
ユーザＩ／Оデバイス２４０８は、例えば、キーパッド、キーボード、スイッチ、マウス、マイクロホン、スピーカ、ディスプレイなどを含む。ユーザＩ／Оデバイス２４０８は、ユーザ・データの入力、出力ユーザ・データへのアクセス、及び無線端末の少なくとも幾つかの機能及び動作、例えば、通信セッションの開始を制御することを含む動作に使用される。
ルーチン２４１４は、通信ルーチン２４１８及び無線端末制御ルーチン２４２０を含む。通信ルーチン２４１８は、無線端末２４００によって使用される様々な通信プロトコルを実現する。無線端末制御ルーチン２４２０は、基地局リンク品質決定モジュール２４２２、ピアツーピア・リンク品質決定モジュール２４２４、リンク選択モジュール２４２６、標識バースト処理モジュール２４２８、ユーザ・データ回収モジュール２４３０、第１のデータ・スループット決定モジュール２４３２、第２のデータ・スループット決定モジュール２４３４、電力要件推定モジュール２４３６、経路選択コスト決定モジュール２４３８、周波数帯域決定モジュール２４４０、監視区間決定モジュール２４４２、及びピアツーピア信号監視モジュール２４４４を含む。
データ／情報２４１６は、受信された第１の信号２４４６、第１の周波数帯域情報２４４８、第１の信号を送信した基地局に対応する基地局識別情報２４５０、回収された第１のリンク情報２４５２、予測された第１のリンク・データ・スループット２４５４、第１のリンクを維持するために要求されるエネルギー推定量２４５６、第１のリンクに関連づけられた経路選択コスト決定情報２４５８、決定された第１のリンク品質２４６０、受信された第２の信号２４６２、第２の周波数帯域情報２４６４、第２の信号を送信したピア無線端末に対応するピア無線端末識別情報２４６５、回復された第２のリンク情報２４６６、予測された第２のリンク・データ・スループット２４６８、第２のリンクを維持するために要求されるエネルギー推定量２４７０、第２のリンクに関連づけられた経路選択コスト決定情報２４７２、決定された第２のリンク品質２４７４、選択されたリンク情報２４７６、回収されたユーザ・データ２４７８、記憶された最大送信電力情報２４８０、記憶されたリンク品質要件情報２４８６、及び第２の信号を監視するために決定された時間区間２４８８を含む。記憶された最大送信電力情報２４８０は、行政制限情報２４８２及びデバイス出力能力情報２４８４を含む。
受信機モジュール２４０２は、第１の通信帯域から第１の信号を受信する。第１の信号は基地局から来る。受信された第１の信号２４４６は、第１の信号を表す情報を含む。この第１の信号は、第１の周波数帯域情報２４４８によって識別された帯域内で受信され、情報２４５０内で識別された基地局によって送信された。受信機モジュール２４０２は、更に、第１の通信帯域とは異なる第２の通信帯域から、第２の信号を受信する。この第２の信号はピア無線端末から来る。受信された第２の信号２４６２は、第２の信号を表す情報を含む。この第２の信号は、第２の周波数帯域情報２４６４によって識別された帯域内で受信され、情報２４６５内で識別されたピア無線端末によって送信された。幾つかの実施形態において、第１及び第２の信号の各々は、少なくとも１つの標識符号バースト、例えば、少なくとも１つの標識記号を含むОＦＤＭ標識符号バーストを含む。
基地局リンク品質決定モジュール２４２２は、第１の信号から、第１の信号を送信した基地局と無線端末２４００との間の第１のリンクのリンク品質を決定し、決定された第１のリンク品質２４６０はモジュール２４２２の出力である。ピアツーピア・リンク品質決定モジュール２４２４は、第２の信号から、第２の信号を送信したピア無線端末と無線端末２４００との間の第２のリンクのリンク品質を決定し、決定された第２のリンク品質２４７４はモジュール２４２４の出力である。
リンク選択モジュール２４２６は、第１及び第２のリンクの決定された品質に基づいて、通信セッションのために第１及び第２のリンクから選択する。決定された第１のリンク品質２４６０及び決定された第２のリンク品質２４７４は、リンク選択モジュール２４２６への入力であり、選択されたリンク情報２４７６は、選択されたリンクを識別するリンク選択モジュール２４２６の出力である。
標識バースト処理モジュール２４２８は、標識符号バーストからリンク情報を回収する（回収された第１のリンク情報２４５２は第１の信号に対応し、回収された第２のリンク情報２４６６は第２の信号に対応する）。ユーザ・データ回収モジュール２４３０は、通信セッションの一部分としてユーザ・データを通信するために使用される非標識符号からユーザ・データ２４７８を回収する。或る場合には、回収されたユーザ・データ２４７８は、ピアツーピア通信セッションから得られ、他の場合には、回収されたユーザ・データは、アクセス・ノードとして働く基地局を介してユーザ・データが中継される通信セッションから得られる。
第１のデータ・スループット決定モジュール２４３２は、第１の決定されたリンク品質２４６０に基づいて、基地局に対する第１のデータ・スループット２４５４を予測する。第２のデータ・スループット決定モジュール２４３４は、第２の決定されたリンク品質２４７４に基づいて、ピア無線端末に対する第２のデータ・スループット２４６８を予測する。リンク選択モジュール２４２６は、より高いデータ・スループットを有する第１及び第２のリンクの１つを選択するスループット・ベース選択モジュールを含む。第１のデータ・スループット決定モジュール２４３２は、第１のデータ・スループット２４５４を予測するとき、記憶された最大送信電力情報２４８０を使用する。第２のデータ・スループット決定モジュール２４３４は、第２のデータ・スループット２４６８を予測するとき、記憶された最大送信電力情報２４８０を使用する。
電力要件推定モジュール２４３６は、第１及び第２のリンクを維持するために要求されるエネルギー量を推定する（第１のリンクを維持するために要求される推定エネルギー量２４５６、第２のリンクを維持するために要求される推定エネルギー量２４７０）。リンク選択モジュール２４２６は、更に、第１及び第２のリンクを維持するために要求されるエネルギーの関数として、通信セッションのために第１及び第２のリンクからの選択を遂行する。この選択は、リンク品質要件２４８６を満足し、更に、最小維持エネルギー量を要求する第１及び第２のリンクの１つを選択することを含む。
経路選択コスト決定モジュール２４３８は、第１及び第２のリンクの個々の１つを使用することに関連づけられた経済コストを考慮する経路選択コスト決定を遂行する。第１のリンクに関連付けられた経路選択コスト決定情報２４５８及び第２のリンクに関連づけられた経路選択コスト決定情報２４７２は、モジュール２４３８の出力である。リンク選択モジュール２４２６は、更に、例えば、第１及び第２のリンクの個々に関連づけられた経済コストを考慮する情報（２４５８、２４７２）を使用し、最小コスト経路選択決定の関数として、第１及び第２のリンクの選択を遂行する。
周波数帯域決定モジュール２４４０は、第２の信号を受信する前に、第１の信号から第２の信号の周波数帯域を決定する。こうして、基地局は、自分の近傍でピアツーピア通信に使用される周波数帯域を識別する。監視区間決定モジュール２４４２は、前記無線端末２４００が第２の信号を監視する時間区間２４８８、例えば、無線端末２４００がピア・ノードからのユーザ標識符号を探索する時間区間を決定する。ピアツーピア信号監視モジュール２４４４は、第２の信号を受信するために識別された区間中に、ピア無線端末からの信号を監視する。例えば、ピアツーピア信号監視モジュール２４４４は、ピア・ノードからのユーザ標識符号バーストを監視する。
幾つかの実施形態において、選択モジュール２４２６は、基地局識別情報、ピア識別情報、優先順位情報、通信を予想される情報の型、無線端末２４００の現在の条件、及び／又は潜時要件の関数として、選択基準を変更し、及び／又は選択基準を再加重する。例えば、選択モジュール２４２６は、幾つかの実施形態において、低バッテリ電力条件が無線端末２４００で検出されたとき、エネルギー要件の関数として選択を重く加重する。他の例として、選択モジュール２４２６は、大量の時間臨界データの通信が予想されるとき、予測されたデータ・スループットに基づいて、選択を重く加重する。
図１６は、様々な実施形態に従って、基地局を動作させる例示的方法のフローチャート１４００の描画である。動作はステップ１４０２でスタートする。ステップ１４０２において、基地局は電源を入れられて初期化され、ステップ１４０４へ進む。ステップ１４０４において、基地局は標識符号を送信する。前記標識符号は、少なくとも１つの標識符号バーストを含み、ピアツーピア周波数帯域、例えば、基地局の近傍で使用可能なピアツーピア周波数帯域に関する情報を伝達する。ステップ１４０４はサブステップ１４０６を含む。サブステップ１４０６において、基地局は標識符号を第１の通信帯域の中へ送信する。前記標識符号伝達情報は、前記ピアツーピア周波数帯域として使用される第２の周波数帯域を表示する。この第２の周波数帯域は、前記第１の周波数帯域とは異なる。動作はステップ１４０４からステップ１４０８へ進む。
ステップ１４０８において、基地局は第２の標識符号を第１の通信帯域の中へ送信する。前記第２の標識符号は、基地局をアクセス・ノードとして使用している複数の無線端末へタイミング同期情報を提供する。動作はステップ１４０８からステップ１４１０へ進む。
ステップ１４１０において、基地局は、前記アクセス・ノードを介して通信するためアクセス・ノードとして前記基地局を使用している前記複数の無線端末の少なくとも幾つかから、データを受信する。ステップ１４１２において、基地局は、第１の周波数帯域を使用して、アクセス・ノードとして前記基地局を使用している前記複数の無線端末の少なくとも幾つかへユーザ・データを送信する。動作はステップ１４１２からステップ１４０４へ進む。
幾つかの実施形態において、第１の周波数帯域は時分割多重様式で使用され、データを受信する前記ステップ（１４１０）は、第１の時間期間中に第１の通信帯域内のデータを受信し、ユーザ・データを第１の周波数帯域の中へ送信する前記ステップ（１４１２）は、前記第１の時間期間とは異なる第２の時間期間中に遂行される。幾つかの他の実施形態において、基地局は、前記標識符号、前記第２の標識符号、及び前記ユーザ・データ信号を含む信号を送信するため第１の周波数帯域を使用し、基地局をアクセス・ポイントとして使用している無線端末からユーザ・データ信号を受信するため、第３の通信帯域が使用される。幾つかのそのような実施形態において、第１、第２、及び第３の通信帯域は異なっていて重複しない。幾つかのそのような実施形態において、基地局はユーザ・データを同時に送信及び受信する。
幾つかの実施形態において、１分の時間期間にわたって第２の通信帯域の中へ送信されたときの平均基地局送信電力は、同じ１分区間にわたって第１の周波数帯域の中へ送信されたときの平均基地局送信電力の１／１０００よりも小さい。幾つかのそのような実施形態において、基地局は第２の周波数帯域の中へ電力を送信しない。
フローチャート１４００に関して説明された実施形態の変形である他の実施形態において、基地局は、自分のアクセス・ノード標識符号及びユーザ・データを第１の周波数帯域の中へ送信し、ピアツーピア通信のための標識符号を第２の周波数帯域の中へ送信する。第２の周波数帯域はピアツーピア通信に使用されるが、基地局はユーザ・データを第２の周波数帯域の中へ送信することはない。幾つかのそのような実施形態において、１分の時間期間にわたって第２の通信帯域の中へ送信された平均基地局送信電力は、同じ１分区間にわたって第１の周波数帯域の中へ送信された平均基地局送信電力の１／１０００よりも小さい。
フローチャート１４００に関する変形である更に他の実施形態において、基地局は、自分のアクセス・ノード標識符号及び自分のピアツーピア・ノード標識符号の双方を、標識符号に使用される第１の周波数帯域の中で送信する。更に、基地局は、基地局をアクセス・ノードとして使用している無線端末に意図されたユーザ・データを第２の周波数帯域の中へ送信し、ピアツーピア通信に利用される第３の周波数帯域の中へユーザ・データを送信することを控える。ここで、前記第１、第２、及び第３の通信帯域は重複しない。
図１７は、様々な実施形態に従った例示的基地局２５００の描画である。例示的基地局２５００は、関連したアンテナ２５０１を有する受信機モジュール２５０２、関連した送信機アンテナ２５０３を有する送信モジュール２５０４、プロセッサ２５０６、Ｉ／Оインタフェース２５０８、及びバス２５１２を経由して一緒に結合されたメモリ２５１０を含む。様々な要素は、バス２５１２を経由してデータ及び情報を相互に交換する。メモリはルーチン２５１４及びデータ／情報２５１６を含む。プロセッサ２５０６、例えば、ＣＰＵは、ルーチン２５１４を実行し、メモリ２５１０内のデータ／情報２５１６を使用して、基地局２５００の動作を制御し、方法、例えば、図１６の方法を実現する。
ルーチン２５１４は、標識符号生成モジュール２５１８、周波数帯域制御モジュール２５２０、ユーザ・データ送信制御モジュール２５２２、送信電力制御モジュール２５２４、及びアクセス・ノード標識符号生成モジュール２５２６を含む。データ／情報２５１６は、記憶されたピアツーピア標識符号特性情報２５２８、記憶されたアクセス・ノード標識符号特性情報２５３４、ピアツーピア標識符号送信帯域情報２５５６、アクセス・ノード標識符号送信帯域情報２５５８、ピアツーピア通信帯域情報２５６０、基地局アクセス・ノード帯域情報２５６２、タイミング情報２５６４、送信電力情報２５６６、及び基地局２５００をアクセス・ノードとして使用している無線端末に対応する無線端末データ／情報２５４０を含む。
記憶されたピアツーピア標識符号特性情報２５２８は、標識バースト情報の１つ又は複数の集合を含む（標識バースト１情報２５３０、．．．、標識バーストＮ情報２５３２）。記憶されたアクセス・ノード標識符号特性情報２５３４は、標識バースト情報の１つ又は複数の集合を含む（標識バースト１情報２５３６、．．．、標識バーストＮ情報２５３８）。
基地局をアクセス・ノードとして使用している無線端末に対応する無線端末データ／情報２５４０は、情報の複数の集合を含む（無線端末１データ／情報２５４２、．．．、無線端末ｎデータ／情報２５４４）。無線端末１データ／情報２５４２は、受信されたユーザ・データ２５４６、送信されるべきユーザ・データ２５４８、基地局割り当て無線端末識別子２５５０、状態情報２５５２、及び通信セッション情報２５５４を含む。
受信機モジュール２５０２、例えば、ОＦＤＭ受信機は、基地局２５００をアクセス・ノードとして使用している無線端末からアップリンク信号を受信する。受信された信号は、アクセス・ノードを介する通信のために基地局２５００をアクセス・ポイントとして使用している複数の無線端末からのユーザ・データ信号、例えば、情報チャネル信号を含む。無線端末１に対応する受信されたユーザ・データ２５４６は、基地局２５００をアクセス・ノードとして使用している１つの例示的無線端末からの受信信号から取得されたユーザ・データを表す。
送信機モジュール２５０４、例えば、ОＦＤＭ送信機は、自分の近傍にある無線端末へ信号を送信する。送信された信号は、この近傍でピアツーピア通信をサポートするように意図された、生成された標識符号を含む。生成された標識符号は、少なくとも１つの標識符号バーストを含み、ピアツーピア周波数帯域に関する情報を伝達する。送信された信号は、更に、アクセス・ノード動作をサポートするように意図された、生成された第２の標識符号を含む。生成された第２の標識符号は、基地局をアクセス・ノードとして使用している複数の無線端末へタイミング同期情報を提供する。幾つかの実施形態において、ピアツーピア周波数帯域情報を伝達している、生成された標識符号、及びアクセス・ノード・タイミング同期情報を通信している、生成された第２の標識符号は、同じ周波数帯域の中へ送信される。送信機２５０４は、更に、基地局をアタッチメント・ポイントとして使用している無線端末へ、制御データ及びユーザ・データを送信する。無線端末１に対応した、送信されるべきユーザ・データ２５４８は、例えば、ダウンリンク・情報チャネル部分で、基地局２５００によって、基地局をアクセス・ノードとして使用している無線端末へ送信されるユーザ・データの例である。ユーザ・データは、例えば、音声、画像、テキスト、及び／又はファイル・データを含む。
幾つかの実施形態において、データを受信することは、第１の時間期間中に、第１の周波数帯域の中で、基地局をアクセス・ノードとして使用している無線端末からデータを受信することを含み、第１の周波数帯域の中へユーザ・データを送信することは、第１の時間期間とは異なる第２の時間期間中に遂行される。前記周波数帯域は時分割多重様式で使用される。幾つかの実施形態において、タイミング情報２５６４は、第１及び第２の時間期間を識別する。様々な実施形態において、基地局は、ピアツーピア通信に使用されるように指定された第２の周波数帯域の中へユーザ・データを送信又は受信しない。
Ｉ／Оインタフェース２５０８は、他のネットワーク・ノード、例えば、他の基地局、ＡＡＡノード、ホーム・エージェント・ノードなど、及び／又はインターネットへ、基地局２５００を結合する。Ｉ／Оインタフェース２５０８は、基地局２５００をバックホール（backhaul）ネットワークへ結合することによって、基地局２５００を自分のネットワーク接続ポイントとして使用している無線端末が、異なる基地局を自分のネットワーク接続ポイントとして使用している他の無線端末との通信セッションに参加することを可能にする。
標識符号生成モジュール２５１８は標識符号を生成する。この標識符号は少なくとも１つの標識符号バーストを含み、ピアツーピア周波数帯域に関する情報、例えば、ピアツーピア周波数帯域を識別する情報を伝達する。記憶されたピアツーピア標識符号特性情報２５２８は、標識符号を生成するとき標識符号生成モジュール２５１８によって使用される。幾つかの実施形態において、モジュール２５１８によって生成された標識符号は、ピアツーピア通信帯域情報２５６０を伝達する。
周波数帯域制御モジュール２５２０は、モジュール２５１８によって生成された標識符号が第１の通信帯域へ送信されるときの送信を制御する。標識符号は、ピアツーピア周波数帯域として使用される第２の周波数帯域を表示する情報を伝達する。前記第２の周波数帯域は、第１の周波数帯域とは異なる。幾つかのそのような実施形態において、第１の周波数帯域は、ピアツーピア標識符号送信帯域情報２５５６によって識別された周波数帯域であり、第２の周波数帯域は、ピアツーピア通信帯域情報２５６０によって識別された周波数帯域である。
ユーザ・データ送信制御モジュール２５２２は、基地局アクセス・ノード情報によって識別された送信帯域を使用して、基地局をアクセス・ポイントとして使用している複数の無線端末へユーザ・データが送信されるときの送信を制御する。幾つかの実施形態において、基地局をネットワーク接続ポイントとして使用している無線端末へユーザ・データを送信するために使用される帯域は、ピアツーピア通信のために生成された標識符号が送信される帯域である第１の帯域と同じである。
送信電力制御モジュール２５２４は、ピアツーピア通信に使用される周波数帯域である第２の周波数帯域への送信電力を制御して、１分の時間期間にわたる第２の周波数帯域への基地局平均送信電力を、第１の周波数帯域、例えば、標識符号及びユーザ・データを含むアクセス・ノード関連ダウンリンク・シグナリングに使用される周波数帯域、の中へ送信された平均送信電力の１／１０００よりも小さく保つ。幾つかの実施形態において、基地局２５００は、ピアツーピア通信に使用される第２の周波数帯域の中へ送信しない。
アクセス・ノード標識符号生成モジュール２５２６は、アクセス・ノード標識符号特性情報２５３４を含むデータ／情報２５１６を使用して、第２の標識符号を生成する。第２の標識符号は、基地局２５００をアクセス・ノードとして使用している複数の無線端末へタイミング同期情報を提供する。
幾つかの実施形態において、（i）ピアツーピア帯域を識別する標識符号が送信される帯域、（ii）アクセス・ノード動作に関して無線端末タイミング同期に使用される標識符号が送信される帯域、及び（iii）無線端末に対するダウンリンク・アクセス・ノード・シグナリングに使用される帯域は、同じ帯域である。幾つかのそのような実施形態において、ピアツーピア通信に使用される帯域は、異なる、重複しない帯域である。こうして、情報２５５６、２５５８、及び２５６２は、幾つかの実施形態において、同じ帯域を識別し、情報２５６０は別の帯域を識別する。
図１８は、様々な実施形態に従った例示的標識符号送信装置１５００の描画である。例示的標識符号送信装置１５００は独立型デバイスであり、ユーザ・データを個々のユーザ・デバイスへ送信するために使用されるいかなる送信機をも含まない。例示的標識符号送信装置１５００は、受信機モジュール１５０２、標識符号送信機１５０４、プロセッサ１５０６、太陽熱発電供給モジュール１５０８、電源モジュール１５１０、バス１５１４を経由して一緒に結合されたメモリ１５１２を含む。様々な要素は、バス１５１４上でデータ及び情報を相互に交換できる。様々な要素（１５０２、１５０４、１５０６、１４０８、１５１０、１５１２）は、バス１５０７によって電源へ結合される。メモリ１５１２はルーチン１５１６及びデータ／情報１５１８を含む。プロセッサ１５０６、例えば、ＣＰＵはルーチン１５１６を実行し、メモリ１５１２内のデータ／情報１５１８を使用して装置１５００を制御し、方法を実現する。
ルーチン１５１６は、標識符号送信制御モジュール１５２０、標識符号生成モジュール１５２２、受信機制御モジュール１５２４、及び受信された放送信号情報回収モジュール１５２６を含む。データ／情報１５１８は、記憶された標識符号特性情報１５２８、記憶された標識符号制御情報１５３０、受信された放送信号情報１５３２、及び標識送信機識別情報１５３４を含む。記憶された標識符号特性情報１５２８は、標識バースト情報の１つ又は複数（標識バースト１情報１５３６、．．．、標識バーストＮ情報１５３８）、標識記号情報１５４０、及び電力情報１５４２を含む。標識バースト１情報１５３６は、標識記号を搬送する標識送信単位を識別する情報１５４４及び標識バースト持続時間情報１５４６を含む。記憶された標識符号制御情報１５３０は、標識バースト／周波数帯域／タイミング関係情報１５４８及び標識バースト／セクタ／タイミング関係情報１５５０を含む。受信された放送信号情報１５３２はタイミング情報１５５２を含む。
受信機モジュール１５０２は、受信アンテナ１５０１へ結合される。装置１５００は、受信アンテナ１５０１を経由して、信号、例えば、タイミング同期を目的として使用される信号を受信する。幾つかの実施形態において、受信機はＧＰＳ、ＧＳＭ、及びＣＤＭＡ受信機の１つである。幾つかの実施形態において、受信機はОＦＤＭ受信機である。幾つかの実施形態において、受信機モジュール１５０２は、複数の異なる型の信号を受信する能力を含み、例えば、展開エリアに依存して、異なる型の信号が受信され、参照源として利用される。幾つかのそのような実施形態において、受信機制御モジュール１５２４は、参照信号探索プロトコルを決定するとき、所定の順序づけられた系列に従う。
受信機１５０２は、受信機制御モジュール１５２４の制御のもとで放送信号を受信し、受信された放送信号情報回収モジュール１５２６は、タイミング情報１５２２、例えば、タイミング参照を含む受信された放送信号から、受信された放送信号情報１５３２を回復する。
標識符号送信機１５０４、例えば、ОＦＤＭ送信機は、送信アンテナ（セクタ１アンテナ１５０３、．．．、セクタＮアンテナ１５０５）へ結合される。装置１５００は、送信アンテナを経由して、ピアツーピア通信ネットワークをサポートするために使用される標識符号バーストを送信する。標識符号送信機１５０４は、標識符号バーストの系列を送信する。各々の標識符号バーストは、少なくとも１つの標識記号を含む。標識符号送信制御モジュール１５２０は、記憶された標識符号制御情報１５３０及びタイミング情報１５５２を含むメモリ１５１２内のデータ／情報１５１８を使用して、標識バースト信号の送信を制御する。例えば、検出及び処理された受信放送信号の関数として、標識符号バースト送信タイミングを制御する。標識符号送信制御モジュール１５２０は、タイミング情報１５５２及び標識バースト／周波数帯域／タイミング関係情報１５４８を含むデータ／情報１５１８を使用して標識送信機１５０４を制御し、異なる時間に、標識符号バーストを異なる周波数帯域の中へ送信する。標識符号送信制御モジュール１５２０は、タイミング情報１５５２及び標識バースト／セクタ／タイミング関係情報１５４８を含むデータ情報１５１８を使用して標識送信機１５０４を制御し、異なる時間に、標識符号バーストをセクタの中へ送信する。幾つかのそのような実施形態において、標識符号送信制御モジュール１５２０は、標識符号送信機１５０４を制御して、一時に多くても１つのセクタの中へ送信する。
太陽熱発電供給モジュール１５０８は、太陽エネルギーを電気エネルギーへ変換する太陽電池１５０９を含み、装置１５００が太陽熱発電を得ることができるようにし、時には太陽熱発電を得る。電源モジュール１５１０は、エネルギーを貯蔵するバッテリ１５１１を含み、装置がバッテリ１５１１によって電力を得ることができるようにし、時には電力を得る。幾つかの実施形態はバッテリ電源１５１１を含むが、太陽熱発電供給モジュール１５０８を含まない。例えば、バッテリは定期的に置換及び／又は再充電される。幾つかの実施形態において、装置１５００は、バッテリ寿命の持続時間中に動作することを期待され、廃棄されるか置換バッテリで再装備される。幾つかの実施形態において、標識符号送信装置１５００は、独立に電力を与えられ、例えば、持ち運び可能なガソリン、ディーゼル燃料、灯油、プロパン、天然ガス、及び／又は水素を基にした発電機及び／又は燃料電池から動作する。太陽、バッテリ、及び／又は他の独立エネルギー源を使用する実施形態は、地方の電力供給網を利用できないかもしれない遠隔場所、及び／又は電力供給網を信頼することができないエリアにおいて有利である。様々な実施形態において、標識符号送信電力は電力供給網へ結合されて電力を受け取る。
標識符号生成モジュール１５２２は、記憶された標識符号特性情報１５２８及び／又は標識送信機識別情報１５３４を含むデータ／情報を使用して標識符号バーストの系列を生成する。各々の標識符号バーストは少なくとも１つの標識記号を含む。標識符号バーストは、ピアツーピア通信のサポートに使用されることを意図される。標識記号１５４４を搬送する標識送信単位を識別する情報は、例えば、標識バースト１のОＦＤＭトーン記号の集合内の高電力標識記号を搬送するように指定されたＯＦＤＭトーン記号の部分集合を識別する情報を含む。標識バースト記号情報１５４０は、標識記号、例えば、変調記号値を規定する情報を含み、電力情報１５４２は、標識符号に関連づけられた送信電力レベル情報を含む。幾つかの実施形態において、標識記号の各々は、同じ送信電力レベルで送信されるように制御される。幾つかの実施形態において、所与のセクタ及び所与の周波数帯域に対応する標識記号の各々は、同じ送信電力レベルで送信されるように制御され、異なるセクタ及び／又は周波数帯域に対応する少なくとも幾つかの標識記号は、異なる電力レベルで送信される。
図１９は、様々な実施形態に従った標識符号送信機デバイスを動作させる例示的方法のフローチャート２６００の描画である。標識符号送信機デバイスは、例えば、独立型デバイスである。標識符号送信機デバイスは、ユーザ・データを個々のユーザ・デバイス、例えば、無線端末へ送信するために使用されるいかなる送信機をも含まない。様々な実施形態において、標識符号送信機デバイスは、ОＦＤＭ標識符号バーストを送信するＯＦＤＭ標識符号送信機を含む。各々の標識符号バーストは、例えば、標識符号送信機デバイスによってサービスされている地方領域において、ピアツーピア通信セッションで通信している無線端末によって送信されるデータ記号の送信電力レベルに関して、少なくとも１つの相対的に高い電力のＯＦＤＭ標識符号を含む。
動作はステップ２６０２でスタートする。ステップ２６０２において、標識符号送信機デバイスは電源を入れられて初期化される。動作はスタート・ステップ２６０２からステップ２６０４へ進む。ステップ２６０４において、標識符号送信機デバイスは、タイミング参照信号として使用可能な放送信号の異なる型を走査する。幾つかの実施形態において、走査は、少なくとも幾つかの地理的場所情報に基づく所定の系列に基づいて遂行される。次に、ステップ２６０６において、標識符号送信機デバイスは放送信号を受信し、ステップ２６０８において、受信された放送信号の関数として信号バースト送信タイミングを決定する。幾つかの実施形態において、受信機は、ＧＰＳ受信機、ＧＳＭ受信機、及びＣＤＭＡ受信機の少なくとも１つを含む受信機である。動作はステップ２６０８からステップ２６１０へ進む。
ステップ２６１０において。標識符号送信機デバイスは、標識符号バーストの系列を送信するように作動される。各々の標識符号バーストは、少なくとも１つの標識記号を含む。ステップ２６１０は、サブステップ２６１２、２６１４、２６１６、２６１８、２６２０、及び２６２２を含む。サブステップ２６１２において、標識符号送信機デバイスの送信機は、バッテリ電源、太陽熱発電源、及び商用電力供給網から独立した電源の１つから電力を得る。
サブステップ２６１４において、標識符号送信機デバイスは、現在のタイミング情報を所定のスケジュール情報と比較する。動作はサブステップ２６１４からサブステップ２６１６へ進む。サブステップ２６１６において、標識符号送信機デバイスは、１つ又は複数の標識符号バーストを送信する時間であるかどうかを決定する。サブステップ２６１６において、もし標識符号バーストを送信する時間ではないと決定されたならば、タイミング情報の追加の比較のために、動作はステップ２６１４へ戻る。しかしながら、サブステップ２６１６において、もし標識符号送信機デバイスが１つ又は複数の標識符号バーストを送信するようにスケジュールされていると決定されるならば、動作はサブステップ２６１８へ進む。サブステップ２６１８において、デバイスは、１つ又は複数の標識符号バーストが送信される１つ又は複数の周波数帯域を決定する。動作はサブステップ２６１８からサブステップ２６２０へ進む。サブステップ２６２０において、デバイスは、１つ又は複数の標識符号バーストが送信される１つ又は複数のセクタを決定する。次に、サブステップ２６２２において、標識符号送信機デバイスは、スケジュールされた１つまたは複数の標識符号バーストを、決定された１つ又は複数の周波数帯域及び決定された１つ又は複数のセクタの中へ送信する。動作は、追加の時間比較のため、サブステップ２６２２からサブステップ２６１４へ戻る。
様々な実施形態において、標識符号送信機デバイスは、記憶された制御情報を使用して、標識符号バーストが送信される複数の周波数帯域及び標識符号バーストの送信が起こる時間を決定する。幾つかの実施形態において、標識符号送信機デバイスは、自分の送信機を制御して、標識符号バーストを、異なる時間に異なる周波数帯域の中へ送信する。幾つかの実施形態において、標識符号送信機デバイスは、自分の送信機を制御してマルチセクタ・アンテナを使用し、標識符号バーストを、異なる時間に異なるセクタへ送信する。そのような一実施形態において、標識符号送信機デバイスは、自分の送信機を制御して、一時に多くても１つのセクタへ送信する。幾つかの実施形態において、標識符号送信機デバイスは、自分の送信機を制御して、一時に多くても１つの周波数帯域の中へ送信する。
様々な実施形態において、標識符号送信機デバイスは自分の送信機を制御して、セルの複数セクタの各々で複数の周波数帯域の中へ送信する。幾つかの実施形態において、標識符号送信機は、標識符号バーストが送信される所与の時間に、１つのセクタの多くても１つの周波数帯域の中へ送信するように制御される。
フローチャート２６００に関して説明された幾つかの実施形態において、標識符号送信機デバイスは、受信された放送信号から外部参照を取得する。幾つかの実施形態において、標識符号送信機は受信機を含まず、参照信号を受信しない。例えば、標識符号送信機デバイスは、再発スケジュールに対応する記憶されたスケジュール情報に従って自分の標識符号バーストを送信し、標識符号送信機デバイスのタイミングは自由に継続して他の標識符号送信機デバイスと調整されない。
図２０は、様々な実施形態に従って基地局を動作させる例示的方法のフローチャート１６００の描画である。例示的基地局はインフラストラクチャ・スペクトル使用とピアツーピア・スペクトル使用との間で切り替わる。こうして、異なる時間において、基地局の近傍のスペクトル、例えば、周波数帯域は、異なる目的のために使用される。動作はステップ１６０２でスタートする。ステップ１６０２において、基地局は電源を入れられて初期化され、ステップ１６０４へ進み、ノードＡ １６０６、Ｂ １６０８、Ｃ １６１０、及びＤ １６１２に接続する。
ステップ１６０４において、基地局は、自分のモードを第２のモード、例えば、第１の周波数帯域に関してアクセス・モード動作モードに設定する。この特定の例示的実施形態において、第１の周波数帯域に関するアクセス・モードは、スタートアップ・デフォルト・モードである。他の実施形態において、ピアツーピア動作モードがスタートアップ・デフォルト・モードであり、基地局は、第１の周波数帯域がピアツーピア通信に使用されるように指定されたモードでスタートアップする。動作はステップ１６０４からステップ１６１４及びステップ１６１６へ進む。
ステップ１６１４において、基地局は第２の時間期間中に第２の放送信号を送信し、第１の周波数帯域が第２の時間期間中に非ピアツーピア周波数帯域として使用されるという情報を伝達する。ステップ１６１６において、第２の時間期間中に、基地局はネットワーク・アクセス・ポイントとして動作し、第１の通信デバイスから通信ネットワークを経由してエアリンク上で受信された情報を第２の通信デバイスへ中継する。動作はステップ１６１４及びステップ１６１６からステップ１６１８へ進む。
接続ノードＡ １６０６に戻ると、動作は接続ノードＡ １６０６を経由してステップ１６２８へ進む。ステップ１６２８において、基地局は第２の動作モード中に通信活動レベルを監視する。動作はステップ１６２８からステップ１６３０へ進む。ステップ１６３０において、基地局は、活動が所定の閾値よりも下であるかどうかをチェックする。もし活動レベルが所定の閾値よりも下であれば、動作はステップ１６３２へ進む。ステップ１６３２において、活動レベル情報１６３６が更新されて低い活動レベルを表示する、低い活動レベルは、例えば、決定された低レベルに応答してモードを切り替えるべきレベルに対応する。もし活動レベルが閾値よりも下でなければ、動作はステップ１６３０からステップ１６３４へ進む。ステップ１６３４において、基地局は活動レベル情報１６３６を更新して、閾値がモード切り替え閾値よりも上にあること、例えば、基地局が現在の活動レベルに基づいて第２のモードに残るべきことを表示する。幾つかの実施形態において、所定の閾値は、基地局をネットワーク接続ポイントとして現在使用している１つの無線端末に対応する。幾つかの実施形態において、所定の閾値は１つの無線端末に対応する。この無線端末は、基地局をネットワーク接続ポイントとして現在使用しており、この無線端末との間で基地局を経由して少なくとも幾つかのユーザ・データを通信している。動作は、追加の監視のために、ステップ１６３２又はステップ１６３４からステップ１６２８へ進む。
接続ノードＢ １６０８へ戻ると、動作は接続ノードＢ １６０８を経由してステップ１６３８へ進む。ステップ１６３８において、基地局は無線端末からの信号を監視する。この信号は、第１の動作モードにおいて、無線端末が基地局をアクセス・ポイントとして使用することを求めていることを表示する。次に、ステップ１６４０において、基地局は、信号がステップ１６３８で検出されたかどうかをチェックする。もし信号が検出されたならば、動作はステップ１６４０からステップ１６４２へ進む。ステップ１６４２において、基地局は所望の活動レベル情報１６４４を更新する。動作は、追加の監視のために、ステップ１６４２からステップ１６３８へ進む。もし信号がステップ１６４０で検出されなかったならば、動作は、追加の監視のために、ステップ１６４０からステップ１６３８へ進む。
接続ノードＣ １６１０へ戻ると、動作は接続ノードＣ １６１０を経由してステップ１６４６へ進む。ステップ１６４６において、基地局は無効条件が起こるかどうかを監視する。ステップ１６４６はサブステップ１６４８及びサブステップ１６５０を含む。サブステップ１６４８において、基地局は、例えば、行政組織による第１の周波数帯域の先取りを表示する制御信号の受信を監視する。サブステップ１６５０において、基地局は、例えば、高優先順位ユーザによる第１の周波数帯域の先取りを表示する制御信号の受信を監視する。動作はステップ１６４６からステップ１６５２へ進む。
ステップ１６５２において、基地局は、第２の動作モードを無効にするために使用された条件が起こったかどうかを決定する。もし条件が起こっていれば、動作はステップ１６５２からステップ１６５４へ進む。ステップ１６５４において、基地局はモード無効情報１６５６を更新する。条件が起こっていなければ、動作は、追加の監視のために、ステップ１６５２からステップ１６４６へ進む。
接続ノードＤ １６１２へ戻ると、動作は接続ノードＤ １６１２を経由してステップ１６５８へ進む。ステップ１６５８において、基地局は無線端末からのモード変更信号を監視する。この変更信号は、無線端末が基地局の現在の動作モードを変更する権限を有することを表示する。幾つかの実施形態において、無線端末が基地局の現在の動作モードを変更する権限を有することを表示する情報は、無線端末識別子、表示された優先順位レベル、及び無線端末ユーザ識別子の１つである。動作はステップ１６５８からステップ１６６０へ進む。ステップ１６６０において、基地局は、そのようなモード変更信号が起こったかどうかを決定する。もし認可されたモード変更信号が検出されたならば、動作はステップ１６６０からステップ１６６２へ進む。ステップ１６６２において、基地局は認可されたモード変更情報１６６４を更新し、検出されなければ、動作は、追加の監視のために、ステップ１６６０からステップ１６５８へ進む。動作は、追加の監視のために、ステップ１６６２からステップ１６５８へ戻る。
ステップ１６１８へ戻ると、ステップ１６１８において、基地局は、活動レベル情報１６３６、認可されたモード変更情報１６６４、及び／又はモード無効情報１６５６の関数としてモード変更の決定を行う。もしステップ１６１８における決定が、モードを変更すべきであれば、動作はステップ１６２０へ進む。ステップ１６２０において、基地局は第２の動作モードから第１の動作モードへ切り替わる。第１の動作モードにおいて、基地局はアクセス・ノードとしての動作を中止する。決定が、モードを変更すべきでなければ、動作はステップ１６１８からステップ１６１４及び１６１６の入力へ進み、動作は第２のモードで継続する。
ステップ１６２０から、動作はステップ１６２２へ進む。ステップ１６２２において、基地局は第１の時間期間中に第１の放送信号を送信する。第１の放送信号は、第１の周波数帯域がピアツーピア周波数帯域として使用されるべきことを表示する情報を伝達する。動作はステップ１６２２からステップ１６２４へ進む。ステップ１６２４において、基地局は、モードを変更すべきかどうかを決定する。基地局は、モード変更を実現するかどうかを決定するとき、所望の活動レベル情報１６４２及び／又は認可されたモード変更情報１６６４を使用する。もしステップ１６２４の決定が、モードを変更すべきであれば、動作はステップ１６２６へ進む。ステップ１６２６において、基地局は第１の動作モードから第２の動作モードへ切り替わる。第２の動作モードにおいて、基地局はアクセス・ノードとして動作する。決定が、モードを変更すべきでなければ、動作はステップ１６２４からステップ１６２２の入力へ進み、基地局は第１のモード、例えば、ピアツーピア帯域として第１の周波数帯域の使用をサポートするモードでの動作を継続する。動作はステップ１６２６からステップ１６１４及びステップ１６１６の入力へ進む。それらのステップにおいて、基地局はアクセス・ノードとして第２のモードで動作する。
図２１は、様々な実施形態に従った例示的基地局２７００の描画である。例示的基地局２７００は、例えば、アクセス・ノードとして機能している基地局２７００を介して通信が方向づけられるインフラストラクチャ使用と、ピア無線端末の間の直接通信リンクが使用されるピアツーピア・スペクトル使用との間で、周波数スペクトルの再割り振りを制御する能力を含む。
例示的基地局２７００は、受信機モジュール２７０２、送信モジュール２７０４、プロセッサ２７０６、Ｉ／Оインタフェース２７０８、及びバス２７１２を経由して一緒に結合されたメモリ２７１０を含む。様々な要素は、バス２７１２上でデータ及び情報を相互に交換できる。メモリ２７１０は、ルーチン２７１４及びデータ／情報２７１６を含む。プロセッサ２７０６、例えば、ＣＰＵは、ルーチン２７１４を実行し、メモリ２７１０内のデータ／情報２７１６を使用して、基地局の動作を制御し、方法、例えば、図２０の方法を実現する。
受信機モジュール２７０２、例えば、ОＦＤＭ受信機は、受信アンテナ２７０１へ結合される。基地局２７００は、例えば、基地局がアクセス・ノードして機能しているとき、受信アンテナ２７０１を経由して無線端末から信号を受信する。送信モジュール２７０４、例えば、ОＦＤＭ送信機は、送信アンテナ２７０３へ結合される。基地局２７００は、送信アンテナ２７０３を経由して信号を無線端末へ送信する。送信された信号は、放送信号、例えば、周波数スペクトルがアクセス・モードの動作で使用されるべきか、又はピアツーピア通信セッション・モードの動作で使用されるべきかを識別するために使用される標識符号を含む。基地局２７００がアクセス・モードの動作でスペクトルを使用しているとき、送信機２７０４は、更に、ダウンリンク信号、例えば、パイロット通信路信号、制御通信路信号、及びユーザ・データ信号、例えば、情報チャネル信号を、基地局２７００をネットワーク接続ポイントとして使用している無線端末へ送信する。
送信モジュール２７０４は、第１の時間期間中に第１の放送信号を送信する。第１の放送信号は、第１の周波数帯域がピアツーピア周波数帯域として使用されるべきことを表示する情報を伝達する。また、送信モジュール２７０４は、第２の時間期間中に第２の放送信号を送信する。第２の放送信号は、第１の周波数帯域が第２の時間期間中に非ピアツーピア周波数帯域として使用されるべきことを表示する情報を伝達する。幾つかの実施形態において、第１及び第２の放送信号は、標識符号、例えば、ОＦＤＭ標識符号である。第１の放送信号は、第１の放送信号情報２７３０、例えば、標識符号バースト内の標識記号を識別する情報及び第１の放送信号を表すタイミング標識バースト・タイミング情報に基づいて、基地局２７００によって生成され、ピアツーピア周波数帯域情報を伝達する。第２の放送信号は、第２の放送信号情報２７３２、例えば、標識符号バースト内の標識記号を識別する情報及び第２の放送信号を表すタイミング標識バースト・タイミング情報に基づいて、基地局２７００によって生成され、非ピアツーピア周波数帯域情報２７４４を伝達する。こうして、無線端末は基地局２７００からの第１及び第２の放送信号を監視し、どれが検出されたかに依存して、第１の周波数帯域が現在どのように使用されているかを決定することができる。
Ｉ／Оインタフェース２７０８は、基地局２７００を他のネットワーク・ノード、例えば、他の基地局、ＡＡＡノード、ホーム・エージェント・ノードなど、及び／又はインターネットへ結合する。Ｉ／Оインタフェース２７０８は、基地局２７００を逆送ネットワークへ結合することによって、基地局２７００を自分のネットワーク接続ポイントとして使用している無線端末が、異なる基地局を自分のネットワーク接続ポイントとして使用している他の無線端末との通信セッションに参加することを可能にする。
ルーチン２７１４は、送信機制御モジュール２７１８、経路選択モジュール２７２０、モード制御モジュール２７２２、監視モジュール２７２４、セキュリティ・モジュール２７２６、及び活動レベル監視モジュール２７２８を含む。モード制御モジュール２７２２は、無効モジュール２７２３を含む。データ／情報２７１６は、第１の放送信号情報２７３０、第２の放送信号情報２７３２、送信タイミング情報２７３４、動作モード情報２７３６、検出されたアクセス要求信号情報２７３８、セキュリティ情報２７４０、ピアツーピア周波数帯域情報２７４２、非ピアツーピア周波数帯域情報２７４４、ネットワーク接続形態情報２７４６、現在のネットワーク経路選択情報２７４８、通信活動の決定された現在レベル情報２７５０、及び活動レベル・ベース切り替え基準２７５６を含む。通信活動の決定された現在レベル情報２７５０は、決定された帯域幅利用レベル２７５２及び活動無線端末ユーザの決定数２７５４を含む。活動レベル・ベース切り替え基準２７５６は、帯域幅利用切り替え閾値２７５８及び活動端末数切り替え閾値２７６０を含む。
送信機制御モジュール２７１８は、前記第１及び第２の時間期間中に、それぞれ前記第１及び第２の放送信号を送信するように、送信モジュール２７０４を制御する。前記第１及び第２の時間期間は重複しない。第２の時間期間中に使用される経路選択モジュール２７２０は、第１の通信デバイスからエアリンク上で受信されたユーザ・データを、前記基地局へ結合された通信ネットワークを経由して第２の通信デバイスへ経路選択する。経路選択モジュール２７２０は、ネットワーク接続形態情報２７４６及び現在のネットワーク経路情報２７４８、例えば、ふくそう場所(congestion location)、故障ノード、代替経路コスト、遅延考慮情報などを識別する情報を使用して、ユーザ・データの経路を決定する。
モード制御モジュールは、第１動作モードと第２動作モードとを切り替える。基地局が切り替えられた現在の動作モードは、動作モード情報２７３６によって表示される。第１の動作モードは、第１の周波数帯域がピアツーピア周波数帯域として利用されている第１時間期間中のモードに対応し、第２の動作モードは、第１の周波数帯域が、アクセス・ノードとして働いている基地局２７００との非ピアツーピア通信に利用されている動作モードである。モード制御モジュール２７２２が第２の動作モードから第１の動作モードへ切り替わるとき、モード制御モジュール２７２２は、例えば、第１の放送信号の送信が向けられた領域内の第１の周波数帯域に関して、基地局２７００がアクセス・ノードとして活動することを停止する。
監視モジュール２７２４は、基地局２７００をアクセス・ノードとして使用することを求めている無線端末からの信号を監視及び検出する。例えば、基地局２７００は、現在、第１の帯域がピアツーピア通信に使用されている第１の動作モードにあってよい。しかしながら、無線端末は、基地局がスペクトルをアクセス・ノード動作へ再割り振りすることを望んでよく、監視モジュール２７２４によって検出及び回収されるアクセス要求信号を基地局へ送ってよい。回収された情報は、例えば、検出されたアクセス要求信号情報である。幾つかの実施形態において、検出されたアクセス要求信号情報は、要求を行っている無線端末が、要求された変更を指令する権限を有することを表示する情報を含む。例えば、現在の基地局動作モードを変更する権限を無線端末が有することを表示する情報は、幾つかの実施形態において、無線端末識別子、表示された優先順位レベル、及び無線端末ユーザ識別子の１つによって通信される。セキュリティ情報２７４０は、権限の評価を行うときに利用される情報、例えば、認可されたユーザのリスト、無線端末、及び／又は優先順位レベル解釈情報を含む。基地局２７００は、モードを切り替えるかどうかの決定を行うとき、要求を考慮する。例えば、基地局は、アクセス・ノードとしての基地局の使用を無線端末が求めていることを表示する信号を無線端末から受信したことに応答して、第１の動作モードから第２の動作モードへ切り替わる。
セキュリティ情報２７４０を使用するセキュリティ・モジュール２７２６は、モード変更を要求する信号が、無線端末から来たのか、要求されたモード変更を指令する権限を有するユーザから来たのかを決定する。
活動レベル監視モジュール２７２８は、基地局が第２の動作モードにあってアクセス・ノードとして機能しているとき、通信活動のレベル２７５０を決定する。モード制御モジュール２７２２は低い活動レベルに応答し、これを使用して第２の動作モードから第１の動作モードへの切り替えを開始する。幾つかの実施形態において、或る場合には、決定された帯域幅利用レベル２７５２が、所定の閾値、即ち、帯域幅利用切り替え閾値２７５８よりも下にあることによって、低い活動レベルが表示される。幾つかの実施形態において、或る場合には、活動無線端末２７５４の決定された数が、所定の閾値、即ち、活動端末数切り替え閾値２７６０よりも下であることによって、低い活動レベルが表示される。様々な実施形態において、活動無線端末の決定された数２７５４は、現在、基地局をアクセス・ポイントとして使用している無線端末の数を表示する。幾つかの実施形態において、活動端末数切り替え閾値は１に設定される。
無効モジュール(override module)２７２３は、現在モード無効条件が起こる時を検出する。現在モード無効条件は、例えば、第１の周波数帯域の先取りを表示する制御信号の受信である。先取りは行政組織によることができ、時には行政組織による。代替的に、先取りは高優先順位ユーザによることができ、時には高優先順位ユーザによる。制御信号は、エアリンク上で通信されて、受信モジュール２７０２を経由して受信されるか、逆送ネットワーク上で通信されて、Ｉ／Оインタフェース２７０８を経由して受信され得る。
図２２は、様々な実施形態に従って無線デバイス、例えば、移動ノードを動作させる例示的方法のフローチャート１７００の描画である。動作は、ステップ１７０２でスタートする。ステップ１７０２において、無線デバイスは電源を入れられて初期化され、ステップ１７０４へ進む。ステップ１７０４において、無線デバイスは基地局との通信リンクを確立する。次に、ステップ１７０６において、無線デバイスはリンクを維持しながら、基地局からの放送信号を監視する。動作はステップ１７０６からステップ１７０８へ進む。
ステップ１７０８において、無線デバイスは、前記放送信号の少なくとも１つにおいて、セルラ・モードからピアツーピア・モードへの通信動作モードの変更を表示する所定の変更が検出されたかどうかをチェックする。幾つかの実施形態において、前記放送信号の少なくとも１つにおける変更は、標識符号における変更、例えば、基地局によって送信されているＯＦＤＭ標識符号における変更である。幾つかのそのような実施形態において、変更は、標識符号によって通信された情報における変更を含む。様々な実施形態において、標識符号によって通信された情報は、前記変更の後の周波数スペクトル使用のピアツーピア・モードを表示する。ステップ１７０８において、もしセルラ・モードからピアツーピア・モードへの通信動作モードにおける変更を表示する放送信号の変更を無線デバイスが検出したならば、動作はステップ１７０８からステップ１７１０へ進む。そうでなければ、追加の監視のために、動作はステップ１７０８からステップ１７０６へ進む。
ステップ１７１０において、無線デバイスは、変更の検出に応答してリンクの維持を中止する。ステップ１７１０はサブステップ１７１２を含む。サブステップ１７１２において、無線デバイスは前記リンクを維持するために使用された制御シグナリングを終了する。動作はステップ１７１０からステップ１７１４へ進む。ステップ１７１４において、無線デバイスは送信沈黙の維持をスタートする。次に、ステップ１７１６において、無線デバイスは通信リンクによって前に使用された周波数スペクトルにおける基地局との通信を中止する。動作はステップ１７１６からステップ１７２０へ進む。ステップ１７２０において、無線デバイスはセルラ動作モードからピアツーピア動作モードへ切り替わる。動作はステップ１７２０からステップ１７２２へ進む。
ステップ１７２２において、無線デバイスはピアツーピア・セッション開始事象をチェックする。例えば、セッション開始事象は、例えば、セッション確立を要求するピアからの信号、又は、領域内にあることを検出もしくは知られた他の無線端末とのピア・セッションを確立しようと試みる無線デバイスの決定である。セッション開始事象に応答して、動作はステップ１７２２からステップ１７２６へ進む。ステップ１７２６において、無線デバイスは他の無線端末とのピアツーピア通信セッションを確立する。もしピアツーピア・セッション開始事象が検出されなかったならば、動作はステップ１７２２からステップ１７２４へ進む。ステップ１７２４において、無線デバイスは送信沈黙の維持を継続する。幾つかの他の実施形態において、ピアツーピア・モードにある間、無線端末が通信セッションにあろうとなかろうと、無線デバイスは幾つかの放送信号、例えば、幾つかのユーザ標識符号を送信する。
動作はステップ１７２４又はステップ１７２６からステップ１７２８へ進む。ステップ１７２８において、無線デバイスは基地局からの信号、例えば、放送信号、例えば、スペクトル使用情報を伝達している標識符号の監視を継続する。動作はステップ１７２８からステップ１７３０へ進む。ステップ１７３０において、無線デバイスは、セルラ動作モードを表示する放送信号が検出されたかどうかを決定する。もしそのような信号が検出されたのであれば、動作はステップ１７３０からステップ１７３２へ進む。そうでなければ、動作は、追加の監視のために、ステップ１７３０からステップ１７２８へ進む。
ステップ１７３２において、もし前記他の端末とのピアツーピア通信セッションが確立されたのであれば、無線デバイスはそのようなセッションを終了する。次に、ステップ１７３４において、無線デバイスは基地局とのリンク、例えば、リンクの維持が中止された時点とリンクが再確立された時点との間、基地局に対応するカバレージエリア内に残っていた無線デバイスとのリンクを再確立する。
図２３は、様々な実施形態に従った例示的無線端末２８００、例えば、移動ノードの描画である。例示的無線端末２８００は、受信された放送信号、例えば、標識符号に応答して、セルラ動作モードとピアツーピア動作モードとの間で切り替わることができ、時には切り替わる。無線端末２８００は、受信機モジュール２８０２、送信機モジュール２８０４、プロセッサ２８０６、ユーザＩ／Оデバイス２８０８、及びバス２４１２を経由して一緒に結合されたメモリ２８１０を含む。様々な要素はバス２４１２上でデータ及び情報を相互に交換できる。メモリ２８１０は、ルーチン２８１４及びデータ／情報２８１６を含む。プロセッサ２８０６、例えば、ＣＰＵは、ルーチン２８１４を実行し、メモリ２８１０内のデータ／情報２８１６を使用して、無線端末２８００の動作を制御し、方法、例えば、図２２に従った方法を実現する。
ルーチン２８１４は通信ルーチン２８１８及び無線端末制御ルーチン２８２０を含む。通信ルーチン２８１８は、無線端末２８００によって使用される様々な通信プロトコルを実現する。無線端末制御ルーチン２８２０は、リンク確立モジュール２８２２、放送信号監視モジュール２８２４、モード決定モジュール２８２６、モード制御モジュール２８２８、制御シグナリング・モジュール２８３０、リンク再確立モジュール２８３２、及びピアツーピア通信確立モジュール２８３４を含む。モード制御モジュール２８２８は切り替えモジュール２８２９を含む。
データ／情報２８１６は、検出された放送信号情報２８３６、放送信号内で検出された変更情報２８４０、放送シグナリングによって通信されて決定された動作モード２８４２、スペクトル使用情報２８４８、無線端末現在動作モード情報２８４４、及び生成された制御信号２８４６を含む。データ／情報２８１６は、更に、放送信号の識別情報２８５０及び放送信号の情報回収情報２８５２を含む。放送信号の識別情報２８５０は標識記号エネルギー・レベル検出情報２８５４及び標識記号パターン情報２８５６を含む。放送信号の情報回収情報２８５２は、標識符号対モード・マッピング情報２８５８及び標識符号対スペクトル使用マッピング情報２８６０を含む。
受信機モジュール２８０２、例えば、ОＦＤＭ受信機は、受信アンテナ２８０３へ結合される。無線端末は受信アンテナ２８０３を経由して信号を受信する。受信機モジュール２８０２は基地局から放送信号を受信する。放送信号は、例えば、スペクトル使用の現在モードを通信するために使用される標識シグナリングを含む。基地局がアクセス・ノードとして機能しているとき、無線端末受信機２８０２は、スペクトル内で基地局からの制御信号及びユーザ・データ信号を受信することができ、時には受信する。スペクトルがピアツーピア通信に利用されているとき、無線端末受信機２８０２は、ピア無線端末からの直接の信号、例えば、ユーザ標識符号、ピアツーピア・セッション確立信号、及びピアツーピア通信セッションの一部分としてのユーザ・データ信号を受信することができ、時には受信する。
送信機モジュール２８０４、例えば、ОＦＤＭ送信機は、送信アンテナ２８０５へ結合される。無線端末２８００は送信アンテナ２８０５を経由して信号を送信する。幾つかの実施形態において、同じアンテナが送信機及び受信機によって使用される。送信される信号は、例えば、アクセス・ノード・ベースセッション確立信号、ピアツーピア・ノード・セッション確立信号、アクセス・ノードとのリンクを維持する一部分としてのアクセス・ノードへの制御信号、アクセス・ノードへのユーザ・データ信号、及びピアツーピア通信セッションの一部分としてのピア・ノードへのユーザ・データ信号を含む。
ユーザＩ／Оデバイス２８０８は、例えば、キーパッド、キーボード、スイッチ、マウス、マイクロホン、スピーカ、ディスプレイなどを含む。ユーザＩ／Оデバイス２８０８は、ユーザ・データの入力、出力ユーザ・データへのアクセス、及び無線端末の少なくとも幾つかの機能及び動作の制御、例えば、通信セッションの開始を含む動作に使用される。
リンク確立モジュール２８２２は、基地局との通信リンクを確立する。放送信号監視モジュール２８２４は、基地局からの放送信号の検出を監視する。モード決定モジュール２８２６は、モジュール２８２４の監視によって検出された基地局からの少なくとも１つの放送信号から、通信動作モードを決定する。様々な実施形態において、モード決定モジュール２８２６が、決定するために使用する基地局からの放送信号は標識符号である。幾つかの実施形態において、モード決定は、例えば、放送信号内の検出された変更情報２８４０で表示されるように、標識符号内の変更に基づく。幾つかのそのような実施形態において、変更は、標識符号によって通信された情報内の変更を表示する。例えば、標識符号によって通信された情報は、変更後のピアツーピア周波数スペクトル使用を表示し、変更前の標識符号情報は、スペクトルのセルラ・モード使用を表示する。他の例として、標識符号によって通信された情報は、変更後のセルラ・モード・スペクトル使用を表示し、変更前の標識符号情報は、スペクトルのピアツーピア・モード使用を表示する。
モード制御モジュール２８２８は、無線端末２８００が、モード決定モジュール２８２６によって決定されたモードで動作するように制御する。モード制御モジュール２８２８は、モード決定モジュール２８２６がセルラ・モードからピアツーピア動作モードへの通信動作モードの変更を表示するとき、基地局との確立リンクを撤回することができ、時には撤回する。切り替えモジュール２８２９は、放送信号の少なくとも１つで所定の変更を検出したことに応答して、セルラ動作モードからピアツーピア動作モードへ無線端末２８００を切り替える。無線端末現在動作モード２８４４は、無線端末が切り替えられた現在の無線端末動作モード、例えば、セルラ・モード又はピアツーピア・モードを表示する。
制御シグナリング・モジュール２８３０は、基地局との確立されたリンクを維持する制御信号２８４６を生成する。生成された制御信号２８４６は、例えば、電力制御信号、タイミング制御信号、制御通信路報告信号、例えば、ＳＮＲ報告などを含む。モード制御モジュール２８２８が基地局との確立されたリンクを撤回するとき、モード制御モジュール２８２８は制御シグナリング・モジュール２８３０を制御して、リンクを維持するために使用される制御信号の生成を停止する。
リンク再確立モジュール２８３２は、セルラ動作モードを表示する放送信号の検出に応答して、基地局とのリンクを再確立する。ピアツーピア通信確立モジュール２８３４は、例えば、前記リンクが基地局との維持を中止されてからリンクが基地局と再確立されるまでの時間の少なくとも一部分の間に、他の無線端末とのピアツーピア通信セッションを確立するために使用される。
検出された放送信号情報２８３６、例えば、検出された標識符号情報は、放送信号監視モジュール２８２４の出力である。放送信号監視モジュール２８２４は、放送信号の識別情報２８５０を含むデータ／情報２８１６を使用して、標識符号を検出する。標識記号エネルギー・レベル検出情報２８５４は、複数の受信された信号の中から標識記号を識別するために使用されるエネルギー・レベル規準を含む。例えば、標識符号は、少なくとも標識記号を含む標識符号バーストを含み、標識記号は、基地局によって送信された他の信号に関して比較的高いエネルギー・レベルで送信され、無線端末による容易な検出を可能にする。標識記号パターン情報２８５６は、標識記号送信単位の集合の中で標識記号の集合を識別する情報を含む。例えば、標識記号の特定のパターンは、特定の標識符号を表してよく、時には特定の標識符号を表す。
モード決定モジュール２８２６はデータ／情報２８１６を使用する。データ／情報２８１６は、放送信号によって通信されている動作モード２８４２、例えば、セルラ・モード及びピアツーピア・モードの１つを決定するための、放送信号の情報回収情報２８５２、及びスペクトル使用情報２８４８、例えば、セルラ・モード・スペクトル割り振り及びピアツーピア・モード・スペクトル割り振りの１つを含む。幾つかの実施形態において、セルラ・モード・スペクトル使用情報は、更に、スペクトルの時分割二重使用及びスペクトルの周波数分割二重使用の１つを識別する。例えば、アクセス・ノードとして機能しているときの基地局は、スペクトルがダウンリンク及びアップリンクで交替に使用されるＴＤＤ様式で動作してよく、又は基地局は、アップリンク及びダウンリンクのために２つの個別の帯域を使用して動作してよい。これは同時のアップリンク及びダウンリンクのシグナリングを可能にする。
図２４は、様々な実施形態に従って、基地局を含むシステムで移動通信デバイスを動作させる例示的方法のフローチャート１８００の描画である。動作はステップ１８０２でスタートする。ステップ１８０２において、移動通信デバイスは電源を入れられて初期化され、ステップ１８０４へ進む。ステップ１８０４において、移動通信デバイスは基地局動作モードを決定する。基地局動作モードは、基地局がネットワーク・アクセス・ノードとして動作するアクセス動作モード及び基地局カバレージエリア内のデバイスが相互との直接通信を許されるピアツーピア動作モードの１つである。動作はステップ１８０４からステップ１８０６へ進む。
ステップ１８０６において、移動通信デバイスは信号を基地局へ送り、無線端末が基地局動作モードにおける変更を望んだことを知らせる。次に、ステップ１８０８において、移動通信デバイスは基地局からの放送信号を監視する。この放送信号は、表示されたモードへ基地局動作モードを変更することが、移動通信デバイスによって望まれたことを表示する。動作はステップ１８０８からステップ１８１０へ進む。ステップ１８１０において、移動通信デバイスは、監視された信号が検出されたかどうかをチェックする。もし監視された信号が検出されたのであれば、動作はステップ１８１０からステップ１８１２へ進む。そうでなければ、動作は、追加の監視のために、ステップ１８１０からステップ１８０８へ進む。幾つかの実施形態において、タイムアウトが監視持続時間に関連づけられ、もし移動通信デバイスが、割り振られた時間内に、監視された信号を受信しなければ、移動通信デバイスは所望の変更信号を再び送る必要がある。
ステップ１８１２において、移動通信デバイスは、移動通信デバイス動作モードを、基地局が変更したモードへ変更する。動作はステップ１８１２からステップ１８１４へ進む。ステップ１８１４において、移動通信デバイスは、表示された動作モードから基地局の前の動作モードへ切り替えることを基地局へ知らせる。
幾つかの実施形態において、ステップ１８０４の信号は、ネットワーク・アクセス動作モードからピアツーピア動作モードへの変更の望みを表示する。幾つかの実施形態において、ステップ１８０４の信号は、基地局動作を制御するため前記移動通信デバイス有する権限のレベルを表示する情報を含む。幾つかのそのような実施形態において、権限のレベルを表示する情報は、デバイス識別子、ユーザ識別子、及び優先順位レベル・インディケータの１つである。
様々な実施形態において、移動通信デバイスは、基地局によって使用されるスペクトルの使用を無効にする権限を有する行政機関によって使用されるデバイスである。
幾つかの実施形態において、移動通信デバイスはセルラ・ネットワーク・デバイスであり、ステップ１８０６の所望の変更は、ピアツーピア・モードからネットワーク動作モードへの変更である。幾つかのそのような実施形態において、セルラ・ネットワーク・デバイスはピアツーピア動作をサポートしない。
様々な実施形態において、移動通信デバイスはピアツーピア・デバイスであり、所望の変更はネットワーク・アクセス・モードからピアツーピア動作モードへの変更である。幾つかのそのような実施形態において、ピアツーピア・デバイスはセルラ・ネットワーク動作モードをサポートしない。幾つかの実施形態において、セルラ・ネットワーク動作モードをサポートしないピアツーピア・デバイスは、基地局によるスペクトルの使用を無効にする権限を有する行政機関によって使用されるデバイスである。
図２５は、様々な実施形態に従った例示的無線端末２９００、例えば、移動ノードの描画である。例示的無線端末２９００は、基地局の動作モードに影響を与える能力、例えば、セルラ・モードとピアツーピア・モードとの間の切り替えを要求及び／又は指令する能力を含む。
例示的無線端末２９００は、受信機モジュール２９０２、送信機モジュール２９０４、プロセッサ２９０６、ユーザＩ／Оデバイス２９０８、及びバス２９１２を経由して一緒に結合されたメモリ２９１０を含む。様々な要素はバス２９１２上でデータ及び情報を交換できる。メモリ２９１０はルーチン２９１４及びデータ／情報２９１６を含む。プロセッサ２９０６、例えば、ＣＰＵは、ルーチン２９１４を実行し、メモリ２９１０内のデータ／情報２９１６を使用して無線端末の動作を制御し、方法、例えば、図２４に従った方法を実現する。
ルーチン２９１４は通信ルーチン２９１８及び無線端末制御ルーチン２９２０を含む。無線端末制御ルーチン２９２０は、基地局動作モード決定モジュール２９２２、信号生成モジュール２９２４、放送信号検出モジュール２９２８、及び通信モード制御モジュール２９３０を含む。信号生成モジュール２９２４は、基地局モード回復モジュール２９２６を含む。
データ／情報２９１６は、決定された基地局動作モード２９３２、生成された変更信号２９３４、及び基地局動作を制御するため無線端末が有する権限のレベルを表示する記憶情報２９３６を含む。情報２９３６は、無線端末デバイス識別子２９３８、無線端末ユーザ識別子２９４０、及び優先順位レベル・インディケータ２９４２を含む。データ／情報２９１６は、更に、検出された放送信号情報２９４４及び現在の無線端末動作モード情報２９４６を含む。
受信機モジュール２９０２、例えば、ОＦＤＭ受信機は、受信アンテナ２９０３へ結合される。無線端末２９００は受信アンテナ２９０３を経由して信号を受信する。受信された信号は、基地局から受信された放送信号、例えば、標識符号を含む。この放送信号から基地局動作モードを決定することができる。
送信機モジュール２９０４、例えば、ОＦＤＭ送信機は、送信アンテナ２９０５に結合される。無線端末２９００は送信アンテナ２９０５を経由して信号を送信する。送信される信号は、基地局が自分の動作モードを変更することを望む無線端末２９００の望みを伝達する生成された変更信号２９３４を含む。送信機モジュール２９０４は、生成された変更信号２９３４を基地局へ送り、基地局動作モードにおける無線端末の所望の変更を通信する。生成された変更信号２９３４は、基地局に対するモード変更の要求であってもよく、時には基地局に対するモード変更の要求である。生成された信号２９３４は、基地局に対する動作モード変更の指令であってよく、時には基地局に対する動作変更の指令である。
ユーザＩ／Оデバイス２９０８は、例えば、キーパッド、キーボード、スイッチ、マウス、マイクロホン、スピーカ、ディスプレイなどを含む。ユーザＩ／Оデバイス２９０８は、ユーザ・データの入力、出力ユーザ・データへのアクセス、及び無線端末の少なくとも幾つかの機能及び動作の制御、例えば、通信セッションの開始を含む動作に使用される。幾つかの実施形態において、ユーザＩ／Оデバイス２９０８は、基地局のモード・スイッチに指令するために使用される特殊目的のキー、スイッチ、又はボタンを含む。例えば、無線通信デバイス２９００は、基地局によるスペクトルの使用を無効にする権限を有する行政機関によって使用され、無線端末上に特殊目的ボタンを含む。このボタンは、押下されたときモード変更制御信号の生成及び送信を開始し、前記モード変更制御信号は基地局へ方向づけられる。
通信ルーチン２９１８は、無線端末２９００によって使用される様々な通信プロトコルを実現する。基地局動作モード決定モジュール２９２２は、基地局の動作モードを決定する。基地局動作モードは、基地局がネットワーク・アクセス・ノードとして動作するアクセス・ノード動作モード及び基地局カバレージエリア内のデバイスが相互との直接通信を許されるピアツーピア動作モードの１つである。決定された基地局動作モード２９３２は、決定モジュール２９２２の出力である。
信号生成モジュール２９２４は、無線端末が基地局動作モードの変更を望んだことを表示する信号変更信号２９３４を生成する。時には、生成された変更信号２９３４は、ネットワーク・アクセス動作モードからピアツーピア動作モードへの変更の望みを表示する。時には、生成された変更信号２９３４は、ピアツーピア動作モードからネットワーク・アクセス動作モードへの変更の望みを表示する。
幾つかの実施形態において、変更信号は、変更信号に関連づけられた権限のレベルを伝達する。権限のレベルは、幾つかの実施形態において、無線端末識別子、ユーザ識別子、及び優先順位レベル・インディケータの１つ又は複数に基づく。幾つかの実施形態において、無線端末２９００は、デバイスに関連づけられた固定レベルの権限を有する。幾つかの実施形態において、無線端末２９００は、可変レベルの権限を有する。例えば、可変レベルの権限はユーザ識別情報及び／又は優先順位レベル・アクセス符号情報の関数を変更する。幾つかのそのような実施形態において、ユーザＩ／Оデバイス２９０８は、ユーザに対応する生体測定情報を受け取る生体測定入力デバイスを含む。入力された生体測定情報は、権限情報を取得／認証するために使用される。
基地局モード回復モジュール２９２６は、基地局へ通信される回復信号２９３５を生成する。回復信号は、表示された動作モードから前の基地局動作モードへ切り替えることを基地局に知らせる。前記表示された動作モードは、前の変更信号によって基地局へ通信された動作モードであって、基地局が現在動作しているモードである。
放送信号検出モジュール２９２８は、基地局が、基地局動作モードを、無線端末によって望まれた表示動作モードへ変更したことを表示する放送信号を検出する。検出されたし放送信号情報２９４４は、検出モジュール２９２８の出力である。様々な実施形態において、検出された放送信号は標識符号、例えば、ОＦＤＭ標識符号である。
通信モード制御モジュール２９３０は、現在の無線端末動作モードによって表示される移動通信デバイスの動作モードを変更して、検出された放送信号によって表示されるように基地局が遷移した基地局動作モードとマッチさせる。様々な実施形態において、無線端末２９００はセルラ、例えば、アクセス・ノード・ベース・モード及びピアツーピア・モードの双方で通信セッションをサポートする。幾つかの実施形態において、無線端末はセルラ及びピアツーピア動作モードの１つにおける通信セッションをサポートしない。幾つかのそのような実施形態において、無線端末は予備状態へ入り、無線端末が通信セッションに参加できないモードへスペクトルが割り振られ、例えば、電力を保存する。
幾つかの実施形態において、無線端末２９００は、基地局によって使用されるスペクトルの使用を無効にする権限を有する行政機関によって使用されるデバイスである。幾つかの実施形態において、無線端末２９００は、セルラ・ネットワーク・デバイスであり、無線端末はピアツーピアからネットワーク・アクセス動作モードへの所望の変更を表示する。幾つかのそのような実施形態において、セルラ・ネットワーク・デバイスはピアツーピア通信をサポートしない。幾つかの実施形態において、無線端末２９００はピアツーピア・デバイスであり、無線端末はネットワーク・アクセス動作モードからピアツーピア動作モードへの所望の変更を表示する。幾つかのそのような実施形態において、セルラ・ネットワーク・デバイスはセルラ・ネットワーク動作モードをサポートしない。幾つかの実施形態において、無線端末は基地局によるスペクトルの使用を無効にする権限を有する行政機関によって使用される移動通信デバイスである。
無線端末２９００に基づく変形である一実施形態において、無線端末は基地局によるスペクトルの使用を無効にする権限を有する行政機関によって使用される移動通信デバイスであり、デバイスはモード変更指令信号を通信するが、アクセス・ノード・ベース通信セッション及びピアツーピア・ベース通信セッションのどちらもサポートしない。
図２６は、様々な実施形態に従って無線デバイス、例えば、移動ノードを動作させる例示的方法のフローチャート１９００の描画である。動作はステップ１９０２でスタートする。ステップ１９０２において、無線デバイスは電源を入れられて初期化される。動作はスタート・ステップ１９０２からステップ１９０４へ進む。ステップ１９０４において、無線デバイスは基地局から第１の放送信号を受信する。次に、ステップ１９０６において、無線デバイスは、受信された第１の放送信号から、基地局に対応する周波数帯域がピアツーピア通信に使用されていることを決定する。動作はステップ１９０６からステップ１９０８へ進む。
ステップ１９０８において、無線デバイスは基地局から第２の放送信号を受信し、次にステップ１９１０において、無線デバイスは、受信された第２の放送信号から、第２の周波数帯域がセルラ・ネットワーク帯域として使用されるように変更されたことを決定する。周波数帯域がセルラ周波数帯域として使用されるべきことの決定に応答して、動作はステップ１９１０から代替ステップ１９１２、１９１４、及び１９１６の１つへ進む。代替ステップ１９１２において、無線デバイスは送信電力を低減する。幾つかの実施形態において、送信電力を低減することは、少なくとも１０ｄＢだけ送信電力を低減することを含む。幾つかの実施形態において、送信電力を低減することは、送信を中止することを含む。代替ステップ１９１４において、無線デバイスは進行中のピアツーピア通信セッションを終了する。代替ステップ１９１６において、無線デバイスは進行中のピアツーピア通信セッションを保留状態にする。動作はステップ１９１２、１９１４、１９１６からステップ１９１８へ進む。もし無線端末が、進行中のピアツーピア通信セッションを有しないならば、ステップ１９１０の決定を行うとき、動作は代替ステップ１９１２、１９１４、又は１９１６を横断することなくステップ１９１０からステップ１９１８へ進む。
ステップ１９１８において。無線デバイスは基地局から第３の放送信号を受信し、次にステップ１９２０において、無線デバイスは、第３の放送信号から、前記周波数帯域がピアツーピア通信に使用されるように変更されたことを決定する。動作はステップ１９２０からステップ１９２２へ進む。ステップ１９２２において、無線デバイスは、前記第３の放送信号に応答して、保留状態にあったピアツーピア通信セッションを（保留状態で存在していたならば）活動状態へ切り替える。
幾つかの実施形態において、受信された第１、第２、及び第３の放送信号は、標識符号バーストを含む。幾つかの実施形態において、第１、第２、及び第３の信号の各々はОＦＤＭ標識符号である。
図２７は、様々な実施形態に従って実現された例示的無線端末、例えば、移動ノードの描画である。例示的無線端末３０００は、ピアツーピア通信セッションをサポートする。幾つかの実施形態において、例示的無線端末３０００はピアツーピア通信をサポートするが、セルラ動作モードをサポートしない。例示的無線端末３０００は、受信機モジュール３００２、送信モジュール３００４、結合モジュール３００３、プロセッサ３００６、ユーザＩ／Оデバイス３００８、電源モジュール３０１０、及びバス３０１４を経由して一緒に結合されたメモリ３０１２を含む。様々な要素は、バス３０１４上でデータ及び情報を相互に交換できる。メモリ３０１２はルーチン３０１６及びデータ／情報３０１８を含む。プロセッサ３００６、例えば、ＣＰＵはルーチンを実行し、メモリ３０１２内のデータ／情報３０１８を使用して、無線端末３０００の動作を制御し、方法、例えば、図２６に従った方法を実現する。
結合モジュール３００３、例えば、二重モジュール(duplex module)は、受信機モジュール３００２をアンテナ３００５へ結合し、送信モジュール３００４をアンテナ３００５へ結合して、例えば、無線端末３０００の時分割復信動作を調整する。バッテリ３０１１を含む電源モジュール３０１２は、無線端末３０００の様々なコンポーネントに電源を入れるために使用される。電力は、電源モジュール３０１０から電力バス３００９を経由して様々なコンポーネント（３００２、３００３、３００４、３００６、３００８、３０１２）へ分配される。ユーザＩ／Оデバイス３００８は、例えば、キーパッド、キーボード、スイッチ、マウス、マイクロホン、スピーカ、ディスプレイなどを含む。ユーザＩ／Оデバイス３００８は、ユーザ・データの入力、出力ユーザ・データへのアクセス、及び無線端末の少なくとも幾つかの機能及び動作の制御、例えば、ピアツーピア通信セッションの開始を含む動作のために使用される。
ルーチン３０１６は、モード決定モジュール３０２０、モード制御モジュール３０２２、ピアツーピア通信セッション終了モジュール３０２４、セッション保留モジュール３０２６、及びピアツーピア通信セッション再確立モジュール３０２８を含む。データ／情報３０１８は、受信された放送信号３０３０、決定された通信動作モード３０３２、無線端末制御モード情報３０３４、現在の送信電力レベル情報３０３５、電力低減情報３０３６、第１の最大送信電力レベル情報３０３８、第２の最大送信電力レベル情報３０４０、及びピアツーピア通信セッション情報３０４２を含む。ピアツーピア通信セッション情報３０４２は、状況情報３０４４、ピア・ノード情報３０４６、ユーザ・データ情報３０４８、及び状態情報３０５０を含む。
受信機モジュール３００２、例えば、ОＦＤＭ受信機は、放送信号を含む信号を受信する。受信機モジュール３００２は、更に、時には、無線端末３０００とのピアツーピア通信セッションで、ピア無線端末からのユーザ・データ信号を受信する。受信された放送信号３０３０、例えば、標識符号は、通信帯域動作モードを決定するために使用される。
送信機モジュール３００４、例えば、ОＦＤＭ送信機は、ピアツーピア通信セッションの一部分としてユーザ・データを送信する。幾つかの実施形態において、送信モジュール３００４は、更に、ユーザ標識符号、例えば、ОＦＤＭユーザ標識符号を送信する。
モード決定モジュール３０２０は、受信された放送信号３０３０に基づいて、通信帯域動作モード、即ち、決定された通信帯域動作モード３０３２を決定する。決定された通信帯域動作モードは、周波数帯域が或る時点で使用されるべきである動作モードを表示する。決定された通信帯域動作モードは、少なくともセルラ通信モード及び第１のピアツーピア通信モードを含む複数の周波数帯域モードの１つである。
モード制御モジュール３０２２は、モード決定及び決定された通信帯域動作モードにおける変更の少なくとも１つの関数として無線端末３０００デバイスの動作を制御する。前記モード制御モジュール３０２２は、周波数帯域がセルラ周波数帯域として使用されるべきことの決定に応答して、電力を低減するように送信機を制御する。幾つかの実施形態において、電力を低減するように送信機を制御することは、少なくとも１０ｄＢだけ送信電力を低減することを含む。幾つかの実施形態において、送信電力を低減することは、送信を中止することを含む。
こうして、幾つかの実施形態において、無線端末３０００がピアツーピア通信セッションにあり、スペクトルがアクセス・ノード・ベース動作をサポートするように再割り振りされるとき、無線端末は、低減された電力レベルでピアツーピア通信セッションを継続することを許される。一方、他の実施形態において、無線端末３０００がピアツーピア通信セッションにあり、スペクトルがアクセス・ノード・ベース動作に再割り振りされるとき、無線端末は終了するか、スペクトルがピアツーピア使用に再割り振りされるまで、ピアツーピア通信セッションを一時停止する。幾つかの実施形態において、無線端末３０００は、他の要因、例えば、デバイス識別情報、ユーザ・アイデンティティ情報、優先順位情報、潜時要件などに応答して、スペクトルの再割り振りによって中断されたピアツーピア・セッションを継続するか、終了するか、保留するかを決定する。
ピアツーピア通信セッション終了モジュール３０２４は、周波数帯域がセルラ周波数帯域として使用されていることの決定に応答して、少なくとも幾つかのピアツーピア通信セッションを終了する。セッション保留モジュール３０２６は、周波数帯域がセルラ周波数帯域として使用されていることの決定に応答して、進行中のピアツーピア通信セッションを保留状態にする。ピアツーピア通信セッション再確立モジュール３０２８は、周波数帯域がピアツーピア通信に使用されるべきことの決定に応答して、ピアツーピア通信セッションを保留状態から活動状態へ遷移する。
現在の送信電力レベル情報３０３５は、電力低減情報３０３６、例えば、少なくとも１０ｄＢの利得因子、第１の最大送信電力レベル情報３０３８、及び第２の最大レベル送信電力情報３０４０に従って送信電力レベルの低減を決定するとき、モード制御モジュール３０２２によって使用される監視されたレベルである。電力レベルの低減は、スペクトル使用がピアツーピアからセルラ・ベースへ変更されていることの検出に応答し、無線端末３０００は低減された電力レベルでピアツーピア通信セッションを継続する。幾つかの実施形態において、モード制御モジュール３０２２は、無線端末の観点から第１及び第２のピアツーピア動作モードをサポートする。第２のピアツーピア動作モードは、無線通信デバイス３０００が、第１のピアツーピア動作モードで使用されるレベルよりも低い最大送信電力レベルをユーザ・データの送信に使用する低減電力レベルの動作モードである。幾つかの実施形態において、スペクトルがピアツーピア使用に割り振られるとき、第１の無線端末ピアツーピア動作モードが適用され、スペクトルが主としてセルラ・アクセス・ノード・ベース動作に割り振られるとき、第２の無線端末ピアツーピア動作モードが適用される。
状況情報３０４４は、ピアツーピア通信セッションが活動状態にあるか保留状態にあるかを表示する。状況情報３０４４は、更に、ピアツーピア通信セッションが第１の無線端末ピアツーピア動作モード、例えば、正規電力モードにあるか、又は第２の無線端末ピアツーピア動作モード、即ち、低減電力モードにあるかを表示する。ピア・ノード情報３０４６は、ピア・ノード識別情報、アドレッシング情報、及び優先順位レベル情報を含む。ユーザ・データ情報３０４８、例えば、音声、画像、テキスト、ファイル情報は、ピアツーピア通信セッションの一部分として送信又は受信されるべきユーザ・データを含む。状態情報３０５０は、セッション維持情報、及び保留状態にされたセッションを再確立するために使用される記憶された情報を含む。
図２８Ａ及び図２８Ｂを備える図２８は、様々な実施形態に従った例示的通信方法のフローチャート２０００の描画である。例示的通信方法の動作は、ステップ２００２でスタートし、ステップ２００４、接続ノードＡ ２００６を経由するステップ２０２４、及び接続ノードＢ ２００８を経由するステップ２０３０へ進む。
ステップ２００４において、ピアツーピア動作及びセルラ・ネットワーク動作をサポートできる第１の無線端末が動作される。ステップ２００４は、サブステップ２０１０、２０１１、２０１２、２０１４、２０１６、２０１８、及び２０２０を含む。サブステップ２０１０において、第１の無線端末は、ページング時間区間である時間区間の第１の集合の間に、基地局からのページング信号を監視する。様々な実施形態において、時間区間の第１の集合の間に、第１の無線端末はピアツーピア信号を送信しない。幾つかの実施形態において、時間区間の第１の集合の間に、第１の無線端末は、更に、ピアツーピア信号を受信しない。
サブステップ２０１２において、第１の無線端末は、時間区間の前記第１の集合と重複しない時間区間の第２の集合の間に、ピアツーピア通信セッションに参加するように動作される。幾つかの実施形態において、第１及び第２の時間区間はインタリーブされる。サブステップ２０１２はサブステップ２０２２を含む。サブステップ２０２２において、第１の無線端末は、時間区間の前記第２の集合の少なくとも一部分の間に、ピアツーピア通信に使用される第１の無線端末識別子を送信するように動作される。幾つかのそのような実施形態において、第１の無線端末識別子は、ユーザ標識符号、例えば、少なくとも１つの標識記号を含む標識符号バーストを含むОＦＤＭユーザ標識符号を経由して通信される。
幾つかの実施形態において、ページング及びピアツーピア通信に、同じ周波数帯域が使用され、第１の無線端末はサブステップ２０１１を遂行する必要はない。幾つかの実施形態において、ページング及びピアツーピア通信に、異なる周波数帯域が使用される。幾つかのそのような実施形態において、サブステップ２０１１が遂行される。サブステップ２０１１において、第１の無線端末は、第１の時間区間中のページ監視と第２の時間区間中のピアツーピア動作モードとを切り替えるとき、前記無線端末内の受信機の周波数帯域を切り替える。
サブステップ２０１０へ戻ると、第１の無線端末へ向けられた検出ページ信号について、動作はサブステップ２０１０からサブステップ２０１４へ進む。サブステップ２０１４において、第１の無線端末は、自分に向けられたページに応答して基地局とのリンクを確立すべきか、進行中のピアツーピア通信セッションを継続すべきかを決定する。幾つかの実施形態において、ステップ２０１４の決定は、進行中のピアツーピア通信セッションに関連づけられた優先順位レベル、進行中のピアツーピア通信セッション内のピア無線端末に関連づけられた優先順位レベル、進行中のピアツーピア通信セッション内のピア無線端末のユーザに関連づけられた優先順位レベル、ピアツーピア通信セッションで通信されているデータの型、ピアツーピア・セッションで通信されているデータの潜時考慮、ピアツーピア通信セッション内で通信に残っているデータの量の推定値、及びページ信号内で通信された優先順位情報の少なくとも１つの関数である。幾つかのそのような実施形態において、ステップ２０１４の決定は、進行中のピアツーピア通信セッションに関連づけられた優先順位レベル、進行中のピアツーピア通信セッション内のピア無線端末に関連づけられた優先順位レベル、進行中のピアツーピア通信セッション内のピア無線端末のユーザに関連づけられた優先順位レベル、ピアツーピア通信セッション内で通信されているデータの型、ピアツーピア・セッション内で通信されているデータの潜時考慮、ピアツーピア通信セッション内で通信に残っているデータの量の推定値、及びページ信号内で通信された優先順位情報の少なくとも２つの関数である。
もしサブステップ２０１４の決定が、ページを送信した基地局とのリンクを確立することであれば、動作はサブステップ２０１６へ進む。ステップ２０１６において、第１の無線端末はピアツーピア通信セッションを終了し、サブステップ２０１８において、基地局とのリンクを確立する。しかしながら、もし第１の無線端末が、サブステップ２０１４において、進行中のピアツーピア通信セッションを継続することを決定するならば、動作はサブステップ２０１４からサブステップ２０２０へ進む。サブステップ２０２０において、第１の無線端末はピアツーピア通信セッションを継続する。幾つかのそのような実施形態において、第１の無線端末は、サブステップ２０２０の遂行を決定したとき、第１の無線端末はページを無視し、例えば、基地局へ応答を戻さない。他の実施形態において、第１の無線端末は、サブステップ２０２０の遂行を決定したとき、ページ応答信号を基地局へ送る。この信号は、第１の無線端末がページを受信したが、基地局とのリンクを確立しないことを決定したことを表示する。
ステップ２０２４に戻ると、ステップ２０２４において、ピアツーピア・モード動作及びセルラ・ネットワーク動作をサポートできる第２の無線端末が動作される。ステップ２０２４はサブステップ２０２６及び２０２８を含む。サブステップ２０２６において、第２の無線端末は、ページング時間区間である時間区間の第３の集合の間に、基地局からのページング信号を監視する。幾つかのそのような実施形態において、第１及び第３のページング時間区間は重複する。サブステップ２０２８において、第２の無線端末は、時間区間の前記第１又は第３の集合と重複しない時間区間の前記第２の集合の間に、ピアツーピア通信セッションに参加する。
ステップ２０３０に戻ると、ステップ２０３０において、少なくとも幾つかの第１の時間期間が起こるピアツーピア通信セッション内で第３の無線端末が動作される。その場合、第３の無線端末は、自分のピアツーピア通信セッションの始めから終わりまでの間でページング動作を遂行せず、自分のピアツーピア通信セッションの始めから終わりまでの間で起こる第１の時間区間中に沈黙したままである。
図２９は、様々な実施形態に従った例示的無線端末３１００、例えば、移動ノードの描画である。例示的無線端末３１００は、アクセス・ノード・ベース・セルラ通信及びピアツーピア通信を含む二重モード能力を含む無線通信システム内でページング信号を監視、検出、及び処理する。例示的無線端末３１００は双方の動作モードで動作をサポートする。
例示的無線端末３１００は、受信機モジュール３１０２、送信機モジュール３１０４、プロセッサ３１０６、ユーザＩ／Оデバイス３１０８、及びバス３１１２を経由して一緒に結合されたメモリ３１１０を含む。様々な要素は、バス３１１２上でデータ及び情報を交換できる。ユーザＩ／Оデバイス３１０８は、例えば、キーパッド、キーボード、スイッチ、マウス、マイクロホン、スピーカ、ディスプレイなどを含む。ユーザＩ／Оデバイス３１０８は、ユーザ・データの入力、出力ユーザ・データへのアクセス、及び無線端末の少なくとも幾つかの機能及び動作の制御、例えば、ピアツーピア通信セッションの開始又はアクセス・ノード・ベース通信セッションの開始を含む動作に使用される。
受信機モジュール３１０２、例えば、ОＦＤＭ受信機は、受信アンテナ３１０３へ結合される。無線端末は受信アンテナ３１０３を経由して基地局から信号を受信する。この信号は、ページング信号、及び基地局が無線端末３１００のためにネットワーク接続ポイントとして機能している信号、例えば、ダウンリンク制御信号及びダウンリンク・ユーザ・データ信号を含む。受信機モジュール３１０２は、更に、無線端末３１００とのピアツーピア通信セッション内でピア・ノードから信号を受信する。
送信機モジュール３１０４、例えば、ОＦＤＭ送信機は、送信アンテナ３１０５へ結合される。無線端末３１００は、送信アンテナ３１０５を経由して信号を送信する。送信される信号は、生成された識別信号３１４２、例えば、標識符号バーストを含むОＦＤＭユーザ標識符号を含み、各々の標識符号バーストは、少なくとも１つのОＦＤＭ標識記号を含む。送信される信号は、更に、アクセス・ノード・ベース・セッション確立信号、ピアツーピア・セッション確立信号、無線端末のネットワーク接続ポイントとして働いている基地局へ向けられた制御及びユーザ・データ・アップリンク信号、ピアツーピア通信セッションの一部分としてピア・ノードへ向けられた信号、及び無線端末３１００へ向けられたページを送信した基地局へ向けられたアップリンク・ページ応答信号を含む。
メモリ３１１０はルーチン３１１４及びデータ／情報３１１６を含む。プロセッサ３１０６、例えば、ＣＰＵは、ルーチン３１１４を実行し、メモリ３１１０内のデータ／情報３１１６を使用して、無線端末の動作を制御し、方法を実現する。ルーチン３１１４は通信ルーチン３１１８及び無線端末制御ルーチン３１２０を含む。通信ルーチン３１１８は、無線端末３１００によって使用される様々な通信プロトコルを実現する。無線端末制御ルーチン３１２０は、時間区間決定モジュール３１２２、セルラ・ネットワーク通信モジュール３１２４、ページ信号監視モジュール３１２６、ピアツーピア通信モジュール３１２８、無線端末識別信号生成モジュール３１３０、決定モジュール３１３２、及びピアツーピア通信セッション終了モジュール３１３４を含む。ピアツーピア通信モジュール３１２８はピアツーピア通信制御モジュール３１２９を含む
データ／情報３１１６は、ページング時間区間である時間区間の決定された第１の集合３１３６、時間区間の決定された第２の集合３１３８、検出されたページ信号３１４０、生成された無線端末識別信号、例えば、無線端末３１００に関連づけられた生成ユーザ標識３１００、ページング帯域情報３１４４、ピアツーピア帯域情報３１４６、及び受信機帯域設定情報３１４８を含む。
時間区間決定モジュール３１２２は、時間区間の第１及び第２の集合（３１３６、３１３８）を決定する。時間区間の第１及び第２の集合は、重複しない集合であり、時間区間の第１の集合は、ページング時間区間である。セルラ・ネットワーク通信モジュール３１２４は、セルラ・ネットワーク通信動作、例えば、無線端末が基地局をネットワーク接続ポイントとして使用し、セルラ通信ネットワークを経由して他の無線端末と通信する動作をサポートする。ページ信号監視モジュール３１２６は、時間区間の第１の集合３１３６の間に、基地局からのページング信号を監視する。情報３１４０は、無線端末３１００へ向けられる検出されたページ信号を表す。
ピアツーピア通信モジュール３１２８は、時間区間の第２の集合３１３８の間にピアツーピア通信シグナリング動作をサポートするが、時間区間の第１の集合３１３６の間にはサポートしない。ピアツーピア送信制御モジュール３１２９は、無線端末が第１の時間区間中にピアツーピア信号を送信しないように抑制する。幾つかの実施形態において、無線端末は、更に、第１の時間区間中にピアツーピア信号の検出動作を一時停止するように制御される。様々な実施形態において、時間区間の第１の集合のメンバは、時間区間の第２の集合のメンバとインタリーブされる。
無線端末識別信号生成モジュール３１３０は、ピアツーピア通信に使用される無線端末識別子３１４２、例えば、ОＦＤＭ標識符号バースト又はバースト系列を生成する。各々の標識符号バーストは少なくとも１つの標識記号を含む。決定モジュール３１３２は、受信されたページに応答して基地局との通信リンクを確立するか、進行中のピアツーピア通信セッションを継続するかを決定する。ピアツーピア通信セッション終了モジュール３１３４は、無線端末３１００に向けられた受信ページに応答して、ピアツーピア通信セッションを終了する。
ページング帯域情報３１４４は、ページングに使用される周波数帯域を識別する情報を含み、ピアツーピア帯域情報３１４６は、ピアツーピア通信に使用される周波数帯域を識別する。幾つかの実施形態において、ページング及びピアツーピア通信に同じ周波数帯域が使用される。幾つかの実施形態において、ページング及びピアツーピア通信に異なる周波数帯域が使用される。幾つかのそのような実施形態において、受信機モジュール３１０２は同調可能な受信機を含む。この受信機は、ページング及びピアツーピア通信に使用される異なった周波数帯域を切り替えるモード制御信号に応答する。受信機帯域設定情報３１４８は、受信機モジュール３１０２の現在の設定及び受信機モジュール３１０２の設定を変更するために使用される制御シグナリングを表示する情報を含む。
図３０は、様々な実施形態に従った例示的通信システム２１００の描画である。例示的通信システム２１００は、複数の基地局（基地局１ ２１０２、基地局２ ２１０４、基地局３ ２１０６）及び複数の非アクセス標識符号送信機ノード（非アクセス標識符号送信機ノード１ ２１０８、非アクセス標識符号送信機ノード２ ２１１２、非アクセス標識符号送信機ノード３ ２１１０）を含む。基地局（２１０２、２１０４、２１０６）は、ネットワーク・リンク（２１２０、２１２８、２１２６）を経由してネットワーク・ノード（２１１４、２１１８、２１１８）へ結合される。更に、システム２１００はネットワーク・ノード２１１６を含む。ネットワーク・ノード２１１６は、ネットワーク・リンク（２１２２、２１２４、２１３０、２１３１）を経由して、それぞれネットワーク・ノード２１１４、ネットワーク・ノード２１１８、非アクセス標識符号送信機２１０８、及び他のネットワーク・ノード及び／又はインターネットへ結合される。ネットワーク・リンク（２１２０、２１２２、２１２４、２１２６、２１２８、２１３０、２１３１）は、例えば、光ファイバ・リンク及び／又は有線リンクである。
幾つかの基地局（基地局１ ２１０２、基地局２ ２１０４）は、基地局領域内のピアツーピア通信をサポートし、更に、アクセス・ノードとして動作する。基地局３ ２１０６はアクセス・ノードとして機能し、自分のカバレージ領域内でピアツーピア通信をサポートしない。各々の基地局（基地局１ ２１０２、基地局２ ２１０４、基地局３ ２１０６）は対応する領域（２１０３、２１０５、２１０７）を有する。これらの領域はネットワーク・アクセス・モードにあるときのセルラ・カバレージエリアを表す。領域（２１０３、２１０５）は、更に、ピアツーピア通信をサポートするときの基地局標識送信領域を表す。
基地局（２１０２、２１０４、２１０６）及び非アクセス標識符号送信機ノード（２１０８、２１１０、２１１２）は、標識符号バースト、例えば、ОＦＤＭ標識符号バーストを含む標識符号を送信する。各々の標識符号バーストは少なくとも１つの標識記号を含む。
例示的システム２１００は、更に、複数の無線端末、例えば、移動ノード（移動ノード１ ２１５０、移動ノード２ ２１５２、移動ノード３ ２１５４、移動ノード４ ２１５６、移動ノード５ ２１５８、移動ノード６ ２１６０、移動ノード７ ２１６２、移動ノード８ ２１６４）を含む。これらの移動ノードはシステムの全体を移動してよい。移動ノード１ ２１５０は基地局１ ２１０２をアクセス・ノードとして使用し、リンク２１６６を経由して基地局１ ２１０２へ結合される。移動ノード２ ２１５２は基地局１ ２１０２をアクセス・ノードとして使用し、リンク２１６８を経由して基地局１ ２１０２へ結合される。移動ノード１ ２１５０及び移動ノード２ ２１５２は、同期のために、基地局１ ２１０２から送信されたアクセス・ノード標識符号を使用している。移動ノード３ ２１５４は、ピアツーピア・リンク２１７０を使用して、移動ノード４ ２１５６とのピアツーピア通信セッションにある。移動ノード３ ２１５４及び移動ノード４ ２１５６は、同期のために、基地局１ ２１０２からのピアツーピア標識符号を使用している。
移動ノード５ ２１５８は基地局３ ２１０６をアクセス・ノードとして使用しており、リンク２１７２を経由して基地局３ ２１０６へ結合される。移動ノード６ ２１６０は基地局３ ２１０６をアクセス・ノードとして使用しており、リンク２１７４を経由して基地局３ ２１０６へ結合される。移動ノード５ ２１５８及び移動ノード６ ２１６０は、同期のために、基地局３ ２１７４から送信されたアクセス・ノード標識符号を使用している。
移動ノード７ ２１６２は、ピアツーピア・リンク２１７６を使用して、移動ノード８ ２１６４とのピアツーピア通信セッションにある。移動ノード７ ２１６２及び移動ノード８ ２１６４は、同期を目的として、非アクセス標識符号送信機ノード３ ２１１０からのピアツーピア標識符号を使用している。
基地局１ ２１０２は、ピアツーピア標識符号生成モジュール２１３２、アクセス・ノード標識符号生成モジュール２１３４、送信機モジュール２１３６、受信機モジュール２１３８、及び切り替えモジュール２１４０を含む。ピアツーピア標識符号生成モジュール２１３２は、ピアツーピア通信をサポートするために使用される標識符号を生成し、アクセス・ノード標識符号生成モジュール２１３４は、セルラ・ネットワーク通信をサポートするために使用される標識符号を生成する。送信機モジュール２１３６、例えば、ОＦＤＭ送信機は、生成されたピアツーピア標識符号及び生成されたアクセス・ノード標識符号を送信する。送信機モジュール２１３６は、更に、アクセス・ノードとして機能しているとき、制御及びユーザ・データ信号を無線端末へ送信する。受信機モジュール２１３８、例えば、ОＦＤＭ受信機は、無線端末、例えば、基地局をネットワーク接続ポイントとして使用している移動ノードから、信号、例えば、アクセス要求信号、制御信号、及びユーザ・データを受信する。切り替えモジュール２１４０は、ピアツーピア及びセルラ動作モードについて異なる時間に同じ周波数帯域を使用するピアツーピア及びセルラ動作モードの切り替えをサポートする。基地局１ ２１０２は、ピアツーピア及びセルラ動作モード中に異なる標識符号を送信する。
非アクセス標識符号送信機ノード２ ２１１２及び非アクセス標識符号送信機ノード３ ２１１０は、独立型デバイスである。非アクセス標識符号送信機ノード２ ２１１２は、送信機２１４２、バッテリ２１４４、及び受信機２１４６を含む。バッテリ２１４４は非アクセス標識符号送信機ノード２ ２１１２に電力を供給する。送信機２１４２は標識符号を送信する。この標識符号は、ピアツーピア通信セッションをサポートするときの同期を目的として、送信機カバレージ領域２１１３内の移動ノードによって利用される。標識符号送信機２１４２はユーザ・データを中継しない。受信機２１４６は、タイミング同期目的に使用される放送信号を受信する。タイミング同期目的に使用される放送信号を受信する受信機２１４６は、ＧＳＭ受信機、衛星受信機、及びセルラ・ネットワーク受信機の１つである。衛星受信機は、例えば、ＧＰＳ受信機、放送テレビ及び／又は無線信号衛星受信機、私有衛星受信機、又は行政制御衛星受信機を含む。セルラ・ネットワーク受信機は、例えば、ＣＤＭＡ、ОＦＤＭ、ＧＳＭ受信機などを含む。幾つかの実施形態において、非アクセス標識符号送信機ノードは、異なる型の放送信号を受信する複数の異なる型の受信機を含む。例えば、様々な信号は幾つかのエリアで利用可能であるが、他のエリアでは利用可能でない。
様々な実施形態において、標識符号を送信する基地局の少なくとも幾つかは、相互に関して同期されない。様々な実施形態において、標識符号を送信する非アクセス標識符号送信機ノードの少なくとも幾つかは、相互に関して同期されない。例えば、非アクセス標識符号送信機ノード３ ２１１０は、幾つかの実施形態において、受信機を含まず、自分の送信機領域２１１１の中へ送信された自分の標識符号は、システム２１００内の他の非アクセス標識符号送信機及びシステム２１００内の基地局に関して自由に継続する。
非アクセス標識符号送信機モジュール３ ２１１０は太陽電池２１４８を含む。太陽電池２１４８は、少なくとも一部の時間に非アクセス標識符号送信機ノード３ ２１１０へ電力を供給する太陽熱発電源変換デバイスである。
非標識アクセス標識符号送信機ノード１ ２１０８は、リンク２１３０を経由してネットワークへ結合され、タイミング同期情報がノード２１０８へ通信されるようにし、送信機領域２１０９への標識符号送信が全体的システム・タイミング参照に関して同期されることを可能にする。リンク２１３０上でユーザ・データは通信されない。
図３１は、様々な実施形態に従ってピアツーピア通信及びセルラ通信の双方をサポートする例示的無線通信システム２２００の描画である。例示的通信システム２２００は、複数の無線端末、例えば、移動ノード及び複数の基地局を含む。複数の基地局の少なくとも幾つかは、例えば、例示的基地局２２１２のように、ネットワーク・アクセス・ノード及びピアツーピアの能力を有する。例示的通信システム２２００は、更に、アクセス・ノードとして機能するがピアツーピア通信をサポートしない幾つかの基地局、例えば、例示的基地局２２８０、及びピアツーピア通信をサポートする幾つかの非アクセス標識符号送信機ノード、例えば、例示的非アクセス標識符号送信機ノード２２８２を含む。
システム２２００は、ピアツーピア及びセルラ通信をサポートする無線端末１Ａ ２２０２及び無線端末１Ｂ ２２０４、ピアツーピア通信をサポートするがセルラ・ネットワーク通信をサポートしない無線端末２Ａ ２２０６及び無線端末２Ｂ ２２１０、及びセルラ・ネットワーク通信をサポートするがピアツーピア通信をサポートしない無線端末３ ２２０８を含む。
無線端末１Ａ ２２０２は、標識符号処理モジュール２２１６、ピアツーピア通信モジュール２２１８、セルラ・ネットワーク通信モジュール２２３０、モード制御モジュール２２３２、現在モード情報２２３４、及び加入者プラン識別情報２２３６を含む。標識符号処理モジュール２２１６は、基地局及び／又は非アクセス標識符号送信機ノードから受信された標識符号を処理する。標識符号は、セルラ及びピアツーピア通信をサポートするため、例えば、同期、識別、モード及び／又は優先順位情報を提供するために使用される。ピアツーピア通信モジュール２２１８は、ピアツーピア通信をサポートする動作を遂行する。セルラ・ネットワーク通信モジュール２２３０は、セルラ通信をサポートする動作を遂行する。その場合、無線端末１Ａ ２２０２は無線通信リンクを経由して基地局と通信している。基地局はアクセス・ノードとして機能し、ネットワーク接続ポイントを提供する。無線端末１Ａ ２２０２が、所与の時間にピアツーピア動作モード及びセルラ動作モードの多くても１つをサポートするのに合わせ、モード制御モジュール２２３２は、ピアツーピア動作モードとセルラ動作モードとを切り替える。現在モード情報２２３４は、無線端末１Ａ ２２０２が、現在、ピアツーピア・モード及びセルラ・モードのどちらで動作しているかを表示する。
無線端末１Ｂ ２２０４は、標識符号処理モジュール２２３８、ピアツーピア通信モジュール２２４０、セルラ・ネットワーク通信モジュール２２４２、通信制御モジュール２２４４、及び加入者プラン識別情報２２４６を含む。標識符号処理モジュール２２３８は、基地局及び／又は非アクセス標識符号送信機ノードから受信された標識符号を処理する。ピアツーピア通信モジュール２２４０は、ピアツーピア通信をサポートする動作を遂行する。セルラ・ネットワーク通信モジュール２２４２は、セルラ通信をサポートする動作を遂行する。その場合、無線端末１Ｂ ２２０４は無線通信リンクを経由して基地局と通信している。基地局は、アクセス・ノードとして機能し、ネットワーク接続ポイントを提供している。無線端末１Ａ ２２０２が無線端末を制御して、ピアツーピア及びセルラ・ネットワーク通信セッションを同時に維持するのに合わせ、通信制御モジュール２２４４は、ピアツーピア動作モードとセルラ動作モードとを切り替える。
無線端末２Ａ ２２０６は、標識符号処理モジュール２２４８、ピアツーピア通信モジュール２２５０、及び加入者プラン識別情報２２５２を含む。標識符号処理モジュール２２４８は、基地局及び／又は非アクセス標識符号送信機ノードから受信された標識符号を処理する。ピアツーピア通信モジュール２２５０は、ピアツーピア通信をサポートする動作を遂行する。無線端末２Ｂ ２２１０は、標識符号処理モジュール２２６０、ピアツーピア通信モジュール２２６２、及び加入者プラン識別情報２２６４を含む。標識符号処理モジュール２２６０は、基地局及び／又は非アクセス標識符号送信機ノードから受信された標識符号を処理する。ピアツーピア通信モジュール２２６２は、ピアツーピア通信をサポートする動作を遂行する。
無線端末３ ２２０８は、標識符号処理モジュール２２５４、セルラ・ネットワーク通信モジュール２２５６、及び加入者プラン識別情報２２５８を含む。標識符号処理モジュール２２５４は、基地局及び／又は非アクセス標識符号送信機ノードから受信された標識符号を処理する。セルラ・ネットワーク通信モジュール２２５６は、セルラ・ネットワーク通信をサポートする動作を遂行する。
基地局２２１２は標識送信モジュール２２１３を含む。標識符号送信モジュール２２１３は、通信の同期、識別、モード、及び／又は優先順位情報に使用される標識符号を送信する。幾つかの実施形態において、標識符号の少なくとも幾つかは、標識符号バーストを含むОＦＤＭ標識符号であり、各々の標識符号バーストは少なくとも１つの標識記号を含む。基地局２２１２は、リンク２２１４を経由して、他のネットワーク・ノード、例えば、他の基地局、ルータ、ＡＡＡノード、ホーム・エージェント・ノードなど、及び／又はインターネットへ結合される。基地局２２８０は、ネットワーク・リンク２２８１を経由して、他のネットワーク・ノード及び／又はインターネットへ結合される。ネットワーク・リンク２２１４及び２２８１は、例えば、光ファイバ・リンク及び／又は有線リンクである。
無線端末１Ａ ２２０２と基地局２２１２との間の破線２２６８は、無線端末１Ａ ２２０２がセルラ通信モードで動作できること、及び基地局との無線通信リンクを有することを表示する。無線端末１Ａ ２２０２と無線端末２Ａ ２２０６との間の破線２２６６は、無線端末１Ａ ２２０２及び無線端末２Ａ ２２０６がピアツーピア通信モードで動作でき、他の無線端末との無線通信リンクを有することを表示する。線２２６６及び２２６８は、無線端末１Ａ ２２０２が２つのモード間で切り替わることを表示するため、破線として表示されている。
無線端末１Ｂ ２２０４と基地局２２１２との間の実線２２７４は、無線端末１Ｂ ２２０４がセルラ通信モードで動作でき、基地局との無線通信リンクを有することを表示する。無線端末１Ｂ ２２０４と無線端末２Ｂ ２２１０との間の実線２２７２は、無線端末１Ｂ ２２０４及び無線端末２Ｂ ２２１０がピアツーピア通信モードで動作でき、他の無線端末との無線通信リンクを有することを表示する。線２２７２及び２２７４は、無線端末１Ｂがピアツーピア及びセルラ・ネットワーク通信セッションを同時に維持できることを表示するため、実線として表示されている。
無線端末３ ２２０８と基地局２２１２との間の線２２７０は、無線端末３ ２２０８がセルラ通信モードで動作でき、基地局との無線通信リンクを有することを表示する。
様々な無線端末（２２０２、２２０４、２２０６、２２０８、２２１０）は、それぞれ加入者プラン識別情報（２２３６、２２４６、２２５２、２２５８、２２６４）を含む。幾つかの実施形態において、無線端末の集合は家族プランへ加入した通信サービス加入者に対応する。家族プランは複数の通信デバイスをサポートし、これら複数の通信デバイスの幾つかは異なる能力を有する。例えば、一実施形態において、家族プランへ加入した通信サービス加入者に対応する無線端末の集合は、無線端末１Ａ ２２０２、無線端末１Ｂ ２２０４、無線端末２Ａ ２２０６、及び無線端末３ ２２０８を含む。
幾つかの実施形態において、ピアツーピア通信モジュール（２２１８、２２４０、２２５０、２２６２）は、ОＦＤＭ通信モジュールである。幾つかの実施形態において、セルラ・ネットワーク通信モジュール（２２３０、２２４２、２２５６）はОＦＤＭ通信モジュールである。幾つかの実施形態において、ピアツーピア通信モジュール（２２１８、２２４０、２２５０、２２６２）はОＦＤＭ通信モジュールであり、セルラ・ネットワーク通信モジュール（２２３０、２２４２、２２５６）はＣＤＭＡ通信モジュールである。幾つかの実施形態において、ピアツーピア通信モジュール（２２１８、２２４０、２２５０、２２６２）はОＦＤＭ通信モジュールであり、セルラ・ネットワーク通信モジュール（２２３０、２２４２、２２５６）はＧＳＭ通信モジュールである。
図３２は、様々な実施形態に従った例示的標識バースト時間位置ホッピングを図解する描画３２００である。水平軸３２０２は時間を表し、垂直軸３２０４は周波数、例えば、周波数帯域、例えば、ピアツーピア通信に使用されている非インフラストラクチャ周波数帯域の中のОＦＤＭトーンを表す。無線端末は外部の放送信号３２０６を受信する。無線端末は放送信号３２０６をタイミング参照信号として使用し、それを自分のタイミング構造のベースとする。外部参照信号は、信号３２０６’で表示されるように反復する。幾つかの実施形態において、タイミング参照点は、受信された放送信号によって伝達された情報から引き出される。この例において、無線端末によって使用されているピアツーピア・タイミング構造は、標識シグナリングに使用されるスロットの系列を含み、各々のタイムスロットは標識シグナリング・リソース（スロット１標識シグナリング・リソース３２０８、スロット２標識シグナリング・リソース３２１０、スロット３標識シグナリング・リソース３２１２）に関連づけられる。スロットは、スロット１標識シグナリング・リソース３２０８’によって表示されるように反復する。各々のスロット標識シグナリング・リソースは、エアリンク・リソース、例えば、ОＦＤＭトーン記号のブロックを表す。
各々の標識シグナリング・リソース・スロット（３２０８、３２１０、３２１２）のスタートは、所定の時間ずれ（Ｔ１ ３２１４、Ｔ２ ３２１６、Ｔ３ ３２１８）に関して参照される。幾つかの実施形態において、各々の標識シグナリング・スロットの持続時間は同じである。幾つかの実施形態において、Ｔ２−Ｔ１＝Ｔ３−Ｔ２である。
各々の標識シグナリング・スロット・リソース（３２０８、３２１０、３２１２）の内部で、無線端末は、少なくとも１つの標識記号（３２２６、３２２８、３２３０）を含む標識符号バースト（３２２０、３２２２、３２２４）を送信する。標識記号は、無線端末によって送信されるデータ記号に関して比較的高い電力の記号である。この例において、標識リソース・スロットを有する標識符号バーストの時間位置は、無線端末によって使用されるホッピング関数に従って１つのスロットから次のスロットへホッピングされる。ホッピング関数は、（スロット１、スロット２、スロット３）に対応する異なった時間ずれ値（Ｔ４ ３２３４、Ｔ５ ３２３６、Ｔ６ ３２３８）によって表示されるように、それぞれスロットのスタートから標識符号バーストの時間を変動させる。ホッピング関数は、無線端末識別子、ユーザ識別子、及び／又は優先順位レベル値の関数として時間ずれを決定する。幾つかの実施形態において、ホッピング関数は、他の入力、例えば、スペクトルに関連づけられた受信放送値、受信キー、指定エリアに関連づけられた値、セクタに関連づけられた値などを使用することができる。
この例において、スロット・リソース（３２０８、３２１０、３２１２、３２０８’）において、標識符号バースト（３２２０、３２２２、３２２４、３２２０’）の標識記号（３２２６、３２２８、３２３０、３２２６’）のために、同じトーンが無線端末によって使用される。異なる無線端末は、標識記号に異なるトーンを使用してよく、時には、異なるトーンを使用する。
図３３は、様々な実施形態に従った例示的標識バースト時間位置ホッピング及び標識記号トーン・ホッピングを図解する描画３３００である。水平軸３３０２は時間を表し、垂直軸３３０４は、周波数、例えば、周波数帯域、例えば、ピアツーピア通信に使用されている非インフラストラクチャ周波数帯域の中のОＦＤＭトーンを表す。無線端末は、外部放送信号３３０６を受信する。無線端末は放送信号３３０６をタイミング参照信号として使用し、自分のタイミング構造のベースにする。外部参照信号は、信号３３０６’によって表示されるように反復する。幾つかの実施形態において、タイミング参照点は、受信放送信号によって伝達された情報から引き出される。この例において、無線端末によって使用されているピアツーピア・タイミング構造は、標識シグナリングに使用されるスロットの系列を含み、各々のタイムスロットは標識シグナリング・リソース（スロット１標識シグナリング・リソース３３０８、スロット２標識シグナリング・リソース３３１０、スロット３標識シグナリング・リソース３３１２）に関連づけられる。スロットは、スロット１標識シグナリング・リソース３３０８’によって表示されるように反復する。各々のスロット標識シグナリング・リソースは、エアリンク・リソース、例えば、ОＦＤＭトーン記号のブロックを表す。
各々の標識シグナリング・リソース・スロット（３３０８、３３１０、３３１２）のスタートは、外部タイミング参照信号３３０６からの所定の時間ずれ（Ｔ１ ３３１４、Ｔ２ ３３１６、Ｔ３ ３３１８）に関して参照される。幾つかの実施形態において、各々の標識シグナリング・スロットの持続時間は同じである。幾つかの実施形態において、Ｔ２−Ｔ１＝Ｔ３−Ｔ２である。
各々の標識シグナリング・スロット・リソース（３３０８、３３１０、３３１２）の内部で、無線端末は、少なくとも１つの標識記号（３３２６、３３２８、３３３０）を含む標識符号バースト（３３２０、３３２２、３３２４）を送信する。標識記号は、無線端末によって送信されるデータ記号に関して比較的高い電力の記号である。この例において、標識リソース・スロットを有する標識符号バーストの時間位置は、無線端末によって使用される時間ホッピング関数に従って１つのスロットから次のスロットへホッピングされる。ホッピング関数は、（スロット１、スロット２、スロット３）に対応する異なった時間ずれ値（Ｔ４ ３３３４、Ｔ５ ３３３６、Ｔ６ ３３３８）によって表示されるように、それぞれスロットのスタートから標識符号バーストの時間を変動させる。ホッピング関数は、無線端末識別子、ユーザ識別子、及び／又は優先順位レベル値の関数として時間ずれを決定する。幾つかの実施形態において、ホッピング関数は、他の入力、例えば、スペクトルに関連づけられた受信放送値、受信キー、指定エリアに関連づけられた値、セクタに関連づけられた値などを使用することができる。
この例において、スロット・リソース（３３０８、３３１０、３３１２）の中で標識符号バースト（３３２０、３３２２、３３２４）の標識記号（３３２６、３３２８、３３３０）のために無線端末によって使用される標識符号のトーンは、更に、トーン・ホッピング関数に従って１つのスロットから他のスロットへホッピングされる。トーン・ホッピング関数への入力は、無線端末識別子、ユーザ識別子、優先順位レベル値、スペクトルに関連づけられた受信放送値、受信キー、指定エリアに関連づけられた値、及びセクタに関連づけられた値の１つ又は複数を含む。
この例において、標識シグナリング・リソース・スロット１の次の反復３３０８’は、リソース３３０８内の標識バースト３３２０の標識記号３３２６と同じリソース３３０８’のＯＦＤＭトーン記号位置に置かれた標識バースト３３２０’の標識記号３３２６’を有する。幾つかの実施形態において、２つの別個のホッピング関数が使用される。１つの関数は標識バースト時間ホッピングのためであり、他の関数はトーン・ホッピングのためである。幾つかの実施形態において、標識バースト時間位置ホッピング関数及びトーン・ホッピング関数は、同じ系列長を有する。幾つかの実施形態において、標識バースト時間位置ホッピング関数及びトーン・ホッピング関数は、異なる系列長を有する。例えば、２つの系列長は相互に同じ大きさであってよい。代替的に、他の系列長に対する１つの系列長の比は整数であってよい。他の実施形態において、標識バースト時間ホッピング及びトーン・ホッピングの双方のために、１つのホッピング関数が使用される。具体的には、各々の標識シグナリング・リソース・スロット３３０８、３３１０、３３１２がＭ個の記号時間を含み、全ての記号時間がＮ個のトーンを含むと仮定する。各々のスロットにおいて、ホッピング関数は、１つの特定の記号時間に１つの特定のトーンを一意に識別する数を出力する。例えば、この数は０、１、．．．、Ｍ＊Ｎ−１であってよい。ここで、Ｍ及びＮは正の整数である。幾つかの実施形態において、Ｎは少なくとも１００であり、Ｍは少なくとも２０である。もっとも、他の実施形態において、値はこれらよりも小さくてよい。
図３４は、様々な実施形態に従ったピアツーピア通信帯域における例示的調整タイミングを図解する描画３４００である。描画３４００は例示的な第１及び第２の無線端末（３４０２、３４０４）、例えば、ピア移動ノードを含む。上方部分画３４０１は無線端末１ ３４０２の動作を図解するために使用され、下方部分画３４０３は無線端末２ ３４０４の動作を図解するために使用される。水平軸３４０６は時間を表し、垂直軸３４０８は周波数、例えば、ピアツーピア周波数帯域内のОＦＤＭトーンを表す。
双方の無線端末（３４０２、３４０４）は、外部放送信号３４１０を受信及び使用してタイミング参照を取得する。タイミング参照信号３４１０に基づいて、双方の無線端末（３４０２、３４０４）は標識シグナリング・リソース・スロット３４１２及び３４１４を認識する。無線端末１ ３４０２は、時間区間３４４０の間に、標識記号３４１８を含む標識符号バースト３４１６を送信し、時間区間３４４２の間に、標識記号３４２２を含む標識符号バースト３４２０を送信する。無線端末２ ３４０４は、時間区間３４４４、３４４６、３４４８、及び３４５０の間に、他の無線端末からの標識記号を監視している。時間区間３４４０は時間区間３４４６の中にあるから、無線端末２は無線端末１ ３４０２からの標識記号３４１８を検出することができる。時間区間３４４２は時間区間３４５０の中にあるから、無線端末２は無線端末１ ３４０２からの標識記号３４２２を検出することができる。
無線端末２ ３４０４は、時間区間３４５２の間に、標識記号３４２６を含む標識符号バースト３４２４を送信し、時間区間３４５４の間に、標識記号３４３０を含む標識符号バースト３４２８を送信する。無線端末１ ３４０２は、時間区間３４３２、３４３４、３４３６、及び３４３８の間に、他の無線端末からの標識記号を監視している。時間区間３４５２は時間区間３４３２の中にあるから、無線端末１は無線端末２ ３４０４からの標識記号３４２６を検出することができる。時間区間３４５４は時間区間３４３６の中にあるから、無線端末１は無線端末２ ３４０４からの標識記号３４３０を検出することができる。
この例において、双方の無線端末は、相互から標識符号を検出することができる。参照に基づく調整されたタイミング構造は、効率的な動作及び低減された電力消費を可能にする。なぜなら、無線端末内のモジュールは、送信及び／又は監視が要求されないとき、例えば、沈黙動作モードの間に、パワーを落とすことができるからである。
例えば、無線端末識別子の関数としての標識バーストの時間ホッピングは、無線端末１及び無線端末２の双方が、偶然にも１つの標識シグナリング・リソース・スロットの間に標識符号バーストを送信することになった場合、問題の解決を容易にする。幾つかの実施形態において、標識バースト時間ホッピングは、２つのピア無線端末によって送信された少なくとも幾つかの標識符号バーストが重複しないように構造化される。幾つかの実施形態において、無線端末は、時々、標識シグナリング・リソースの間に自分の標識バーストの送信を控え、標識シグナリング・リソースの全持続時間を監視する。
追加の実施形態、特徴、及び変形をこれから説明する。
インフラストラクチャ・ネットワークは、通常、所与の地理的エリアで端末へサービスを提供する基地局を含む。例示的実施形態において、インフラストラクチャの基地局は、第１の（インフラストラクチャ）スペクトル帯域を使用して、地理的エリア内でサービスを提供する。一方では、インフラストラクチャ帯域とは異なる第２の（非インフラストラクチャ）スペクトル帯域も、エリア内の端末が、例えば、アドホック・ネットワークのために使用することができる。
様々な実施形態に従って、非インフラストラクチャ・スペクトル帯域を使用してアドホック・ネットワーク内のタイミング及び／又は周波数同期を容易にするため、インフラストラクチャ基地局は標識符号を送信する。
例示的実施形態において、基地局はインフラストラクチャ・スペクトル帯域内で標識符号を送信する。非インフラストラクチャ・スペクトル帯域内で使用される所望の共通タイミング及び／又は周波数参照は、標識符号から決定されることが可能である。更に、基地局は、非インフラストラクチャ・スペクトル帯域の周波数場所及び非インフラストラクチャ・スペクトル帯域内で提供されるサービスの型、例えば、ＴＤＤ（時分割復信）又はアドホック・ネットワーキングに関するシステム情報を送ってよく、時にはそのような情報を送る。システム情報は、標識符号及び／又は他の放送制御信号を使用して送られる。
無線端末は、最初にインフラストラクチャ・スペクトル帯域に同調して標識符号を検出し、非インフラストラクチャ・スペクトル帯域内で使用されるタイミング及び／又は周波数参照を引き出す。無線端末は、更に、標識及び／又は他の放送制御信号からのシステム情報を受け取り、非インフラストラクチャ・スペクトル帯域の周波数場所、例えば、搬送波周波数を決定する。無線端末は、非インフラストラクチャ・スペクトル帯域に同調し、捕捉されたタイミング及び／又は周波数同期を使用して非インフラストラクチャ・スペクトル帯域内で通信リンクをスタートする。
他の実施形態において、基地局は非インフラストラクチャ・スペクトル帯域内で標識符号を送信し、もし無線端末が非インフラストラクチャ・スペクトル帯域に直接同調するならば、無線端末は標識符号から所望の共通タイミング及び／又は周波数参照を引き出すことができる。この実施形態において、基地局は、更に、インフラストラクチャ・スペクトル帯域内で標識及び／又は他の放送制御信号を送信し、また非インフラストラクチャ・スペクトル帯域の周波数場所及び非インフラストラクチャ・スペクトル帯域内で提供されるサービスの型に関するシステム情報を送ってよく、時にはそのような情報を送る。
更に、インフラストラクチャ・スペクトル帯域が存在しないかもしれない他の実施形態において、特殊送信機が存在する地理的エリアの近傍で利用可能な非インフラストラクチャ・スペクトル帯域の各々の中で、特殊送信機がシステム標識符号を送信するように地理的エリア内で設定される。一実施形態において、所与の時間に、特殊送信機はスペクトル帯域内で多くても１つの標識符号バーストを送信する。特殊送信機は、利用可能なスペクトル帯域の各々を横切ってホッピングし、１つのスペクトル帯域から他のスペクトル帯域へ標識符号バーストを連続的に送信する。無線端末は候補スペクトル帯域を走査して、候補スペクトル帯域内でシステム標識符号を検出できるかどうかを調べることになる。もしシステム標識符号が検出されるならば、候補スペクトル帯域は使用可能である。そうでなければ、無線端末は、幾つかの実施形態において、候補スペクトル帯域の使用を許されない。その場合、無線端末は他の候補スペクトル帯域を走査して、使用可能なスペクトル帯域を発見しなければならない可能性がある。
無線端末が標識符号からタイミング及び／又は周波数参照を取得した後、無線端末は非インフラストラクチャ・スペクトル帯域に同調する。無線端末は、幾つかの実施形態において、非インフラストラクチャ・スペクトル帯域内で自分自身のユーザ標識符号の送信をスタートする。インフラストラクチャ基地局によって送られる標識符号と同じく、ユーザ標識符号も、スペクトル帯域内で標識符号バーストの系列を含む。しかしながら、ユーザ標識符号は、幾つかの実施形態において、標識符号バーストの周期性、標識符号内で使用されるトーン、及び連続標識符号バースト内で使用されるトーンのホッピング・パターンの少なくとも１つの点で、インフラストラクチャ基地局によって送られた標識符号とは異なる。無線端末は、更に、非インフラストラクチャ・スペクトル帯域を聴取して、他の無線端末によって送られたユーザ標識符号の存在を検出してもよく、特に検出する。幾つかの実施形態において、無線端末はインフラストラクチャ基地局によって送られた標識符号からのタイミング及び／又は周波数参照の関数として、ユーザ標識符号の送信及び／又は検出を決定する。複数の無線端末が、同じ源、例えば、同じインフラストラクチャ基地局標識符号から、自分達のタイミング及び／又は周波数参照を引き出すとき、それら複数の無線端末が相互の存在を検出して通信リンクを確立することは容易である。
幾つかの例示的実施形態によれば、無線端末が非インフラストラクチャ・スペクトル帯域内でピアツーピア通信セッションにある間、無線端末は短い時間期間の間セッションを周期的に一時停止してインフラストラクチャ・スペクトル帯域に同調し、例えば、端末のためにページが存在するかどうかをチェックしてよく、時にはチェックする。無線端末がページをチェックする時間期間は、幾つかの実施形態において、前もって決定されており、無線端末及び基地局の双方は、ページが引き渡されるときに同期される。幾つかの実施形態において、ピアツーピア通信セッション内の無線端末の集合は共通時間期間を有する。この共通時間間隔において、各無線端末は非インフラストラクチャ・スペクトル帯域内のセッションを一時中止し、インフラストラクチャ・スベクトル帯域内のページをチェックする。都合よく、この同期は、ピアツーピア・セッションでセッション時間の浪費が低減する助けとなる。
様々な実施形態によれば、インフラストラクチャ基地局は、更に、非インフラストラクチャ・スペクトル帯域内のサービスを提供する。例えば、ピアツーピア通信サービスを提供し、及び／又はＴＤＤサービスを提供する。幾つかの実施形態において、基地局は標識符号を送信し、無線端末が標識符号を受信した後、もし無線端末が基地局との通信リンクを確立するのであれば、無線端末はデータ・セッションの信号品質を予測することができる。一実施形態において、標識符号の送信電力は、そのような基地局の各々について同じである。他の実施形態において、例えば、所与の符号化及び変調速度のデータ・セッションは、標識符号の送信電力の関数である送信電力で送られる。例えば、データ・セッションの最小送信単位当たりの送信電力は、標識符号の標識記号の送信電力よりも固定ｄＢ量、例えば、１０ｄＢ又は１６ｄＢだけ下である。
様々な実施形態の方法及び装置は、主としてＯＦＤＭ方式との関連で説明されたが、多くの非ＯＦＤＭを含む通信システムの広い範囲及び／又は多くの非セルラ・システムへ応用可能である。
様々な実施形態において、本明細書で説明されたノードは、１つ又は複数のモジュールを使用して、１つ又は複数の方法に対応するステップ、例えば、標識符号の生成、標識符号の送信、標識符号の受信、標識符号の監視、受信された標識符号からの情報回収、タイミング調節の決定、タイミング調節の実現、動作モードの変更、通信セッションの開始、などの各ステップを遂行して実現される。幾つかの実施形態において、様々な特徴はモジュールを使用して実現される。そのようなモジュールは、ソフトウェア、ハードウェア、又はソフトウェア及びハードウェアの組み合わせを使用して実現され得る。機械読み取り可能メディア、例えば、メモリ・デバイス、例えば、ＲＡＭ、フロッピー（登録商標）ディスクなどに含まれた機械実行可能命令、例えば、ソフトウェアを使用し、機械、例えば、追加のハードウェアを有するか有しない汎用コンピュータを制御して、例えば、１つ又は複数のノードで上記方法の全部又は一部分を実現することによって、上記で説明された方法又は方法ステップの多くが実現され得る。したがって、特に、様々な実施形態は機械読み取り可能メディアに向けられる。機械読み取り可能メディアは機械実行可能命令を含み、機械実行可能命令は、上記で説明された方法のステップの１つ又は複数を、機械、例えば、プロセッサ及び関連ハードウェアに遂行させる。
これまでの説明を考慮すれば、上記で説明された方法及び装置に対する多数の追加の変形が当業者に明らかであろう。そのような変形は、本発明の範囲の中にあると考えられる。様々な実施形態の方法及び装置は、ＣＤＭＡ、直交周波数分割多重（ОＦＤＭ）、及び／又はアクセス・ノードと移動ノードとの間の無線通信リンクを提供するために使用される様々な他の型の通信手法と一緒に使用されてよく、様々な実施形態で実際に使用される。幾つかの実施形態において、アクセス・ノードは、ОＦＤＭ及び／又はＣＤＭＡを使用して移動ノードとの通信リンクを確立する基地局として実現される。様々な実施形態において、移動ノードは、ノートブック・コンピュータ、パーソナル・データ・アシスタント（ＰＤＡ）、又は受信機／送信機回路及び論理及び／又はルーチンを含む他の可搬性デバイスとして実現され、様々な実施形態の方法を実現する。
図１は、様々な実施形態に従って実現されたアクセス・ノード・ベース通信及びピアツーピア通信の双方をサポートする例示的通信システムを示す図。 図２は、地理的エリア内で使用可能な２つの例示的スペクトル帯域を示す図。 図３は、様々な実施形態に従って実現されたスペクトル情報を取得及び利用する例示的方法の梯子図。 図４は、様々な実施形態に従って実現されたタイミング同期情報を利用する例を示す図。 図５は、様々な実施形態に従って実現され、ページングを受信してピアツーピア又はＴＤＤセッションにある場合の例示的ダイアグラム。 図６は、様々な実施形態に従って、無線端末を動作させて代替ノード、例えば、基地局及びピア無線端末との潜在的リンクに対応するデータ転送速度を決定し、通信するためのノードを選択する例示的方法のフローチャート。 図７は、様々な実施形態に従って実現され、標識及び／又は放送形通信路を使用して、非インフラストラクチャ・ベース・サービスのためにインフラストラクチャ・スペクトル帯域を一時的に変換する例示的方法の梯子図。 図８は、様々な実施形態に従って実現された２つの地理的エリアにおける２つの例示的アドホック・ネットワークを示す図。 図９は、２つの異なる地理的エリアで使用可能な例示的スペクトル帯域を示す図。 図１０は、２つの異なる地理的エリアにおけるアドホック・ネットワーク内で送信される例示的システム標識符号を示す図。 図１１は、様々な実施形態に従って実現された例示的無線端末を示す図。 図１２は、図１２Ａと図１２Ｂとを組み合わせた図。 図１２Ａは、様々な実施形態に従って、無線端末を動作させて他の通信デバイスと通信するための例示的方法のフローチャートの一部。 図１２Ｂは、図１２Ａのフローチャートに続くフローチャート。 図１３は、様々な実施形態に従って実現された例示的無線端末、例えば、移動ノードを示す図。 図１４は、様々な実施形態に従って、ピアツーピア通信及び基地局通信の双方をサポートする無線端末を動作させる例示的方法のフローチャート。 図１５は、様々な実施形態に従って実現された例示的無線端末、例えば、移動ノードを示す図。 図１６は、様々な実施形態に従って基地局を動作させる例示的方法のフローチャート。 図１７は、様々な実施形態に従った例示的基地局を示す図。 図１８は、様々な実施形態に従った例示的標識符号送信装置を示す図。 図１９は、様々な実施形態に従って標識符号送信機デバイスを動作させる例示的方法のフローチャート。 図２０は、図２０Ａと図２０Ｂとを組み合わせた図。 図２０Ａは、様々な実施形態に従って基地局を動作させる例示的方法のフローチャートの一部。 図２０Ｂは、図２０Ａのフローチャートに続くフローチャート。 図２１は、様々な実施形態に従った例示的基地局を示す図。 図２２は、様々な実施形態に従って、無線デバイス、例えば、移動ノードを動作させる例示的方法のフローチャート。 図２３は、様々な実施形態に従った例示的無線端末、例えば、移動ノードを示す図。 図２４は、様々な実施形態に従って、基地局を含むシステム内で移動通信デバイスを動作させる例示的方法のフローチャート。 図２５は、様々な実施形態に従った例示的無線端末、例えば、移動ノードを示す図。 図２６は、様々な実施形態に従って無線デバイス、例えば、移動ノードを動作させる例示的方法のフローチャート。 図２７は、様々な実施形態に従って実現された例示的無線端末、例えば、移動ノードを示す図。 図２８は、図２８Ａと図２８Ｂとを組み合わせた図。 図２８Ａは、様々な実施形態に従った例示的通信方法のフローチャートの一部。 図２８Ｂは、図２８Ａのフローチャートに続くフローチャート。 図２９は、様々な実施形態に従った例示的無線端末、例えば、移動ノードを示す図。 図３０は、様々な実施形態に従った例示的通信システムを示す図。 図３１は、様々な実施形態に従ってピアツーピア通信及びセルラ通信の双方をサポートする例示的無線通信システムを示す図。 図３２は、様々な実施形態に従った例示的標識バースト時間位置ホッピングを示す図。 図３３は、様々な実施形態に従った例示的標識バースト時間位置ホッピング及び標識記号トーン・ホッピングを示す図。 図３４は、様々な実施形態に従ったピアツーピア通信帯域内の例示的調整タイミングを示す図。

Claims (1)

  1. ピアツーピア・モード動作及びセルラ・ネットワーク動作をサポートすることのできる第１の無線端末を動作させる通信方法であって、
    前記第１の無線端末を動作させることは、
    ページング時間区間である第１の時間区間の集合の間に基地局から前記第１の無線端末に向けられたページング信号を監視することと、なお、前記第１の無線端末は前記第１の時間区間の集合の間にピアツーピア信号を送信しない；
    前記第１の時間区間の集合と重複しない第２の時間区間の集合の間にピアツーピア通信セッションに参加することと；
    前記ピアツーピア通信セッションの間に発生する前記第１の時間区間の集合のうちのある時間区間において前記基地局から前記第１の無線端末に向けられたページを受信することと；
    受信された前記ページに基づいて、前記ピアツーピア通信セッションを終了して前記基地局との通信リンクを確立するか否かを決定することと；
    を備える方法。
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