JP5798694B2 - ピアツーピア通信をサポートするための方法および装置 - Google Patents

Description

関連出願
本出願は、全体が参照によって本明細書に明示的に組み込まれる、「METHODS AND APPARATUS FOR SUPPORTING MULTIPLE COMMUNICATIONS MODES」という表題の、2011年10月7日に出願された仮特許出願第61/545,019号の出願日の利益を主張する。

様々な実施形態は、ワイヤレス通信の方法および装置に関し、より詳細には、たとえばインフラストラクチャスペクトルを使用して、ピアツーピア通信をサポートするための装置の方法に関する。

通信システムおよびデバイスは、新たな技術進歩によってますます多様になっている。今では、通信デバイスは、様々な異なる通信技術およびプロトコルをサポートすることが可能である。様々な通信デバイスは、通信システム、たとえばネットワークにおいて動作することができ、たとえば、デバイス対デバイス通信とも呼ばれることのある直接のピアツーピア通信を使用して、または、たとえば、基地局を介して通信されている信号によって実現されるデバイス間の通信とともにインフラストラクチャ要素を使用して、互いに通信することができる。

いくつかのシステムは、デバイスが、通信の複数のモードで動作することを可能にするが、インフラストラクチャ通信に対して使用される同じ共通の周波数スペクトルを、ピアツーピア通信のために使用することを可能にしない。すなわち、一部のシステムでは、インフラストラクチャに基づく通信に使用される周波数スペクトル以外の異なる周波数スペクトルが、ピアツーピアシグナリング、たとえばピア発見信号をデバイスが通信するために必要である。

インフラストラクチャ通信に対して使用される周波数帯域を、少なくとも一部のピアツーピア通信のためにデバイスが使用することを可能にする、方法および装置が開発できれば、有用であろう。すべての実施形態に対して必須ではないが、少なくともいくつかの実施形態は、時分割複信(TDD)インフラストラクチャ通信をサポートするのに使用される周波数帯域も、少なくともいくつかの時間間隔において、ピアツーピア通信のために使用できるようにすることが望ましい。

いくつかの態様は、システムにおいて、ピアツーピア通信およびインフラストラクチャ通信、たとえばセルラー通信をサポートするための方法および装置を対象とする。インフラストラクチャ通信、たとえばセルラー通信と、ピアツーピア通信の両方をサポートする、マルチモードデバイスが説明される。加えて、インフラストラクチャ通信を実施またはサポートしないが、インフラストラクチャ通信、たとえばセルラー通信が実施されるシステムにおいて使用され得る、ピアツーピアデバイスが説明される。マルチモードおよびピアツーピア通信デバイスは、ユーザ装置デバイスであってよく、いくつかの実施形態ではユーザ装置デバイスである。

ピアツーピア通信は、インフラストラクチャ信号が送信されず、デバイス、たとえばユーザ装置および/または基地局デバイスがアップリンクインフラストラクチャ動作モードとダウンリンクインフラストラクチャ動作モードを切り替える、切替期間内に実行される。切替期間に対して設定される期間は、システムにおける最大のセルサイズに基づくセルラー動作に必要な期間よりも意図的に長く、たとえば、10倍、50倍、100倍、さらにそれより長く設定される。インフラストラクチャ切替期間に対して比較的長い切替期間を使用することによって、ピアツーピア通信期間が、TDDシステムに導入されることがあり、様々な実施形態では実際に導入される。したがって、ピアツーピア通信のためにTDD切替期間のすべてまたは部分を再使用することによって、ピアツーピア通信は、1つまたは複数のセルラー通信プロトコルに準拠したままであり得る方式で、TDDシステムと同じ周波数帯域を使用して実施され得る。本発明の方法および装置は、1つまたは複数のパラメータによる1つまたは複数の切替期間の設定を可能にするセルラー通信プロトコルとともに使用するのに、特によく適している。ピアツーピア通信のために切替期間の一部を使用することによって、TDD信号の送信に対して大きな干渉を引き起こすことなく、セルラーTDD通信のために使用されるのと同じ周波数帯域を使用して、ピアツーピア通信をサポートすることができ、それは、インフラストラクチャモードで動作するデバイスが、切替期間の間は送信を控えることになるからである。

様々な説明される方法および装置は特に、最大の展開されるセルサイズ、たとえば半径が、TDDセルラー通信のために使用されている通信規格に従って可能な最大のセルサイズよりも小さい、たとえば10分の1またはそれよりも小さい、TDDセルラー通信をサポートする通信システムにおいて有用である。

マルチモードワイヤレス通信デバイスを動作させる例示的な方法は、いくつかの実施形態によれば、第1の期間において、第1の通信プロトコルを使用して、ダウンリンク動作モードとアップリンク動作モードのうちの第1のモードで動作するステップと、第2の期間において、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの前記第1のモードから、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの第2のモードに切り替えるステップと、前記第1の通信プロトコルと異なる第2の通信プロトコルを使用して、ピアツーピア信号の受信と送信のうちの少なくとも1つを実行するステップと、前記第1の期間および前記第2の期間の後にある第3の期間において、前記第1の通信プロトコルを使用して、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの前記第2のモードで動作するステップとを含む。例示的なマルチモードワイヤレス通信デバイスは、いくつかの実施形態によれば、第1の期間において、第1の通信プロトコルを使用して、ダウンリンク動作モードとアップリンク動作モードのうちの第1のモードで動作し、第2の期間において、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの前記第1のモードから、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの第2のモードに切り替え、前記第2の期間において、前記第1の通信プロトコルと異なる第2の通信プロトコルを使用して、ピアツーピア信号の受信と送信のうちの少なくとも1つを実行し、前記第1の期間および前記第2の期間の後にある第3の期間において、前記第1の通信プロトコルを使用して、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの前記第2のモードで動作するように、前記マルチモード通信デバイスを制御するように構成される、少なくとも1つのプロセッサを含む。例示的なマルチモードワイヤレス通信デバイスはさらに、前記少なくとも1つのプロセッサに結合されたメモリを含む。

TDDスペクトルを利用するピアツーピアデバイスによるピアツーピア通信をサポートするためのいくつかの方法および装置が、説明される。いくつかの実施形態によれば、第1の通信デバイスを動作させる例示的な方法は、時分割複信(TDD)通信プロトコルを使用するTDD通信デバイスである第2の通信デバイスと動作を同期するステップと、前記TDD通信プロトコルと異なる第1の通信プロトコルを使用する前記第1の通信デバイスによる信号の送信を、前記第2の通信デバイスがダウンリンク動作モードとアップリンク動作モードを切り替えており第2のデバイスが信号を送信しない期間へと制限するステップとを含む。いくつかの実施形態によれば、例示的な第1のワイヤレス通信デバイスは、時分割複信(TDD)通信プロトコルを使用するTDD通信デバイスである第2の通信デバイスと動作を同期し、前記TDD通信プロトコルと異なる第1の通信プロトコルを使用する前記第1の通信デバイスによる信号の送信を、前記第2の通信デバイスがダウンリンク動作モードとアップリンク動作モードを切り替えており第2のデバイスが信号を送信しない期間へと制限するように構成される、少なくとも1つのプロセッサを含む。例示的な第1のワイヤレス通信デバイスはさらに、前記少なくとも1つのプロセッサに結合されたメモリを含む。

上記の発明の概要で様々な実施形態について論じたが、必ずしも、すべての実施形態が同じ特徴を含むとは限らず、上で説明された特徴のいくつかは必須ではないが、いくつかの実施形態では望ましいことがあることを理解されたい。多数の追加の特徴、実施形態および様々な実施形態の利益が、以下の詳細な説明において論じられる。

様々な実施形態に従って実施される、アクセスノードに基づく通信とピアツーピア通信の両方をサポートする、例示的なワイヤレス通信システムを示す図である。 いくつかの実施形態による、例示的な反復的通信スケジュールを示す図である。 1つの例示的な実施形態による、ワイヤレスマルチモード通信デバイスを動作させる例示的な方法を示すフローチャートである。 様々な実施形態による、例示的なワイヤレスマルチモード通信デバイス、たとえばマルチモードモバイルノードを示す図である。 様々な実施形態による、マルチモードワイヤレス通信デバイスを動作させる例示的な方法のフローチャートである。 例示的な実施形態による、例示的なマルチモードワイヤレス通信デバイス、たとえば、モバイルノードの図である。 図6に示される例示的なマルチモードワイヤレス通信デバイス内で使用され得る、かついくつかの実施形態では使用される、モジュールのアセンブリを示す図である。 図6に示される例示的なマルチモードワイヤレス通信デバイス内で使用され得る、かついくつかの実施形態では使用される、モジュールのアセンブリを示す図である。 例示的な実施形態による、第1の通信デバイス、たとえば、ピアツーピア通信をサポートするワイヤレス通信デバイスを動作させる例示的な方法のフローチャートである。 例示的な実施形態による、例示的な第1の通信デバイス、たとえば、デバイス対デバイス通信をサポートするモバイルノードの図である。 図9に示される例示的な第1の通信デバイス内で使用され得る、かついくつかの実施形態では使用される、モジュールのアセンブリを示す図である。 TDDシステムのための例示的な代替構成を示す図1100である。 例示的な実施形態による、TDDダウンリンク、TDDアップリンク、およびピアツーピア通信を同じスペクトルでサポートする、例示的な通信システムを示す図である。 例示的な実施形態による、TDDダウンリンク、TDDアップリンク、およびピアツーピア通信を同じスペクトルでサポートする、例示的な通信システムを示す図である。

図1は、様々な実施形態に従って実施される、基地局に支援される通信とピアツーピア通信の両方をサポートする、例示的な通信システム100を示す。通信システム100は、セル102を含む。所与の基地局のカバレッジエリアは、その所与の基地局が位置するセルによって表される。したがって、この議論では、セル102は、基地局106に対応する基地局カバレッジエリアを含む。システム100は、2つ以上のセルを含むことがあり、通常は含む。システム100に含まれるセルの各々は、複数の通信デバイスを含み、そのうちのいくつかは、複数の動作モード、たとえば、デバイス間の通信が基地局/アクセスノードを通じて支援されるセルラー/インフラストラクチャモード、および、デバイスが直接通信するピアツーピアの動作モードで動作することが可能な、マルチモードワイヤレス通信デバイスである。示される実施形態では、セル102は、通信デバイス108、110、112、114、116、および118を含む。したがって、システム100中の少なくともいくつかの通信デバイス、たとえば、デバイス108、110は、たとえば、通信の複数のモードを使用して通信することが可能な、マルチモードワイヤレス通信デバイスである。システム100中のワイヤレス通信デバイスのいくつか、たとえばデバイス116およびデバイス118は、ピアツーピアの動作モードをサポートするが、セルラー/インフラストラクチャの動作モードをサポートしない。システム100中のワイヤレス通信デバイスのいくつか、たとえばデバイス112およびデバイス114は、セルラー/インフラストラクチャの動作モードをサポートするが、ピアツーピアの動作モードをサポートしない。システム100中のいくつかの通信デバイス、たとえば108、110、112、114、116、および118は、モバイルワイヤレスデバイス、たとえばハンドヘルドモバイルデバイスである。

いくつかの実施形態では、基地局106は、有線リンクを介して、大きなネットワーク、たとえばインターネットと結合される。基地局106は、ワイヤレススペクトル帯域を介して、地理的エリア102において、ワイヤレス通信デバイス108、110、112、および114にサービスを提供する。

様々な実施形態の1つの特徴によれば、システム100中のマルチモード通信デバイスは、第1の期間において、第1の通信プロトコルを使用して、ダウンリンク動作モードとアップリンク動作モードのうちの第1のモードで動作する。第2の期間において、マルチモードワイヤレス通信デバイスは、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの前記第1のモードから、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの第2のモードに切り替える。一態様によれば、マルチモードデバイスは、切替期間、たとえば第2の期間において、ピアツーピアの動作モードで動作し、前記第1の通信プロトコルと異なる第2の通信プロトコルを使用して、ピアツーピア信号の受信と送信のうちの少なくとも1つを実行する。したがって、様々な実施形態では、切替期間は、ピアツーピア通信のために、たとえば、ピア発見情報をピアデバイスに通信するために利用される。

図2は、例示的な通信スケジュール200を示す図である。示される通信スケジュール200は、第1の期間202、第2の期間204、第3の期間206、および第4の期間208を含む、異なる個々の期間の反復的な間隔210にわたって繰り返す。したがって、第1、第2、第3、および第4の期間は、マルチモードワイヤレス通信デバイス、たとえばデバイス108を制御するために使用される、記憶された通信スケジュール中の反復する期間である。

いくつかの実施形態の1つの特徴によれば、例示的なマルチモードワイヤレス通信デバイス、たとえばデバイス108は、第1の期間202において、第1の通信プロトコルを使用して、ダウンリンク動作モードとアップリンク動作モードのうちの第1のモードで動作する。

第2の期間204において、マルチモードワイヤレス通信デバイスは、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの前記第1のモードから、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの第2のモードに切り替え、前記第1の通信プロトコルと異なる第2の通信プロトコルを使用して、ピアツーピア信号の受信と送信のうちの少なくとも1つを実行する。様々な実施形態では、第2の期間204は、第1の通信プロトコルに従って、ダウンリンク動作モードとアップリンク動作モードを切り替えるために使用される期間である。前記第1の期間202および第2の期間204の後にある第3の期間206において、マルチモードワイヤレス通信デバイスは、前記第1の通信プロトコルを使用して、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの第2のモードで動作する。

第4の期間208において、マルチモードワイヤレスデバイスは、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの第2のモードから、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの第1のモードに切り替える。

第2の期間204および第4の期間208は、切替期間またはガード期間とも呼ばれることがある。いくつかの実施形態では、第2の期間204および/または第4の期間208の長さは、所定のシステムパラメータによって規定される。いくつかの実施形態では、第2の期間および第4の期間は、無線信号が最大のセルサイズの半径の2倍、たとえばセル102の半径の2倍を移動するのに必要な時間の少なくとも10倍である。

図3は、1つの例示的な実施形態による、マルチモードワイヤレス通信デバイスを動作させる例示的な方法のフローチャート300である。説明のために、マルチモードワイヤレス通信デバイス108が、フローチャート300の方法を実施していることを考える。しかしながら、フローチャート300の方法は、例示的な通信ネットワーク100中の他のマルチモードワイヤレス通信デバイスによっても実施され得ることを理解されたい。例示的な方法の動作がステップ302で開始し、そこで、通信デバイスが108電源投入されて初期化される。動作は開始ステップ302からステップ304に進む。

ステップ304では、第1の期間、たとえば第1の期間202において、マルチモードデバイスは、第1の通信プロトコルを使用して、ダウンリンク動作モードとアップリンク動作モードのうちの第1のモードで動作する。様々な実施形態では、ダウンリンク動作モードで動作するステップは、基地局から信号を受信するステップを含み、アップリンク動作モードで動作するステップは、基地局に信号を送信するステップを含む。したがって、第1の期間において、マルチモードデバイスは、第1の通信プロトコルを使用して、ダウンリンク動作モードとアップリンク動作モードのいずれかで動作し得る。様々な実施形態では、たとえばアップリンク動作モードおよび/またはダウンリンクモードにおいて、マルチモードデバイスが基地局と通信する場合、マルチモードデバイスは、インフラストラクチャモードまたはセルラー動作モードで動作していると言われる。

いくつかの実施形態では、第1の通信プロトコルは、時分割複信(TDD)セルラー通信プロトコルである。いくつかの実施形態では、第1の通信プロトコルは、最大のセルサイズを有する通信システムにおいて使用されるセルラー通信プロトコルである。

動作はステップ304からステップ306に進む。ステップ306は、第2の期間、たとえば第2の期間204において実行され、いくつかの実施形態では、ステップ308、310、および316を含む。ステップ308では、第2の期間において、マルチモードワイヤレスデバイスは、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの第1のモードから、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの第2のモードに切り替える。したがって、マルチモードワイヤレスデバイスが第1の期間202においてダウンリンクモードで動作していた場合、第2の期間204において、マルチモードワイヤレスデバイスはアップリンク動作モードに切り替わる。

第2の期間においても実行されるステップ310において、ステップ312または314の少なくとも1つが実行される。ステップ312において、マルチモードワイヤレスデバイスは、第1の通信プロトコルと異なる第2の通信プロトコルを使用して、ピアツーピア信号、たとえばピア発見信号を送信する。したがって、いくつかの実施形態では、第2の期間204、たとえば切替期間において、マルチモードワイヤレスデバイスは、インフラストラクチャ基地局と通信することなく、同じ共通の周波数スペクトルを使用して、通信のピアツーピアモードで動作する。

ステップ314において、マルチモードワイヤレスデバイスは、第2の通信プロトコルを使用して、ピアツーピア信号、たとえばピア発見信号を受信する。いくつかの実施形態では、第2の通信プロトコルは、ピアツーピア通信プロトコルである。いくつかの実施形態では、第2の通信プロトコルは、WiFiまたはBluetooth(登録商標)通信プロトコルである。様々な実施形態では、第2の期間204は、ピア発見情報を通信するために、たとえば送信および/または受信するために使用される。

ステップ316では、マルチモードワイヤレスデバイスは、第2の期間204において、第1の通信プロトコルを使用して信号を送信または受信することを控えるように制御される。したがって、いくつかの実施形態では、第2の期間204において、マルチモードワイヤレスデバイスは、第1の通信プロトコルを使用して通信しないように制御される。いくつかの実施形態では、切替期間204は、無線信号が最大サイズのセルの半径の2倍を移動するのに必要な時間の10倍よりも長く、意味のあるピアツーピアシグナリングに対して十分な時間を許容するが、切替期間はより長くてもよく、たとえばいくつかの場合には70倍であってよい。

動作はステップ316から318に進み、ステップ318は第3の期間、たとえば第3の期間206において実行される。ステップ318において、マルチモードワイヤレスデバイスは、第1の通信プロトコルを使用して、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの第2のモードで動作し、第3の期間は、前記第1の期間および前記第2の期間の後にある。したがって、マルチモードワイヤレスデバイスが第1の期間202においてダウンリンクモードで動作していた場合、第3の期間206において、マルチモードデバイスは、第1の通信プロトコルを使用して、アップリンク動作モードで動作する。

動作はステップ318からステップ320に進む。ステップ320はステップ306と同様であり、第4の期間、たとえば第4の期間208において実行され、いくつかの実施形態では、ステップ322、324、および330を含む。

ステップ322では、第4の期間において、マルチモードワイヤレスデバイスは、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの第2のモードから、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの第1のモードに切り替える。したがって、第4の期間208において、デバイスは、第1の期間202においてデバイスが動作していた動作モードに戻る。

ステップ324はステップ310と同様であるが、第4の期間208において、ステップ320に含まれるステップ324は、すべての実施形態において実行されるとは限らないことがある。したがって、いくつかの実施形態では、マルチモード通信デバイスが、第2の期間204においてステップ310を実行する場合、すなわち、ピアツーピア信号の受信と送信のうちの少なくとも1つを実行する場合、マルチモード通信デバイスは、第4の期間208においてステップ324を実行するとは限らない。いくつかの他の実施形態では、ステップ310は、第2の期間204においてステップ306の一部として実行されるが、ステップ324は、第4の期間208においてステップ320の一部として実行される。

図3の示される実施形態では、ステップ324は、第4の期間において実行される。ステップ324では、第4の期間において、マルチモードデバイスがステップ326または328の少なくとも1つを実行する。ステップ326において、マルチモードワイヤレスデバイスは、第1の通信プロトコルと異なる第2の通信プロトコルを使用して、ピアツーピア信号、たとえばピア発見信号を送信する。ステップ328において、マルチモードワイヤレスデバイスは、第2の通信プロトコルを使用して、ピアツーピア信号、たとえばピア発見信号を受信する。いくつかの実施形態では、第4の期間は、ピア発見情報を通信するために、たとえば送信および/または受信するために使用される。

ステップ330では、マルチモードワイヤレスデバイスは、第4の期間208において、第1の通信プロトコルを使用して信号を送信または受信することを控えるように制御される。したがって、第4の期間208において、マルチモードワイヤレスデバイスは、第1の通信プロトコルを使用して通信しないように制御される。

動作はステップ320からステップ304に戻り、通信スケジュールに従って、様々なステップが、それらの対応する期間において、すなわち、第1の、第2の、第3の、および第4の期間において、繰り返される。したがって、様々な実施形態において、マルチモードデバイスは、第1の通信プロトコルを使用して、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの第1のモードで動作することと、第2の期間においてピアツーピア信号の受信と送信のうちの少なくとも1つを実行することと、第1の通信プロトコルを使用して、第3の期間において、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの第2のモードで動作することと、第4の期間において、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの第2のモードから、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの第1のモードに戻すこととを、繰り返し切り替える。

図4は、様々な実施形態による、例示的なマルチモードワイヤレス通信デバイス400、たとえば、マルチモードモバイルノードの図である。例示的なマルチモードワイヤレスデバイス通信デバイス400は、マルチモードデバイスのいずれか、たとえば、図1のシステム100の中に示されるデバイス108またはデバイス110として使用され得る。例示的なマルチモードワイヤレス通信デバイス400は、ダウンリンク動作モードとアップリンク動作モードと切り替えることができ、実際に切り替えることがある。様々な実施形態では、マルチモードワイヤレスデバイスは、切替期間において、たとえば、マルチモードワイヤレスデバイスがダウンリンク動作モードとアップリンク動作モードを切り替える期間において、ピアツーピア動作モードで動作し、ピアツーピア信号、たとえばピア発見信号を通信する。

ワイヤレスマルチモードデバイス400は、様々な要素がそれを通じてデータおよび情報を交換できるバス425を介して結合される、受信機モジュール402、送信機モジュール408、プロセッサ414、ユーザI/Oデバイス416、およびメモリ418を含む。メモリ418は、ルーチン420およびデータ/情報436を含む。プロセッサ414、たとえばCPUは、ルーチン420を実行し、メモリ418中のデータ/情報436を使用して、ワイヤレスマルチモードデバイス400の動作を制御し、方法、たとえば図300に従った方法を実施する。

ルーチン420は、通信ルーチン422およびマルチモードワイヤレスデバイス制御ルーチン424を含む。通信ルーチン422は、ワイヤレスマルチモード通信デバイス400によって使用される様々な通信プロトコルを実装する。制御ルーチン424は、リンク確立モジュール426、ピアツーピア信号生成モジュール434、モード制御モジュール428、制御シグナリングモジュール432、およびピアツーピア通信モジュール435を含む。モード制御モジュール428は切替モジュール430を含む。

データ/情報436は、通信スケジュール情報440、ワイヤレスマルチモードデバイスの現在の動作モードの情報442、および生成されたピアツーピア信号444を含む。データ/情報436は、ワイヤレスマルチモード通信デバイスの動作のために使用される他の情報を含み得る。

受信機モジュール402、たとえばOFDM受信機は、インフラストラクチャモード受信機モジュール404およびピアツーピア(P2P)受信機モジュール406を含む。受信機402は、デバイス400がそれを介して信号を受信する受信アンテナ403に結合される。マルチモードデバイス400がインフラストラクチャ/セルラーモードで動作する場合、インフラストラクチャモード受信機モジュール404は、基地局から信号を受信する。受信機モジュール404は、基地局から制御信号およびユーザデータ信号を受信することができ、実際に受信することがある。P2P受信機モジュール406は、ピア発見信号、ピアツーピアトラフィック信号、ピアツーピアセッション確立信号のようなピアツーピア信号を、たとえばピアデバイスから直接受信する。

送信機408、たとえばOFDM送信機は、インフラストラクチャモード送信機モジュール410およびP2P送信機モジュール412を含み、デバイス400がそれを介して信号を送信する送信アンテナ409に結合される。いくつかの実施形態では、送信機および受信機によって同じアンテナが使用される。マルチモードデバイス400がインフラストラクチャ/セルラーモードで動作する場合、インフラストラクチャモード送信機モジュール408は、第1の通信プロトコルを使用して、基地局に信号を送信する。P2P送信機モジュール412は、ピア発見信号、ピアツーピアトラフィック信号、ピアツーピアセッション確立信号のようなピアツーピア信号を、たとえばピアデバイスに直接送信する。

ユーザI/Oデバイス416は、たとえば、キーパッド、キーボード、スイッチ、マウス、マイクロフォン、スピーカー、ディスプレイなどを含む。ユーザI/Oデバイス416は、ユーザデータの入力、出力されるユーザデータへのアクセス、および、マルチモード通信デバイス400の少なくともいくつかの機能および動作の制御、たとえば、通信セッションの開始を含む動作のために使用される。

リンク確立モジュール426は、マルチモード通信デバイスがセルラー/インフラストラクチャモードで動作するとき、基地局との通信リンクを確立する。モード制御モジュール428は、通信スケジュール情報440に従って、異なる期間において異なるモードで動作するようにマルチモードデバイス400を制御する。したがって、モード制御モジュール428は、第1の期間202において、第1の通信プロトコルを使用して、ダウンリンク動作モードとアップリンク動作モードのうちの第1のモードで動作するように、デバイス400を制御する。切替モジュール430は、第2の期間204において、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの前記第1のモードから、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの第2のモードに切り替えるように、デバイス400を制御し、第4の期間208において、切替モジュール430は、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの第2のモードから、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの第1のモードに切り替えるように、デバイス400を制御する。

モード制御モジュール428はさらに、第2の期間において、前記第1の通信プロトコルと異なる第2の通信プロトコルを使用して、ピアツーピア信号の受信と送信のうちの少なくとも1つを実行するように、デバイス400を制御する。モード制御モジュール428はさらに、第3の期間において、前記第1の通信プロトコルを使用して、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの前記第2のモードで動作するように、デバイス400を制御する。

モード制御モジュール428はさらに、前記第2の期間204において、前記第1の通信プロトコルを使用した信号の送信または受信を控えるように前記マルチモードワイヤレスデバイスを制御するように、デバイス400を制御する。

様々な実施形態では、第1、第2、第3、および第4の期間は、マルチモードワイヤレス通信デバイス400を制御するために使用される、記憶された通信スケジュール440中の反復する期間である。いくつかの実施形態では、モード制御モジュール428はさらに、第1の期間において動作することと、第2の期間においてピアツーピア信号の受信と送信のうちの少なくとも1つを実行することと、第3の期間において動作することと、第4の期間においてピアツーピア信号の受信と送信のうちの少なくとも1つを実行することとを、繰り返し切り替えるようにデバイス400を制御する。

制御シグナリングモジュール432は、デバイス400から通信される制御信号を生成する。生成される制御信号は、たとえば、電力制御信号、タイミング制御信号、SNR報告のような制御チャネル方向信号などを含む。

信号生成モジュール434は、マルチモードデバイス400によってサポートされる異なるプロトコル、たとえば、第1の通信プロトコルおよび第2の通信プロトコルに従って、様々な信号を生成する。信号生成モジュール434は、基地局に通信される信号とともに、ピアツーピア信号を生成する。P2P通信モジュール435は、他のデバイス、たとえば、ピアツーピアデバイスまたは他のマルチモード通信デバイスとの、ピアツーピア通信を確立し維持することを担う。

通信スケジュール情報440は、図2に示されるもののような、記憶された通信スケジュールを含む。マルチモード通信デバイス400は、通信スケジュール情報440を使用して、デバイス400によってサポートされる様々なプロトコルを使用して動作および/または通信の様々なモードで動作する。デバイスの現在の動作モード442は、マルチモードデバイス400の現在の動作モードを示す情報を含む。生成されるピアツーピア信号444は、信号生成モジュール434、たとえばピア発見信号の出力である。第1の通信プロトコル情報446は、マルチモードデバイス400によってサポートされる第1の通信プロトコルに関する情報を含み、一方第2の通信プロトコル情報448は、マルチモードデバイス400によってサポートされる第2の通信プロトコルに関する情報を含む。

プロセッサ414、たとえばCPUは、ルーチン420を実行し、メモリ418中のデータ/情報436を使用して、ワイヤレスマルチモードデバイス400の動作を制御する。いくつかの実施形態では、プロセッサ414は、第1の期間において、第1の通信プロトコルを使用して、ダウンリンク動作モードとアップリンク動作モードのうちの第1のモードで動作し、第2の期間において、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの前記第1のモードから、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの第2のモードに切り替え、前記第1の通信プロトコルと異なる第2の通信プロトコルを使用して、ピアツーピア信号の受信と送信のうちの少なくとも1つを実行し、前記第1の期間および前記第2の期間の後にある第3の期間において、前記第1の通信プロトコルを使用して、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの前記第2のモードで動作するように構成される。

いくつかの実施形態では、プロセッサ414はさらに、前記第2の期間において、前記第1の通信プロトコルを使用した信号の送信または受信を控えるように前記マルチモードワイヤレス通信デバイス400を制御するように構成される。

いくつかの実施形態では、プロセッサ414はさらに、ダウンリンク動作モードで動作するようにマルチモードデバイスを制御することの一部として、基地局から信号を受信するように前記マルチモードデバイスを制御し、アップリンク動作モードで動作するようにマルチモードデバイスを制御することの一部として、基地局に信号を送信するように前記マルチモードデバイスを制御するように構成される。

いくつかの実施形態では、プロセッサ414はさらに、ピアツーピア信号の受信と送信のうちの少なくとも1つを実行するようにデバイスを制御することの一部として、ピア発見信号を送信することとピア発見信号を受信することのうちの少なくとも1つを実行するように、マルチモードワイヤレス通信デバイスを制御するように構成される。

いくつかの実施形態では、プロセッサ414はさらに、(i)第1の期間において、第1の通信プロトコルを使用して、ダウンリンク動作モードとアップリンク動作モードのうちの第1のモードで動作することと、(ii)第2の期間において、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの前記第1のモードから、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの第2のモードに切り替え、前記第1の通信プロトコルと異なる第2の通信プロトコルを使用して、ピアツーピア信号の受信と送信のうちの少なくとも1つを実行することと、(iii)前記第1の期間および前記第2の期間の後にある第3の期間において、前記第1の通信プロトコルを使用して、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの前記第2のモードで動作することとを、繰り返し切り替えるように、前記マルチモードデバイスを制御するように構成される。

図5は、様々な実施形態による、マルチモードワイヤレス通信デバイスを動作させる例示的な方法のフローチャート500である。マルチモードワイヤレス通信デバイスは、たとえば、図1のシステム100のデバイス108である。例示的な方法の動作がステップ502で開始し、そこで、マルチモードワイヤレス通信デバイスが電源投入されて初期化される。動作は開始ステップ502からステップ503に進み、そこで、マルチモードワイヤレス通信デバイスは、使用する通信スケジュールを決定する。動作はステップ503からステップ504に進み、そこで、マルチモードワイヤレス通信デバイスは、第1の期間において、第1の通信プロトコルを使用して、ダウンリンク動作モードとアップリンク動作モードのうちの第1のモードで動作する。いくつかの実施形態では、第1の通信プロトコルは、時分割複信(TDD)セルラー通信プロトコルである。動作はステップ504からステップ506および508に進む。いくつかの実施形態では、動作はステップ504からステップ510にも進む。ステップ506では、第2の期間において、マルチモードワイヤレス通信デバイスは、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの前記第1のモードから、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの第2のモードに切り替える。様々な実施形態では、第2の期間は、第1の通信プロトコルに従って、ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードを切り替えるために使用される期間である。ステップ508では、前記第2の期間において、マルチモードワイヤレス通信デバイスは、前記第1の通信プロトコルと異なる第2の通信プロトコルを使用して、ピアツーピア信号の受信と送信のうちの少なくとも1つを実行する。いくつかの実施形態では、ステップ508は、ステップ512と514の一方または両方を含んでよく、実際に含むことがある。ステップ512において、マルチモードワイヤレス通信デバイスは、ピア発見信号を送信する。ステップ514において、マルチモードワイヤレス通信デバイスは、ピア発見信号を受信する。

ステップ510に戻ると、ステップ510では、前記第2の期間において、マルチモードワイヤレス通信デバイスは、第1の通信プロトコルを使用した信号の送信または受信を控えるようにマルチモードワイヤレス通信デバイスを制御する。動作はステップ506、508、および510からステップ516に進む。

ステップ516では、前記第1の期間および前記第2の期間の後にある第3の期間において、マルチモードワイヤレス通信デバイスは、第1の通信プロトコルを使用して、前記アップリンク動作モードとダウンリンクモードのうちの前記第2のモードで動作する。動作はステップ516からステップ518および520に進む。いくつかの実施形態では、動作はステップ518からステップ522に進む。

ステップ518では、第4の期間において、マルチモードワイヤレス通信デバイスは、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの前記第2のモードから、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの前記第1のモードに切り替える。ステップ520では、前記第4の期間において、マルチモードワイヤレス通信デバイスは、前記第1の通信プロトコルと異なる第2の通信プロトコルを使用して、ピアツーピア信号の受信と送信のうちの少なくとも1つを実行する。いくつかの実施形態では、ステップ520は、ステップ524と526の一方または両方を含んでよく、実際に含むことがある。ステップ524において、マルチモードワイヤレス通信デバイスは、ピア発見信号を送信する。ステップ526において、マルチモードワイヤレス通信デバイスは、ピア発見信号を受信する。ステップ522では、前記第4の期間において、マルチモードワイヤレス通信デバイスは、第1の通信プロトコルを使用した信号の送信または受信を控えるようにマルチモードワイヤレス通信デバイスを制御する。

動作はステップ518、520、および522からステップ504に進み、そこで、マルチモード通信デバイスは、別の第1の期間において、第1の通信プロトコルを使用して、ダウンリンク動作モードとアップリンク動作モードのうちの第1のモードで動作する。

いくつかの実施形態では、第1の通信プロトコルは、最大のセルサイズを有する通信システムにおいて使用されるセルラー通信プロトコルであり、第2の期間は、無線信号が最大のセルサイズの半径の2倍を移動するのに必要な時間の少なくとも10倍である。様々な実施形態では、第2の期間の長さは、所定のシステムパラメータによって規定される。

いくつかの実施形態では、第1、第2、および第3の期間は、マルチモードワイヤレス通信デバイスを制御するために使用される、記憶された通信スケジュール中の反復する期間である。いくつかの実施形態では、第1、第2、第3、および第4の期間は、マルチモードワイヤレス通信デバイスを制御するために使用される、記憶された通信スケジュール中の反復する期間である。いくつかの実施形態では、第4の期間は、第2の期間と同じ長さである。様々な実施形態では、マルチモードは、記憶された通信スケジュールに従って、異なる時間間隔に対応する異なる通信動作を繰り返し切り替える。たとえば、マルチモードワイヤレス通信デバイスは、記憶された通信スケジュールに従って、フローチャート500の複数の繰り返しを実行し、異なる時間間隔において異なる通信動作を実行する。いくつかの実施形態では、第1の期間の長さは、第3の期間の長さと同じである。他の実施形態では、第1の期間の長さは、第3の期間の長さと異なる。

1つの例示的な実施形態では、第1の期間は、セルラーネットワークのダウンリンク期間に対応し、第2の期間は、セルラーネットワークにおいてダウンリンク通信からアップリンク通信に切り替えるために使用される時間間隔に対応し、第3の期間は、セルラーネットワークのためのアップリンク期間に対応し、第4の期間は、セルラーネットワークにおいてアップリンク通信からダウンリンク通信に切り替えるために使用される時間間隔に対応する。様々な実施形態において、第2の期間および第4の期間の長さは、セルラーネットワークにおいてダウンリンク通信とアップリンク通信との切り替えを達成するのに必要な時間よりも長くなるように、意図的に設定される。第2の期間および第4の期間は、有利には、ピアツーピア通信をサポートするために追加で利用される。

いくつかの実施形態では、ダウンリンク動作モードで動作するステップは、基地局から信号を受信するステップを含み、アップリンク動作モードで動作するステップは、基地局に信号を送信するステップを含む。

いくつかの実施形態では、第1の通信プロトコルは、3GPP TS 36.211 V10.20 (2011-06)に準拠する。いくつかの実施形態では、第2の通信プロトコルは、WiFiまたはBluetooth(登録商標)通信プロトコルである。

いくつかの実施形態では、ステップ503は、マルチモードワイヤレス通信デバイスの位置に対応する、または、信号の検出元の識別された基地局に対応する、記憶されたシステム構成情報を取り出すステップを含む。いくつかの実施形態では、マルチモードワイヤレス通信デバイスは、特定の通信スケジュールに従って事前構成される。いくつかの実施形態では、ステップ503は、通信スケジュール情報、および/または通信スケジュール情報を決定するために使用される情報を伝える、1つまたは複数の信号を基地局から受信するステップを含む。いくつかの実施形態では、通信スケジュールは、たとえば、基地局から受信された信号に基づいて、または位置情報に基づいて、複数の代替的なスケジュールから選択される。たとえば、マルチモードワイヤレス通信は、たとえば、様々な最大のセルサイズに対応するため、セルラーネットワーク上の様々な予測される負荷に対応するため、ダウンリンクとアップリンクとの様々なトラフィックバランスに対応するため、様々な量のピアツーピアトラフィックに対応するため、かつ/または、セルラートラフィックとピアツーピアトラフィックとの間の様々な優先順位に対応するために、第2の期間の様々な長さを含む様々な通信スケジュールを使用する、様々なネットワークにおいて様々な時間に動作し得る。

いくつかの実施形態では、通信スケジュール構造は、たとえば、基地局から受信された信号に基づいて、または位置情報に基づいて、複数の代替的な通信スケジュール構造から選択される。たとえば、第1の代替的な構造は、5個のダウンリンク時間枠、続いてダウンリンクからアップリンクへの切替間隔、続いて5個のアップリンク時間枠、続いてアップリンクからダウンリンクへの切替間隔という、反復的なパターンである。第2の代替的な構造は、5個のダウンリンク時間枠、続いてダウンリンクからアップリンクへの切替間隔、続いて2個のアップリンク時間枠、続いてアップリンクからダウンリンクへの切替間隔という、反復的なパターンである。

いくつかの実施形態では、たとえば第2の期間と第4の期間の長さを規定するダウンリンク/アップリンク切替期間は、たとえば、基地局から受信された信号または位置情報に基づいて、複数の代替的な時間の長さから選択される。

図6は、例示的な実施形態による、例示的なマルチモードワイヤレス通信デバイス600、たとえば、モバイルノードの図である。例示的なマルチモードワイヤレス通信デバイス600は、たとえば、図1のシステム100のマルチモードワイヤレス通信デバイス(108、110)のうちの1つである。例示的なマルチモードワイヤレス通信デバイス600は、図5のフローチャート500による方法を実装してよく、実際に実装することがある。

マルチモードワイヤレス通信デバイス600は、様々な要素(602、608、614、616、618)がそれを通じてデータおよび情報を交換できるバス619を介して一緒に結合される、受信機602、送信機608、プロセッサ614、たとえばCPU、ユーザI/Oデバイス616、たとえば、ディスプレイ、スピーカー、マイクロフォン、キーパッド、タッチスクリーンなど、および、メモリ618を含む。受信機602は、インフラストラクチャモード受信機モジュール604およびピアツーピア受信機モジュール606を含む。受信機602は、マルチモードデバイスがそれを介して基地局からのダウンリンク信号と他のデバイスからのピアツーピア信号とを受信できる、受信アンテナ603に結合される。送信機608は、インフラストラクチャモード送信機モジュール610およびピアツーピア送信機モジュール612を含む。送信機608は、マルチモードワイヤレス通信デバイスがそれを介して基地局へのアップリンク信号と他のデバイスへのピアツーピア信号とを送信できる、送信アンテナ609に結合される。例示的なピアツーピア信号はピア発見信号を含む。

いくつかの実施形態では、受信機602、送信機608、ユーザI/Oデバイス616、受信機602の一部、送信機608の一部、およびユーザI/Oデバイス616の一部のうちの1つまたは複数が、プロセッサ614の内部に位置する。

メモリ618は、ルーチン620およびデータ/情報622を含む。データ/情報622は、通信スケジュール情報624、選択された反復的スケジュール626、現在の時間間隔628、マルチモードワイヤレス通信デバイスの現在の動作モード630、第1の通信プロトコル情報632、第2の通信プロトコル情報634、基地局から受信されたダウンリンク信号636、生成されたピアツーピア信号638、受信されたピアツーピア信号640、および基地局への送信のための生成されたアップリンク信号644を含む。

いくつかの実施形態では、プロセッサ614は、第1の期間において、第1の通信プロトコルを使用して、ダウンリンク動作モードとアップリンク動作モードのうちの第1のモードで動作し、第2の期間において、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの前記第1のモードから、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの第2のモードに切り替え、前記第2の期間において、前記第1の通信プロトコルと異なる第2の通信プロトコルを使用して、ピアツーピア信号の受信と送信のうちの少なくとも1つを実行し、前記第1の期間および前記第2の期間の後にある第3の期間において、前記第1の通信プロトコルを使用して、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの前記第2のモードで動作するように、前記マルチモード通信デバイスを制御するように構成される。様々な実施形態では、前記第2の期間は、前記第1の通信プロトコルに従って、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードを切り替えるために使用される期間である。

いくつかの実施形態では、プロセッサ614はさらに、前記第2の期間において、前記第1の通信プロトコルを使用した信号の送信または受信を控えるように前記マルチモードワイヤレス通信デバイスを制御するように構成される。

様々な実施形態では、第1の通信プロトコルは、時分割複信(TDD)セルラー通信プロトコルである。いくつかの実施形態では、プロセッサ614は、ピアツーピア信号の受信と送信のうちの少なくとも1つを実行するように構成されることの一部として、ピア発見信号を送信することとピア発見信号を受信することのうちの少なくとも1つを実行するように構成される。

いくつかの実施形態では、前記第1の通信プロトコルは、最大のセルサイズを有する通信システムにおいて使用されるセルラー通信プロトコルであり、第2の期間は、無線信号が最大のセルサイズの半径の2倍を移動するのに必要な時間の少なくとも10倍である。

様々な実施形態では、前記第2の期間の長さは、システムパラメータ、たとえば所定のシステムパラメータによって規定される。いくつかの実施形態では、第2の期間の長さを規定するシステムパラメータの値は、複数の所定の代替的な値のうちの1つである。いくつかの実施形態では、第2の期間の長さを規定するシステムパラメータの値を伝えるまたは特定する情報は、基地局からの信号を介して伝えられる。いくつかの実施形態では、第2の期間の長さを規定するシステムパラメータの値は、プロセッサ614を含むマルチモードワイヤレス通信デバイスの位置に基づいて、または、プロセッサ614を含むマルチモードワイヤレス通信デバイスの近傍にある識別された基地局に基づいて、選択される。

いくつかの実施形態では、第1、第2、および第3の期間は、マルチモードワイヤレス通信デバイスを制御するために使用される記憶された通信スケジュール中の反復的な期間であり、プロセッサ614はさらに、前記記憶された通信スケジュールに従って、異なる時間間隔に対応する異なる通信動作を繰り返し切り替えるように、前記マルチモードワイヤレス通信デバイスを制御するように構成される。プロセッサ614は、ダウンリンク動作モードで動作するように構成されることの一部として、基地局から信号を受信するように構成され、プロセッサ614は、アップリンク動作モードで動作するように構成されることの一部として、基地局に信号を送信するように構成される。

いくつかの実施形態では、第1の通信プロトコルは、3GPP TS 36.211 V10.2.0 (2011-06)に準拠し、プロセッサ614は、第1の通信プロトコルをサポートするように構成される。様々な実施形態では、第2の通信プロトコルは、WiFiまたはBluetooth(登録商標)通信プロトコルであり、プロセッサ614は、第2の通信プロトコルをサポートするように構成される。

図7A,Bは、図6に示される例示的なマルチモードワイヤレス通信デバイス600内で使用され得、いくつかの実施形態では実際に使用される、モジュールのアセンブリ700である。アセンブリ700の中のモジュールは、たとえば、個別回路として、図6のプロセッサ614内にハードウェアとして実装されてよい。代替として、モジュールは、ソフトウェアとして実装されてよく、図6に示されるマルチモードワイヤレス通信デバイス600のメモリ618に記憶されてよい。いくつかのそのような実施形態では、モジュールのアセンブリ700は、図6のデバイス600のメモリ618のルーチン620の中に含まれる。図6では、実施形態は単一のプロセッサ、たとえばコンピュータとして示されるが、プロセッサ614は、1つまたは複数のプロセッサ、たとえばコンピュータとして実装され得ることを理解されたい。ソフトウェアとして実装されるとき、モジュールはコードを含み、そのコードは、プロセッサによって実行されると、モジュールに対応する機能を実装するようにプロセッサ614、たとえばコンピュータを構成する。いくつかの実施形態では、プロセッサ614は、モジュールのアセンブリ700のモジュールの各々を実装するように構成される。モジュールのアセンブリ700がメモリ618に記憶される実施形態では、メモリ618は、コンピュータ可読媒体、たとえば非一時的コンピュータ可読媒体を含むコンピュータプログラム製品であり、コンピュータ可読媒体は、少なくとも1つのコンピュータ、たとえば、プロセッサ614に、モジュールが対応する機能を実装させるためのコード、たとえば、各モジュールに対する個別コードを含む。

完全にハードウェアベースのまたは完全にソフトウェアベースのモジュールが、使用されてよい。しかしながら、ソフトウェアおよびハードウェア(たとえば、回路が実装された)のモジュールの任意の組合せが、機能を実装するために使用され得ることを理解されたい。理解されるように、図7A,Bに示されるモジュールは、マルチモードワイヤレス通信デバイス600、またはその中にあるプロセッサ614のような要素を、図5のフローチャート500の方法において図示および/または説明される対応するステップの機能を実行するように、制御および/または構成する。

モジュールのアセンブリ700は、部分A 701と部分B 705の組合せを含む。モジュールのアセンブリ700は、第1の期間において、第1の通信プロトコルを使用して、ダウンリンク動作モードとアップリンク動作モードのうちの第1のモードで動作するように、マルチモードワイヤレス通信デバイスを制御するように構成されるモジュール704と、第2の期間において、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの前記第1のモードから、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの第2のモードに切り替えるように構成されるモジュール706と、前記第2の期間において、前記第1の通信プロトコルと異なる第2の通信プロトコルを使用して、ピアツーピア信号の受信と送信のうちの少なくとも1つを実行するように構成されるモジュール708とを含む。モジュール708は、ピア発見信号を送信するように構成されるモジュール712と、ピア発見信号を受信するように構成されるモジュール714とを含む。様々な実施形態では、モジュールのアセンブリ700はさらに、前記第2の期間において、第1の通信プロトコルを使用した信号の送信または受信を控えるように、マルチモードワイヤレス通信デバイスを制御するように構成される、モジュール710を含む。

モジュールのアセンブリ700はさらに、第1の期間および第2の期間の後にある第3の期間において、第1の通信プロトコルを使用して、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの前記第2のモードで動作するように、マルチモードワイヤレス通信デバイスを制御するように構成される、モジュール716を含む。モジュールのアセンブリ700はさらに、第4の期間において、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの前記第2のモードから、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの前記第1のモードに切り替えるように構成されるモジュール718と、前記第4の期間において、前記第1の通信プロトコルと異なる第2の通信プロトコルを使用して、ピアツーピア信号の受信と送信のうちの少なくとも1つを実行するように構成されるモジュール720とを含む。モジュール720は、ピア発見信号を送信するように構成されるモジュール724と、ピア発見信号を受信するように構成されるモジュール726とを含む。様々な実施形態では、モジュールのアセンブリ700はさらに、前記第4の期間において、第1の通信プロトコルを使用した信号の送信または受信を控えるように、マルチモードワイヤレス通信デバイスを制御するように構成される、モジュール722を含む。

モジュールのアセンブリ700はさらに、ダウンリンク動作モードでマルチモードワイヤレス通信デバイスを動作させるように構成されるモジュール750と、アップリンク動作モードでマルチモード通信デバイスを動作させるように構成されるモジュール754と、記憶された通信スケジュール、たとえば、第1の時間間隔、第2の時間間隔、第3の時間間隔、および第4の時間間隔を含む、記憶された反復的通信スケジュールに従って、異なる時間間隔に対応する異なる通信動作を繰り返し切り替えるようにマルチモードワイヤレス通信デバイスを制御するように構成されるモジュール758とを含む。モジュール750は、基地局から信号を受信するように構成されるモジュール752を含み、モジュール754は、基地局に信号を送信するように構成されるモジュール756を含む。

モジュールのアセンブリ700はさらに、マルチモードワイヤレス通信デバイスによって使用されるべき通信スケジュールを決定するように構成されるモジュール703を含む。いくつかの実施形態では、モジュールのアセンブリ700はさらに、基地局から受信された情報に基づいて、複数の代替的な所定の反復的スケジュールの中からある所定の反復的スケジュールを特定するように構成されるモジュール760と、規定された所定のシステムパラメータから第2の期間の長さを決定するように構成されるモジュール762と、規定された所定のシステムパラメータから第4の期間の長さを決定するように構成されるモジュール764と、第2の期間の長さを決定するために使用される情報を伝える信号を基地局から受信するように構成されるモジュール766と、第4の期間の長さを決定するために使用される情報を伝える信号を基地局から受信するように構成されるモジュール768と、基地局から受信された信号に基づいて、反復的通信スケジュールを決定するように構成されるモジュール770と、複数の代替的な反復的スケジュール構造の中から実装される反復的通信スケジュールを決定するために使用される情報を伝える信号を基地局から受信するように構成されるモジュール772とを含む。

様々な実施形態では、第2の期間は、前記第1の通信プロトコルに従って、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードを切り替えるために使用される期間である。いくつかの実施形態では、第1の通信プロトコルは、時分割複信(TDD)セルラー通信プロトコルである。様々な実施形態では、第1の通信プロトコルは、最大のセルサイズを有する通信システムを使用するセルラー通信プロトコルであり、第2の期間は、無線信号が最大のセルサイズの半径の2倍を移動するのに必要な時間の少なくとも10倍である。いくつかの実施形態では、第2の期間の長さは、所定のパラメータによって規定される。様々な実施形態では、第4の期間の長さは、第2の期間の長さと同じである。

いくつかの実施形態では、第1、第2、および第3の期間は、マルチモードワイヤレス通信デバイスを制御するために使用される、記憶された通信スケジュール中の反復する期間である。いくつかの実施形態では、第1、第2、第3、および第4の期間は、マルチモードワイヤレス通信デバイスを制御するために使用される、記憶された通信スケジュール中の反復する期間である。

いくつかの実施形態では、第1の通信プロトコルは、3GPP TS 36.211 V10.2.0 (2011-06)に準拠する。いくつかの実施形態では、第2の通信プロトコルは、WiFiまたはBluetooth(登録商標)通信プロトコルである。

図8は、例示的な実施形態による、第1の通信デバイスを動作させる例示的な方法のフローチャート800である。第1の通信デバイスは、たとえば、図1のシステム100のデバイス116である。例示的な方法の動作がステップ802で開始し、そこで、第1の通信デバイスが電源投入されて初期化される。動作は開始ステップ802からステップ804に進む。ステップ804において、第1の通信デバイスは、時分割複信(TDD)通信プロトコルを使用するTDD通信デバイスである第2の通信デバイスと動作を同期する。ステップ804は、ステップ806およびステップ808を含む。ステップ806において、第1の通信デバイスは、タイミング信号、たとえばビーコン信号および/またはパイロット信号を、第2の通信デバイスから受信する。動作はステップ806からステップ808に進み、そこで、第1の通信デバイスは、前記受信されたタイミング信号に基づいて、ピアツーピア通信の時間間隔を、前記第2の通信デバイスの時間間隔の切り替えと同期する。動作はステップ804からステップ810に進む。

ステップ810において、第1の通信デバイスは、前記TDDプロトコルと異なる第1の通信プロトコルを使用した前記第1の通信デバイスによる信号の送信を、前記第2の通信デバイスがダウンリンク動作モードとアップリンク動作モードを切り替えており第2の通信デバイスが信号を送信しない期間へと制限する。様々な実施形態では、第1の通信プロトコルは、ピアツーピア通信プロトコルである。ステップ810は継続的に実行される。動作はステップ810からステップ812およびステップ814に進む。

ステップ812において、第1の通信デバイスは、前記第2の通信デバイスがダウンリンク動作モードとアップリンク動作モードを切り替えている前記期間のうちの少なくとも1つの間に、ピアツーピア信号を送信する。ステップ812は継続的に実行される。

ステップ814において、第1の通信デバイスは、前記第2の通信デバイスがダウンリンク動作モードとアップリンク動作モードを切り替えている前記期間のうちの少なくとも1つの間に、ピアツーピア信号を受信する。ステップ814は継続的に実行される。

いくつかの実施形態では、第1の通信デバイスは、前記TDD通信プロトコルを使用して信号を送信しない。様々な実施形態では、第2の通信デバイスはセルラーネットワークの基地局であり、第1の通信デバイスは、直接のデバイス対デバイス通信をサポートするが基地局を通じた通信をサポートしないピアツーピア通信デバイスである。

図9は、例示的な実施形態による、例示的な第1の通信デバイス900、たとえば、デバイス対デバイス通信をサポートするモバイルノードの図である。第1の通信デバイス900は、たとえば、図1のシステム100のデバイス116および118のうちの1つである。例示的な第1の通信デバイス900は、図8のフローチャート800による方法を実装してよく、実際に実装することがある。

第1の通信デバイス900は、様々な要素(902、908、912、914、916)がそれを介してデータおよび情報を交換できるバス922を介して一緒に結合される、受信機902、送信機908、ユーザI/Oデバイス912、プロセッサ914、たとえばCPU、および、メモリ916を含む。受信機902は、タイミング信号受信機モジュール904およびピアツーピア受信機モジュール906を含む。受信機902は、受信機モジュール902がそれを介して信号、たとえば、基地局からのタイミング信号を、および、ピアツーピア信号、たとえば、ピアツーピア通信をサポートするデバイスからのピア発見信号を受信できる、受信アンテナ903に結合される。送信機908は、ピアツーピア信号、たとえばピア発見信号を、アンテナ909を介して送信するための、ピアツーピア送信機モジュール910を含む。ユーザI/Oデバイス912は、たとえば、ディスプレイ、キーパッド、タッチスクリーン、マイクロフォン、スピーカーなどを含む。いくつかの実施形態では、受信機902、送信機908、ユーザI/Oデバイス912、受信機902の一部、送信機908の一部、およびユーザI/Oデバイス912の一部のうちの1つまたは複数が、プロセッサ914の内部に位置する。メモリ916は、ルーチン918およびデータ/情報920を含む。

いくつかの実施形態では、プロセッサ914は、時分割複信(TDD)通信プロトコルを使用するTDD通信デバイスである第2の通信デバイスと動作を同期し、前記TDD通信プロトコルと異なる第1の通信プロトコルを使用する前記第1の通信デバイスによる信号の送信を、前記第2の通信デバイスがダウンリンク動作モードとアップリンク動作モードを切り替えており第2のデバイスが信号を送信しない期間へと制限するように構成される。いくつかのそのような実施形態では、第1の通信プロトコルは、ピアツーピア通信プロトコルである。いくつかのそのような実施形態では、プロセッサ914はさらに、前記第2の通信デバイスがダウンリンク動作モードとアップリンク動作モードを切り替えている前記期間のうちの少なくとも1つの間に、ピアツーピア信号を送信するように構成される。いくつかのそのような実施形態では、プロセッサ914はさらに、前記第2の通信デバイスがダウンリンク動作モードとアップリンク動作モードを切り替えている前記期間のうちの少なくとも1つの間に、たとえば第3の通信デバイスから、ピアツーピア信号を受信するように構成される。

いくつかの実施形態では、プロセッサ914を含む第1の通信デバイスは、前記TDD通信プロトコルを使用して信号を送信しない。様々な実施形態では、前記第2の通信デバイスはセルラーネットワークの基地局であり、プロセッサ914を含む第1の通信デバイスは、直接のデバイス対デバイス通信をサポートするが前記基地局を通じた通信をサポートしないピアツーピア通信デバイスである。

いくつかの実施形態では、第2の通信デバイスは基地局であり、プロセッサ914は、タイミング信号、たとえばビーコンおよび/またはパイロットを、第2の通信デバイスから受信し、かつ、第2の通信デバイスと動作を同期するように構成されることの一部として、前記受信されたタイミング信号に基づいて、ピアツーピア通信の時間間隔を前記第2の通信デバイスの時間間隔の切り替えと同期するように構成される。

図10は、図9に示される例示的な第1の通信デバイス900内で使用され得るか、いくつかの実施形態では実際に使用される、モジュールのアセンブリ1000である。アセンブリ1000の中のモジュールは、たとえば、個別回路として、図9のプロセッサ914内にハードウェアとして実装されてよい。代替として、モジュールは、ソフトウェアとして実装されてよく、図9に示される第1の通信デバイス900のメモリ916に記憶されてよい。いくつかのそのような実施形態では、モジュールのアセンブリ1000は、図9のデバイス900のメモリ916のルーチン918の中に含まれる。図9では、実施形態は単一のプロセッサ、たとえばコンピュータとして示されるが、プロセッサ914は、1つまたは複数のプロセッサ、たとえばコンピュータとして実装され得ることを理解されたい。ソフトウェアとして実装されるとき、モジュールはコードを含み、そのコードは、プロセッサによって実行されると、モジュールに対応する機能を実装するようにプロセッサ914、たとえばコンピュータを構成する。いくつかの実施形態では、プロセッサ914は、モジュールのアセンブリ1000のモジュールの各々を実装するように構成される。モジュールのアセンブリ1000がメモリ916に記憶される実施形態では、メモリ916は、コンピュータ可読媒体、たとえば非一時的コンピュータ可読媒体を含むコンピュータプログラム製品であり、コンピュータ可読媒体は、少なくとも1つのコンピュータ、たとえば、プロセッサ914に、モジュールが対応する機能を実装させるためのコード、たとえば、各モジュールに対する個別コードを含む。

完全にハードウェアベースのまたは完全にソフトウェアベースのモジュールが、使用されてよい。しかしながら、ソフトウェアおよびハードウェア(たとえば、回路が実装された)のモジュールの任意の組合せが、機能を実装するために使用され得ることを理解されたい。理解されるように、図1に示されるモジュールは、図8のフローチャート800の方法において図示および/または説明される対応するステップの機能を実行するように、第1の通信デバイス900、またはその中にあるプロセッサ914のような要素を、制御および/または構成する。

図10は、例示的な実施形態による、モジュールのアセンブリ1000である。モジュールのアセンブリ1000は、時分割複信(TDD)通信プロトコルを使用するTDD通信デバイスである第2の通信デバイスと動作を同期するように構成されるモジュール1004と、前記TDD通信プロトコルと異なる第1の通信プロトコルを使用した第1の通信デバイスによる信号の送信を、前記第2の通信デバイスがダウンリンク動作モードとアップリンク動作モードを切り替えており第2の通信デバイスが信号を送信しない期間へと制限するように構成されるモジュール1010と、前記第2の通信デバイスがダウンリンク動作モードとアップリンク動作モードを切り替えている前記期間のうちの少なくとも1つの間に、ピアツーピア信号を送信するように構成されるモジュール1012と、前記第2の通信デバイスがダウンリンク動作モードとアップリンク動作モードを切り替えている前記期間のうちの少なくとも1つの間に、ピアツーピア信号を受信するように構成されるモジュール1014とを含む。第2の通信デバイスと動作を同期するように構成されるモジュール1004は、タイミング信号、たとえばビーコンおよび/またはパイロット信号を、第2の通信デバイスから受信するように構成されるモジュール1006と、前記受信されたタイミング信号に基づいて、ピアツーピア通信の時間間隔を、前記第2の通信デバイスの時間間隔の切り替えと同期するように構成されるモジュール1008とを含む。

いくつかの実施形態では、第1の通信プロトコルは、ピアツーピア通信プロトコルである。様々な実施形態では、第1の通信デバイスは、TDD通信プロトコルを使用して信号を送信しない。いくつかの実施形態では、第2の通信デバイスはセルラーネットワークの基地局であり、第1の通信デバイスは、直接のデバイス対デバイス通信をサポートするが基地局を通じた通信をサポートしないピアツーピア通信デバイスである。

図11は、TDDシステムのための例示的な代替構成を示す図1100である。図1102が、ダウンリンクシグナリングおよびアップリンクシグナリングをサポートするTDDシステムの第1の構成を表し、その構成において、セルの最大半径は1kmであると想定され、切替時間間隔は、想定される往復ターンアラウンド遅延を満たすのに十分であるが、切替時間は過剰ではない、ということを考える。図1102は、周波数スペクトルに対応する反復的通信スケジュール中の異なる期間を識別する。期間1110は、TDDダウンリンク(DL)シグナリングのための期間であり、期間1112は、DLとアップリンク(UL)の切り替えに対応するためのギャップ期間であり、期間1114は、TDD ULシグナリングのための期間であり、期間1116は、ULとDLの切り替えに対応するためのギャップ期間であり、期間1118は、TDD DLシグナリングのための期間であり、期間1120は、DLとULの切り替えに対応するためのギャップ期間であり、期間1122は、TDD ULシグナリングのための期間であり、期間1124は、ULとDLの切り替えに対応するためのギャップ期間である。

図1104が、ダウンリンクシグナリングおよびアップリンクシグナリングをサポートするTDDシステムの第2の構成を表し、その構成において、セルの最大半径は1kmであると想定され、切替時間は、想定される往復ターンアラウンド遅延を満たすのに十分であるが、切替時間間隔は過剰ではない、ということを考える。期間1126は、TDD DLシグナリングのための期間であり、期間1128は、DLとULの切り替えに対応するためのギャップ期間であり、期間1130は、TDD ULシグナリングのための期間であり、期間1132は、ULとDLの切り替えに対応するためのギャップ期間である。

いくつかの実施形態では、アップリンクおよびダウンリンクにおける異なるパターンのフレーム使用法に対応する、多くの、たとえば10個の、代替的な構成の構造がある。

図1106が、ダウンリンクシグナリングおよびアップリンクシグナリングをサポートするTDDシステムの第1の構成を表し、その構成において、セルの最大半径は10 kmであると想定され、切替時間間隔は、想定される往復時間遅延を満たすのに十分であるが、切替期間は過剰ではない、ということを考える。期間1134は、TDD DLシグナリングのための期間であり、期間1136は、DLとULの切り替えに対応するためのギャップ期間であり、期間1138は、TDD ULシグナリングのための期間であり、期間1140は、ULとDLの切り替えに対応するためのギャップ期間であり、期間1142は、TDD DLシグナリングのための期間であり、期間1144は、DLとULの切り替えに対応するためのギャップ期間であり、期間1146は、TDD ULシグナリングのための期間であり、期間1148は、ULとDLの切り替えに対応するためのギャップ期間である。

図1108が、ダウンリンクシグナリングおよびアップリンクシグナリングをサポートするTDDシステムの第2の構成を表し、その構成において、セルの最大半径は10 kmであると想定され、切替時間は、想定される往復時間遅延を満たすのに十分であるが、切替時間間隔は過剰ではない、ということを考える。期間1150は、TDD DLシグナリングのための期間であり、期間1152は、DLとULの切り替えに対応するためのギャップ期間であり、期間1154は、TDD ULシグナリングのための期間であり、期間1156は、ULとDLの切り替えに対応するためのギャップ期間である。

いくつかの実施形態の特徴によれば、切替時間間隔は、TDDダウンリンクおよびアップリンクシグナリングに関する往復時間遅延の要件を満たすのに必要なものよりも、大きな値へと意図的に設定される。たとえば、最大セル半径が1kmであることが想定されるセルをTDDシステムが含むことを考える。最小限の要件を満たすように構成すること、たとえば構成1102または構成1104を選択することの代わりに、システムは、TDDダウンリンク/アップリンクの観点からは過剰に長い切替間隔を有する構成1106または構成1108を使用するように構成される。過剰に長い切替間隔、たとえば、1136、1140、1144、1148、または1152、1156の間、ピアツーピア通信、たとえば直接のデバイス対デバイス通信が、ピアツーピア通信プロトコルをサポートするワイヤレス通信デバイスによって実行される。様々な実施形態において、ピアツーピア通信はピア発見シグナリングを含む。様々な実施形態では、ピアツーピア通信は、TDD UL/DL通信プロトコルとは異なる通信プロトコルを使用する。したがって、周波数スペクトルは、ダウンリンク、アップリンク、およびピアツーピア通信の間で、時分割に基づいて共有される。

いくつかの実施形態では、ピアツーピア通信をサポートするために使用されるギャップ期間は、最大のセルに基づくセルラーシグナリングのためのRTTの少なくとも10倍に相当する。一例では、半径100kmのセルに対応するギャップ時間が、最大のセル半径が1kmであるピアツーピア通信をサポートするために使用される。

図12は、例示的な実施形態による、TDDダウンリンク、TDDアップリンク、およびピアツーピア通信を同じスペクトルでサポートする、例示的な通信システム1201を示す図1200である。システム1201は、それぞれが対応するセルラーカバレッジエリア(セル1 1204、...、セルN 1208)を有する複数の基地局(基地局1 1202、...、基地局N 1206)を含む。セル1 1204は半径が1kmであり、一方セルNは半径が900mである。システム1201における最大のセル半径は1kmである。システム1201において、ブロック1250によって示されるように、TDD DL/UL切替ギャップパラメータは、10kmほどのセル半径に対応するように構成され、ギャップの間のピアツーピア通信を支援する。

システム1201は、複数のワイヤレス通信デバイス(デバイス1 1210、デバイス2 1212、デバイス3 1214、デバイス4 1216、デバイス5 1218、デバイス6 1220、デバイス7 1222、デバイス8 1224、デバイス9 1226、デバイス10 1228、デバイス11 1230、デバイス12 1232)を含む。デバイス(1210、1212、1222、1232)は、セルラーTDD通信およびピアツーピア通信、たとえば直接のデバイス対デバイス通信をサポートする、マルチモードモバイルワイヤレス通信デバイスである。デバイス(1210、1212、1222、1232)は、たとえば、図2および/もしくは図5に従った方法を実施する、かつ/または、図3、図4、図6、および/もしくは図7A,Bに従って実装される、マルチモードモバイルワイヤレス通信デバイスである。デバイス(1214、1216、1226、1228)は、ピアツーピア通信、たとえば直接のデバイス対デバイス通信をサポートするモバイルワイヤレス通信デバイスであるが、基地局とのセルラー通信をサポートしない。デバイス(1214、1216、1226、1228)は、たとえば、図8に従った方法を実施する、かつ/または、図9および/もしくは図10に従って実装される、モバイルワイヤレス通信デバイスである。デバイス(1218、1220、1224、1230)は、セルラー通信をサポートするモバイルワイヤレス通信デバイスであるが、ピアツーピア通信をサポートしない。

図13は、例示的な実施形態による、TDDダウンリンク、TDDアップリンク、およびピアツーピア通信を同じスペクトルでサポートする、例示的な通信システム1301を示す図1300である。システム1301は、それぞれが対応するセルラーカバレッジエリア(セル1 1304、...、セルN 1308)を有する複数の基地局(基地局1 1302、...、基地局N 1306)を含む。セル1 1304は半径が100mであり、一方セルNは半径が90mである。システム1301における最大のセル半径は100mである。システム1301では、ブロック1350により示されるように、TDD DL/UL切替ギャップパラメータは、1kmほどのセル半径に対応するように構成され、ギャップの間のピアツーピア通信を支援する。

システム1301は、複数のワイヤレス通信デバイス(デバイス1 1210、デバイス2 1212、デバイス3 1214、デバイス4 1216、デバイス5 1218、デバイス6 1220、デバイス7 1222、デバイス8 1224、デバイス9 1226、デバイス10 1228、デバイス11 1230、デバイス12 1232)を含み、これらは図12において説明されたものと同じモバイルワイヤレス通信である。したがって、図12のデバイスは、システム1201からシステム1301に移り、再構成する、たとえば、デバイスが現在位置している特定のシステムにおいて通信スケジュールを実装することができ、実際にそうすることがある。再構成は、使用されるべき切替ギャップパラメータを決定することを含んでよく、実際に含むことがあり、切替ギャップパラメータは異なっていてよく、実際に異なることがある。

いくつかの、しかし必ずしもすべてであるとは限らない実施形態の様々な特徴および/または態様が、さらに説明される。マルチモードワイヤレス通信デバイスを実装および/または動作させるための方法および装置が、説明される。いくつかの実施形態では、マルチモードワイヤレス通信デバイスは、たとえば、アクセス端末、携帯電話、または別のポータブルデバイスとして実装され得る。様々な実施形態では、マルチモードワイヤレス通信デバイスは、インフラストラクチャ通信とピアツーピア通信の両方をサポートする。インフラストラクチャ通信は、アクセスポイントのようなネットワーク要素を通じた通信を含み、アップリンクシグナリングおよび/またはダウンリンクシグナリングを伴い得る。アクセスポイントは、基地局であってよく、いくつかの実施形態では基地局である。他の実施形態では、アクセスポイントは、ケーブルTVのような住居用サービスに接続し、セットトップボックスのような家電機器の中に位置し得る。

いくつかの態様によれば、マルチモードデバイスは、ピアツーピア通信、たとえば、発見および/または他のピアツーピアシグナリングのために、アップリンク動作モードとダウンリンクモードを切り替えるためにTDDタイミングスケジュールによって割り当てられる期間に対応する期間を使用する。アップリンク動作モードとダウンリンクモードを切り替えるために使用される期間の使用を支援するために、アップリンクモードとダウンリンクモードを切り替えるためにスケジューリングされる期間は、最大のセルのサイズおよび/またはマルチモードデバイスにおいて切替時間を実装するための物理的な時間によって要求されるものよりも長く設定される。したがって、切り替え動作のために使用される長い期間を規定し、かつ/または伝えるために、インフラストラクチャ通信と干渉することのないある時間枠が、ピアツーピアシグナリングに対して利用可能にされる。これは、ダウンリンク通信とアップリンク通信の切り替えに使用される切替時間が、ワイヤレス信号が第1の通信プロトコルに従って送信されない期間であるためである。

いくつかの実施形態では、第1の通信プロトコルは、セルラー通信プロトコルである。いくつかの実施形態では方法が実装されるシステムは、最大のセルサイズを有する通信システムである。セルサイズは、信号がセル中の基地局に到達しワイヤレス端末に戻るのに必要な最大の往復時間を考慮し得る、切り替えのために割り当てられる期間に影響し得る。いくつかの実施形態では、切替時間は、システム中の最大のセルサイズを考慮してセルラー通信プロトコルによって要求されるものよりも大きく設定される。いくつかの実施形態では、第2の期間は、無線信号が最大のセルサイズの半径の2倍を移動するのに必要な時間の少なくとも10倍である。しかしながら、他の実施形態では、第2の期間はさらに長く、たとえば、ワイヤレス信号がセルの半径の2倍を移動するのに必要な時間の50倍または100倍である。これによって、多くの場合、第1の通信プロトコルとして使用され得るセルラー通信プロトコルに対する変更を必要とすることなく、P2Pシグナリングのための時間が配分される。

第1の通信プロトコルとして使用され得るインフラストラクチャ通信プロトコルは、セルラーネットワーク通信プロトコル、たとえば、セルラー通信、たとえば通話のために使用される、CDMAまたはOFDMベースのプロトコルであってよい。ピアツーピア通信プロトコルは、複数のピアツーピア通信プロトコルの1つであってよく、WiFiベースのプロトコルまたは別のプロトコルを含み得る。議論では、セルラーネットワークプロトコルは第1の通信プロトコルであると考えられてよく、ピアツーピア通信プロトコルは第2の通信プロトコルであると考えられてよい。

1つの態様は、第1の期間において、第1の通信プロトコルを使用して、ダウンリンク動作モードとアップリンク動作モードのうちの第1のモードで動作するステップと、第2の期間において、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの前記第1のモードから、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの第2のモードに切り替えるステップと、前記第1の通信プロトコルと異なる第2の通信プロトコルを使用して、ピアツーピア信号の受信と送信のうちの少なくとも1つを実行するステップと、前記第1の期間および前記第2の期間の後にある第3の期間において、前記第1の通信プロトコルを使用して、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの前記第2のモードで動作するステップとを含む、マルチモードワイヤレス通信デバイスを動作させる方法を対象とする。第2の期間は、マルチモードデバイスがアップリンクシグナリングとダウンリンクシグナリングを切り替える、またはその逆を行う、切替期間であり得る。第2の期間は、システム中の1つまたは複数のアクセスポイントによって通信され得る、たとえばブロードキャストされ得る、システムパラメータによって規定される長さを有し得る。パラメータは、複数のまたはすべてのアクセスポイント、たとえばシステム中の基地局に対して同一であり得る。

セルラーシステムにおいて動作できるマルチモードデバイスにおいて、ピアツーピア通信およびインフラストラクチャ通信、たとえばセルラー通信をサポートするための方法および装置が、説明される。ピアツーピア通信は、インフラストラクチャ信号が発生せず、デバイスがアップリンクインフラストラクチャ動作モードとダウンリンクインフラストラクチャ動作モードを切り替える、切替期間内に行われる。切替期間に対して設定される期間は、最大のセルサイズに基づいて必要とされる期間よりも意図的に長く、たとえば、10倍、50倍、100倍、さらにそれより長く設定される。したがって、ピアツーピア通信は、TDDシステムに導入されることが可能であり、たとえばあるパラメータによってシステムにおいて設定され得る、デバイスがインフラストラクチャ信号の送信を控える切替期間を可能にする1つまたは複数のセルラー通信プロトコルと準拠したままにできる方式で、TDDシステムと同じ周波数帯域を使用することができる。

通信するためにTDD通信プロトコルを使用しないが、異なるプロトコル、たとえばピアツーピア通信プロトコルを使用していつ送信するかを決定するためにTDD通信デバイスと同期するデバイスを、様々な実施形態は対象とする。たとえば、いくつかの実施形態は、時分割複信(TDD)通信プロトコルを使用するTDD通信デバイスである第2の通信デバイスと動作を同期するステップと、前記TDD通信プロトコルと異なる第1の通信プロトコルを使用する前記第1の通信デバイスによる信号の送信を、前記第2の通信デバイスがダウンリンク動作モードとアップリンク動作モードを切り替えており第2のデバイスが信号を送信しない期間へと制限するステップとを含む、第1の通信デバイスを動作させる方法を対象とする。

いくつかの実施形態では、TDD LTEシステムは、たとえばLTEシグナリングのために必要なものよりも長い、延長された長さのUL/DL切替期間によって意図的に構成される。発見シグナリングを含むピアツーピア通信は、LTE動作中に生成されたギャップの間に実行される。いくつかの実施形態では、TDD-LTE規格を使用すると、アップリンク通信とダウンリンク通信との移行が発生する、S個のフレームがある。これらのフレームは、切替時間のガード期間を含む。ローカルアクセスまたはピアツーピア通信は、本質的に非常に短い切替時間を必要とする。しかしながら、LTEシステムを長い切替時間とともに構成することによって、同じスペクトルを使用した、LTEダウンリンク、ピアツーピア通信、およびLTEアップリンクの時分割動作の機会を作り出すことが可能になる。発見およびピアツーピア通信は、意図的に長い切替間隔において行われる。

上の議論から、多くの変形および実施形態が可能であることを理解されたい。

様々な実施形態の技法は、ソフトウェア、ハードウェア、および/またはソフトウェアとハードウェアの組合せを使用して実施され得る。様々な実施形態は、装置、たとえば、モバイル端末などのマルチモードワイヤレス通信デバイス、基地局、通信システムを対象とする。様々な実施形態はまた、方法、たとえば、マルチモードワイヤレス通信デバイスを制御し、かつ/または動作させる方法を対象とする。様々な実施形態はまた、方法の1つまたは複数のステップを実装するように機械を制御するための機械可読命令を含む、非一時的機械、たとえば、コンピュータ、可読媒体、たとえば、ROM、RAM、CD、ハードディスクなどを対象とする。

開示される処理におけるステップの特定の順序または階層は、例示的な手法の一例であることを理解されたい。設計上の選好に基づいて、本開示の範囲内のままでありながら、処理におけるステップの特定の順序または階層が再構成され得ることを理解されたい。添付の方法クレームは、様々なステップの要素を例示的な順序で提示したものであり、提示された特定の順序または階層に限定されるものではない。

様々な実施形態では、本明細書で説明されたノードは、1つまたは複数の方法に対応するステップ、たとえば、信号を受信するステップ、信号を処理するステップ、判断を行うステップ、および/または動作のステップを異なるモードで動作させるステップを実行するために、1つまたは複数のモジュールを使用して実装される。したがって、いくつかの実施形態では、様々な機能がモジュールを使用して実装される。そのようなモジュールは、ソフトウェア、ハードウェアまたはソフトウェアとハードウェアの組合せを使用して実装され得る。上記の方法または方法ステップの多くは、たとえば1つまたは複数のノードにおいて、上記の方法のすべてまたは一部を実施するために、追加のハードウェアの有無にかかわらず、機械、たとえば汎用コンピュータを制御するためのメモリデバイス、たとえば、RAM、フレキシブルディスクなどのような機械可読媒体中に含まれる、ソフトウェアなどの機械実行可能命令を使用して実施され得る。したがって、特に、様々な実施形態は、機械、たとえば、プロセッサおよび関連するハードウェアに、上述の方法のステップのうちの1つまたは複数を実行させるための機械実行可能命令を含む機械可読媒体を対象とする。いくつかの実施形態は、本発明の1つまたは複数の方法のステップのうちの1つ、複数またはすべてを実施するように構成されたプロセッサを含むデバイス、たとえば、制御ノードを対象とする。

いくつかの実施形態では、1つまたは複数のデバイス、たとえばマルチモードワイヤレス通信デバイスの、1つまたは複数のプロセッサ、たとえばCPUは、マルチモードワイヤレス通信デバイスによって実行されるものとして説明された方法のステップを実行するように構成される。プロセッサの構成は、プロセッサ構成を制御するために、1つまたは複数のモジュール、たとえばソフトウェアモジュールを使用することによって、かつ/あるいは、列挙したステップを実行するために、および/またはプロセッサ構成を制御するために、プロセッサ中にハードウェア、たとえばハードウェアモジュールを含めることによって、達成され得る。したがって、すべてではないが、いくつかの実施形態は、プロセッサが含まれるデバイスによって実行される様々な説明された方法のステップの各々に対応するモジュールを含むプロセッサをもつデバイス、たとえば、マルチモード通信ノードを対象とする。すべてではないが、いくつかの実施形態では、デバイス、たとえば制御ノードは、プロセッサが含まれるデバイスによって実施される様々な説明された方法のステップの各々に対応する、モジュールを含む。モジュールは、ソフトウェアおよび/またはハードウェアを使用して実装され得る。

いくつかの実施形態は、1つのコンピュータまたは複数のコンピュータに、様々な機能、ステップ、行為、および/または動作、たとえば、上で説明された1つまたは複数のステップを実施させるためのコードを含む非一時的コンピュータ可読媒体を含む、コンピュータプログラム製品を対象とする。実施形態に応じて、コンピュータプログラム製品は、実行すべきステップごとに異なるコードを含んでよく、実際に含むことがある。したがって、コンピュータプログラム製品は、方法、たとえば、マルチモードワイヤレス通信デバイスを制御し、かつ/または動作させる方法の個々のステップに対するコードを含んでよく、実際に含むことがある。コードは、RAM(ランダムアクセスメモリ)、ROM(読取り専用メモリ)、他のタイプの記憶デバイスなどのコンピュータ可読媒体上に記憶される、機械、たとえば、コンピュータ実行可能命令の形態であってよい。コンピュータプログラム製品を対象とすることに加えて、いくつかの実施形態は、上で説明された1つまたは複数の方法の様々な機能、ステップ、行為、および/または動作のうちの1つまたは複数を実施するように構成されるプロセッサを対象とする。したがって、いくつかの実施形態は、本明細書で説明される方法のステップの一部またはすべてを実施するように構成されたプロセッサ、たとえばCPUを対象とする。プロセッサは、たとえば、本出願で説明されるマルチモードワイヤレス通信デバイスまたは他のデバイス中で使用するためのものであってよい。

OFDMシステムに関して説明されたが、様々な実施形態の方法および装置のうちの少なくともいくつかは、多くの非OFDMおよび/または非セルラーシステムを含む広範囲の通信システムに適用可能である。

上の説明を考慮すれば、上で説明された様々な実施形態の方法および装置に関する多数の追加の変形形態が、当業者には明らかであろう。そのような変形形態は、範囲内に入ると考えるべきである。本方法および本装置は、CDMA、直交周波数分割多重化(OFDM)、および/または、アクセスノードとモバイルノードとの間にワイヤレス通信リンクを与えるために使用され得る様々な他のタイプの通信技法とともに使用されてよく、様々な実施形態では実際に使用される。いくつかの実施形態では、アクセスノードは、OFDMおよび/またはCDMAを使用してモバイルノードとの通信リンクを確立する基地局として実装される。様々な実施形態では、モバイルノードは、本方法を実施するための、受信機/送信機回路ならびに論理および/またはルーチンを含む、ノートブックコンピュータ、携帯情報端末(PDA)、または他のポータブルデバイスとして実装される。

100 システム
102 セル
106 基地局
108 通信デバイス
110 通信デバイス
112 通信デバイス
114 通信デバイス
116 通信デバイス
118 通信デバイス
200 通信スケジュール
202 第1の期間
204 第2の期間
206 第3の期間
208 第4の期間
210 反復的な間隔
400 マルチモードワイヤレス通信デバイス
402 受信機
404 インフラストラクチャモード受信機モジュール
406 P2P受信機モジュール
408 送信機
410 インフラストラクチャモード送信機モジュール
412 P2P送信機モジュール
414 プロセッサ
416 ユーザI/Oデバイス
418 メモリ
420 ルーチン
422 通信ルーチン
424 制御ルーチン
426 リンク確立モジュール
428 モード制御モジュール
430 切替モジュール
432 制御シグナリングモジュール
434 信号生成モジュール
435 P2P通信モジュール
436 データ/情報
440 通信スケジュール情報
442 デバイスの現在の動作モード
444 生成されたピアツーピア信号
446 第1の通信プロトコル情報
448 第2の通信プロトコル情報
600 マルチモードワイヤレス通信デバイス
602 受信機
604 インフラストラクチャモード受信機モジュール
606 P2P受信機モジュール
608 送信機
610 インフラストラクチャモード送信機モジュール
612 P2P送信機モジュール
614 プロセッサ
616 ユーザI/Oデバイス
618 メモリ
620 ルーチン
622 データ/情報
624 通信スケジュール情報
626 選択された反復的スケジュール
628 現在の時間間隔
630 デバイスの現在の動作モード
632 第1の通信プロトコル情報
634 第2の通信プロトコル情報
636 基地局から受信されたダウンリンク信号
638 生成されたピアツーピア信号
640 受信されたピアツーピア信号
644 基地局への送信のための生成されたアップリンク信号
700 モジュールのアセンブリ
701 部分A
705 部分B
900 第1の通信デバイス
902 受信機
904 タイミング信号受信機モジュール
906 P2P受信機モジュール
908 送信機
910 P2P送信機モジュール
912 ユーザI/Oデバイス
914 プロセッサ
916 メモリ
918 ルーチン
920 データ/情報
1000 モジュールのアセンブリ
1201 通信システム
1202 基地局1
1203 半径
1204 セル1
1206 基地局N
1207 半径
1208 セルN
1210 デバイス1
1212 デバイス2
1214 デバイス3
1216 デバイス4
1218 デバイス5
1220 デバイス6
1222 デバイス7
1224 デバイス8
1226 デバイス9
1228 デバイス10
1230 デバイス11
1232 デバイス12
1301 通信システム
1302 基地局1
1303 半径
1304 セル1
1306 基地局N
1307 半径
1308 セルN

Claims (30)

1. マルチモードワイヤレス通信デバイスを動作させる方法であって、
   第1の期間において、第1の通信プロトコルを使用して、ダウンリンク動作モードとアップリンク動作モードのうちの第1のモードで動作するステップと、
   第2の期間において、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの前記第1のモードから、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの第2のモードに切り替え、前記第1の通信プロトコルを使用した信号の送信または受信を控え、前記第1の通信プロトコルと異なる第2の通信プロトコルを使用して、ピアツーピア信号の受信または送信のうちの少なくとも1つを実行するステップと、
   前記第1の期間および前記第2の期間の後にある第3の期間において、前記第1の通信プロトコルを使用して、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの前記第2のモードで動作するステップとを含む、方法。
2. 前記第2の期間が、前記第1の通信プロトコルに従って、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードを切り替えるために使用される期間である、請求項1に記載の方法。
3. 前記第2の期間が、前記マルチモードワイヤレス通信デバイスが使用されるセルラーシステムにおけるセルラー動作に必要な切替時間よりも10倍以上長い、請求項1に記載の方法。
4. 前記第1の通信プロトコルが、時分割複信(TDD)セルラー通信プロトコルである、請求項1に記載の方法。
5. ピアツーピア信号の受信と送信のうちの少なくとも1つを実行するステップが、ピア発見信号を送信するステップとピア発見信号を受信するステップのうちの少なくとも1つを含む、請求項4に記載の方法。
6. マルチモードワイヤレス通信デバイスであって、
   第1の期間において、第1の通信プロトコルを使用して、ダウンリンク動作モードとアップリンク動作モードのうちの第1のモードで動作するように、前記マルチモードワイヤレス通信デバイスを制御するための手段と、
   第2の期間において、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの前記第1のモードから、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの第2のモードに切り替えるための手段と、
   前記第2の期間において、前記第1の通信プロトコルを使用した信号の送信または受信を控えるように前記マルチモードワイヤレス通信デバイスを制御するための手段と、
   前記第2の期間において、前記第1の通信プロトコルと異なる第2の通信プロトコルを使用して、ピアツーピア信号の受信または送信のうちの少なくとも1つを実行するための手段と、
   前記第1の期間および前記第2の期間の後にある第3の期間において、前記第1の通信プロトコルを使用して、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの前記第2のモードで動作するように、前記マルチモードワイヤレス通信デバイスを制御するための手段とを含む、マルチモードワイヤレス通信デバイス。
7. 前記第2の期間が、前記第1の通信プロトコルに従って、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードを切り替えるために使用される期間である、請求項6に記載のマルチモードワイヤレス通信デバイス。
8. 前記第2の期間が、前記マルチモードワイヤレス通信デバイスが使用されるセルラーシステムにおけるセルラー動作に必要な切替時間よりも10倍以上長い、請求項6に記載のマルチモードワイヤレス通信デバイス。
9. 前記第1の通信プロトコルが、時分割複信(TDD)セルラー通信プロトコルである、請求項6に記載のマルチモードワイヤレス通信デバイス。
10. 前記第2の期間において、ピアツーピア信号の受信と送信のうちの少なくとも1つを実行するための前記手段が、ピア発見信号を送信するための手段とピア発見信号を受信するための手段のうちの少なくとも1つを含む、請求項9に記載のマルチモードワイヤレス通信デバイス。
11. マルチモードワイヤレス通信デバイス内で使用するためのコンピュータプログラムであって、
    少なくとも1つのコンピュータに、第1の期間において、第1の通信プロトコルを使用して、ダウンリンク動作モードとアップリンク動作モードのうちの第1のモードで動作するように、前記マルチモードワイヤレス通信デバイスを制御させるためのコードと、
    前記少なくとも1つのコンピュータに、第2の期間において、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの前記第1のモードから、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの第2のモードに切り替え、前記第1の通信プロトコルを使用した信号の送信または受信を控え、前記第1の通信プロトコルと異なる第2の通信プロトコルを使用して、ピアツーピア信号の受信または送信のうちの少なくとも1つを実行するように、前記マルチモードワイヤレス通信デバイスを制御させるためのコードと、
    前記少なくとも1つのコンピュータに、前記第1の期間および前記第2の期間の後にある第3の期間において、前記第1の通信プロトコルを使用して、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの前記第2のモードで動作するように、前記マルチモードワイヤレス通信デバイスを制御させるためのコードとを含む、コンピュータプログラム。
12. マルチモードワイヤレス通信デバイスであって、
    第1の期間において、第1の通信プロトコルを使用して、ダウンリンク動作モードとアップリンク動作モードのうちの第1のモードで動作するように、前記マルチモードワイヤレス通信デバイスを制御し、
    第2の期間において、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの前記第1のモードから、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの第2のモードに切り替え、
    前記第2の期間において、前記第1の通信プロトコルを使用した信号の送信または受信を控えるように前記マルチモードワイヤレス通信デバイスを制御し、
    前記第2の期間において、前記第1の通信プロトコルと異なる第2の通信プロトコルを使用して、ピアツーピア信号の受信または送信のうちの少なくとも1つを実行し、
    前記第1の期間および前記第2の期間の後にある第3の期間において、前記第1の通信プロトコルを使用して、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードのうちの前記第2のモードで動作するように、前記マルチモードワイヤレス通信デバイスを制御する
    ように構成される少なくとも1つのプロセッサと、
    前記少なくとも1つのプロセッサに結合されたメモリとを含む、マルチモードワイヤレス通信デバイス。
13. 前記第2の期間が、前記第1の通信プロトコルに従って、前記ダウンリンク動作モードと前記アップリンク動作モードを切り替えるために使用される期間である、請求項12に記載のマルチモードワイヤレス通信デバイス。
14. 前記第2の期間が、前記マルチモードワイヤレス通信デバイスが使用されるセルラーシステムにおけるセルラー動作に必要な切替時間よりも10倍以上長い、請求項12に記載のマルチモードワイヤレス通信デバイス。
15. 前記第1の通信プロトコルが、時分割複信(TDD)セルラー通信プロトコルである、請求項12に記載のマルチモードワイヤレス通信デバイス。
16. 第1の通信デバイスを動作させる方法であって、
    時分割複信(TDD)通信プロトコルを使用するTDD通信デバイスである第2の通信デバイスと動作を同期するステップと、
    前記TDD通信プロトコルと異なる第1の通信プロトコルを使用した前記第1の通信デバイスによる信号の送信を、前記第2の通信デバイスがダウンリンク動作モードとアップリンク動作モードを切り替えており前記第2の通信デバイスが前記TDD通信プロトコルに対応する信号を送信も受信もしない期間へと制限するステップとを含む、方法。
17. 前記第1の通信プロトコルが、ピアツーピア通信プロトコルである、請求項16に記載の方法。
18. 前記第2の通信デバイスがダウンリンク動作モードとアップリンク動作モードを切り替えている前記期間のうちの少なくとも1つの間に、ピアツーピア信号を送信するステップをさらに含む、請求項17に記載の方法。
19. 前記第1の通信デバイスが、前記TDD通信プロトコルを使用して信号を送信しない、請求項18に記載の方法。
20. 前記第2の通信デバイスが、セルラーネットワークの基地局であり、
    前記第1の通信デバイスが、直接のデバイス対デバイス通信をサポートするが前記基地局を通じた通信をサポートしない、ピアツーピア通信デバイスである、請求項16に記載の方法。
21. 時分割複信(TDD)通信プロトコルを使用するTDD通信デバイスである第2の通信デバイスと動作を同期するための手段と、
    前記TDD通信プロトコルと異なる第1の通信プロトコルを使用した第1の通信デバイスによる信号の送信を、前記第2の通信デバイスがダウンリンク動作モードとアップリンク動作モードを切り替えており前記第2の通信デバイスが前記TDD通信プロトコルに対応する信号を送信も受信もしない期間へと制限するための手段とを含む、第1の通信デバイス。
22. 前記第1の通信プロトコルが、ピアツーピア通信プロトコルである、請求項21に記載の第1の通信デバイス。
23. 前記第2の通信デバイスがダウンリンク動作モードとアップリンク動作モードを切り替えている前記期間のうちの少なくとも1つの間に、ピアツーピア信号を送信するための手段をさらに含む、請求項22に記載の第1の通信デバイス。
24. 前記第1の通信デバイスが、前記TDD通信プロトコルを使用して信号を送信しない、請求項22に記載の第1の通信デバイス。
25. 前記第2の通信デバイスが、セルラーネットワークの基地局であり、
    前記第1の通信デバイスが、直接のデバイス対デバイス通信をサポートするが前記基地局を通じた通信をサポートしない、ピアツーピア通信デバイスである、請求項21に記載の第1の通信デバイス。
26. 第1の通信デバイス内で使用するためのコンピュータプログラムであって、
    少なくとも1つのコンピュータに、時分割複信(TDD)通信プロトコルを使用するTDD通信デバイスである第2の通信デバイスと動作を同期するように、第1のワイヤレス通信デバイスを制御させるためのコードと、
    前記少なくとも1つのコンピュータに、前記TDD通信プロトコルと異なる第1の通信プロトコルを使用した前記第1の通信デバイスによる信号の送信を、前記第2の通信デバイスがダウンリンク動作モードとアップリンク動作モードを切り替えており前記第2の通信デバイスが前記TDD通信プロトコルに対応する信号を送信も受信もしない期間へと制限するように制御させるためのコードとを含む、コンピュータプログラム。
27. 第1のワイヤレス通信デバイスであって、
    時分割複信(TDD)通信プロトコルを使用するTDD通信デバイスである第2の通信デバイスと動作を同期し、
    前記TDD通信プロトコルと異なる第1の通信プロトコルを使用した第1の通信デバイスによる信号の送信を、前記第2の通信デバイスがダウンリンク動作モードとアップリンク動作モードを切り替えており前記第2の通信デバイスが前記TDD通信プロトコルに対応する信号を送信も受信もしない期間へと制限する
    ように構成される少なくとも1つのプロセッサと、
    前記少なくとも1つのプロセッサに結合されたメモリとを含む、第1のワイヤレス通信デバイス。
28. 前記第1の通信プロトコルが、ピアツーピア通信プロトコルである、請求項27に記載の第1のワイヤレス通信デバイス。
29. 前記少なくとも1つのプロセッサがさらに、
    前記第2の通信デバイスがダウンリンク動作モードとアップリンク動作モードを切り替えている前記期間のうちの少なくとも1つの間に、ピアツーピア信号を送信するように構成される、請求項28に記載の第1のワイヤレス通信デバイス。
30. 前記第1のワイヤレス通信デバイスが、前記TDD通信プロトコルを使用して信号を送信しない、請求項29に記載の第1のワイヤレス通信デバイス。

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