JP6144827B2

JP6144827B2 - Ｌｔｅエアインタフェースを使用した外部ネットワークカバレッジ及び部分ネットワークカバレッジのためのピア・ツー・ピア動作の同期

Info

Publication number: JP6144827B2
Application number: JP2016519728A
Authority: JP
Inventors: コルヤエフ，アレクセイ; パンテレーエフ，セルゲイ; アー．シロフ，ミカイル; チャッテルジー，デブディープ
Original assignee: インテルアイピーコーポレイション
Priority date: 2013-07-08
Filing date: 2014-06-30
Publication date: 2017-06-07
Anticipated expiration: 2034-06-30
Also published as: HK1220052A1; TWI565279B; EP3301987A1; US20150009903A1; HK1222482A1; EP3020237B1; KR101845053B1; EP3020228A4; CN105474716A; TW201707428A; KR20180034713A; CN105284158B; WO2015006229A1; US9742531B2; US9264191B2; JP6445081B2; JP2016526822A; US9479298B2; EP3020228A1; EP3020170A4

Description

［関連出願］
この出願は、2014年3月26日に出願された米国特許出願第14/226,592号（代理人管理番号P63588）の優先権を主張する。米国仮出願第14/226,592号は、2013年7月8日に出願された米国仮特許出願第61/843,826号の優先権を主張する。これらの全内容を援用する。

［技術分野］
この開示は、直接のデバイス対デバイス通信に関し、特に、干渉管理及びスケジューリングのためにLTE（Long Term Evolution）エアインタフェースを使用した外部ネットワークカバレッジ及び部分ネットワークカバレッジに関する。

一実施例によるピア・ツー・ピア同期のための例示的な上りリンクスペクトルリソース分割を示すブロック図特定の実施例による同期プロトコルから生じ得る重複しない場合を示すブロック図特定の実施例による同期プロトコルから生じ得る部分的に重複する場合を示すブロック図特定の実施例による同期プロトコルから生じ得る重複する場合を示すブロック図一実施例による同期エリアの拡張を示すブロック図一実施例による同期エリアの拡張を示すブロック図一実施例による到着時間測定に基づくタイミング伝搬を示すブロック図及びタイミンググラフ一実施例によるラウンドトリップ時間測定に基づくタイミング伝搬を示すブロック図及びタイミンググラフ一実施例によるタイミンググレード情報に基づく同期源の選択を示すブロック図ネットワークカバレッジ内並びにネットワーク外及び部分ネットワークカバレッジの場合においてD2D動作を可能にする一実施例による例示的な同期方法のフローチャート例示的な実施例によるモバイルデバイスの例示的な図

この開示の実施例に従ったシステム及び方法の詳細な説明が以下に提供される。複数の実施例について説明するが、この開示はいずれか１つの実施例に限定されず、代わりに複数の代替、変更及び等価物を含むことが分かる。更に、ここに開示される実施例の完全な理解を提供するために、複数の特定の詳細が以下の説明で示されるが、いくつかの実施例は、これらの詳細の一部又は全部なしに実施されることが可能である。更に、明瞭にする目的で、関連出願において既知の特定の技術的事項は、この開示を不要に曖昧にすることを回避するために詳細には記載されていない。

無線モバイル通信技術は、基地局と無線通信デバイスとの間でデータを送信するために様々な標準及びプロトコルを使用する。無線通信システム標準及びプロトコルは、例えば、3GPP（3rd Generation Partnership Project）のLTE（Long Term Evolution）と、WiMAX（worldwide interoperability for microwave access）として業界団体に一般的に知られているIEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers）802.16標準と、Wi-Fiとして業界団体に一般的に知られているIEEE802.11標準とを含む。3GPPのLTE無線アクセスネットワーク（RAN：radio access network）では、基地局は、ユーザ装置（UE：user equipment）として知られる無線通信デバイスと通信するE-UTRAN（Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network）Node B（一般的にevolved Node B、enhanced Node B、eNodeB又はeNBとも呼ばれる）及び／又はE-UTRANのRNC（Radio Network Controller）を含んでもよい。

LTEネットワークは、高データレート、低遅延、パケット最適化並びに改善したシステム容量及びカバレッジを提供する無線アクセス技術及びコアネットワークアーキテクチャを含む。LTEネットワークでは、E-UTRANは、複数のeNodeBを含み、複数のUEと通信する。LTEネットワークの下りリンク（DL：downlink）送信は、eNodeBからUEへの通信として規定されてもよく、上りリンク（UL：uplink）送信は、UEからeNodeBへの通信として規定されてもよい。

3GPPにおいて提案されており、ユーザ及び／又はデバイスのグループへ又はグループの間でのネットワーク主導又はUE主導の通信を含み得る様々な用途及び使用場面が存在する。現在のLTE標準の進展では、デバイス対デバイス（D2D）（ここでは“ピア・ツー・ピア”又は“P2P”とも呼ばれる）通信は、将来のリリース（例えば、リリース12及び後のバージョン）のための拡張の１つの分野であり、UEがeNodeB又はコアネットワークを介して通信をルーティングすることなく、他のUEと直接通信することができる。D2Dは、ローカルソーシャルネットワーク、コンテンツ共有、位置に基づくマーケティング、サービス広告、モバイル対モバイルアプリケーション、パブリック・セーフティ等のために提案されている。D2D通信は、コアネットワーク又はアクセスネットワークの負荷を低減する機能のため関心があり、直接且つ短距離の通信パスのためデータレートを増加させ、パブリック・セーフティの通信パスを提供し、他の機能も提供する。

例として、直接通信についてのパブリック・セーフティの需要は、LTEエアインタフェースに基づくピア・ツー・ピア通信の対策の研究の動機となっている。困難なパブリック・セーフティの要件の１つは、ネットワークカバレッジ外の場合に直接通信を可能にすることである。この場合と従来のLTE配置の場合との差は、eNodeBが利用可能でないことにある。eNodeBは、同期及び無線リソース管理のような複数の機能的役目を提供する。LTE技術は、eNodeBとUEとの間の完全な同期動作を規定する。移動端末（例えば、UE）は、eNodeB同期及び参照信号に同期する。更に、UE動作は、eNodeBにより構成され、UE端末は、スペクトルリソース管理に関してeNodeBの命令及びコマンドに従う。

同期動作は、UE端末の間で又は参照同期信号を提供する端末に対して絶対時間の同期を使用する。これはUE端末により既にサポートされているため、この出願の発明者は、同期動作の拡張がネットワークカバレッジ外及び部分ネットワークカバレッジの場合について有用な設計選択肢であることを認識した。しかし、カバレッジ外の場合の同期を確立することは、簡単な技術的問題ではなく、不正確な同期から生じ得る複数の誤りの源を被る可能性がある。例えば、１つの課題は、パブリック・セーフティの場合が、複数の応答グループが（例えば地震、山火事等に応じて）同時に動作する、幾分大きい出来事のエリアを仮定する点にある。この場合、同期は、エアインタフェースを使用して大きい地理的エリアで確立される必要があり得る。

共通の同期を確立する対策は、全てのデバイスにとって共通参照源を使用することである。特に、GPS（Global Positioning System）、GLONASS（Global Navigation Satellite System）、Galileo又はBeidouのようなGNSS（Global Navigation Satellite System）に基づく対策は、信頼性のある参照源を提供すると考えられてもよい。しかし、室内環境におけるGNSSデバイスの一般的に悪い性能のため、且つセキュリティの理由（GNSS対策は、一般的に個々の国により所有されている）のため、このような対策は常に適切であるとは限らない可能性がある。従って、カバレッジ外及び部分ネットワークカバレッジの場合について代わりの設計手法が必要になる。

ここに開示される特定の実施例では、カバレッジ外のパブリック・セーフティに特有の場合について同期動作を可能にする方法が提供される。特に、パブリック・セーフティ端末の間で衝突及び同期誤りを低減し、大きい地理的エリアで同期動作を確立するために、システムレベルの対策が提供される。しかし、パブリック・セーフティの場合が一例のみとして提供されるが、開示の実施例は、商用、政府及びプライベートの使用の場合を含み、如何なる数の場合にも使用されてもよいことが分かる。

同期動作は、パブリック・セーフティに有用である容量、エネルギー効率及び長距離通信機能を提供する。典型的にはパブリック・セーフティに特有の使用場面である密集したアドホックネットワークでは、通信レート及び範囲は、しばしば相互に同期していない複数の送信ポイントからの干渉により制限される。同期の欠如は、対象とする受信機に対して強い相互干渉を生成する。更に、このような非同期ネットワークは、端末が送信時間が事前に知られていない信号を受信するために媒体を継続的又は頻繁に監視する必要があり得るため、電力効率が良くない。

前述の欠点を回避するために、ここに開示の特定の実施例は、共通の出来事に関与する（又は応じる）パブリック・セーフティ端末の動作を同期させる。同期プロトコルは、カバレッジ外又は部分カバレッジの場合について近くのエリアのモバイル・パブリック・セーフティ端末の同期動作を確立するために使用されてもよい。同期プロトコルでは、ここではピア無線ヘッド（PRH：peer radio head）又はD2D同期源と呼ばれる１つ以上のパブリック・セーフティ端末は、周辺のエリアの残りの端末について同期基準の役目を果たす。これらのPRH端末又はD2D同期源は、周辺の地理的エリアにおいて同期動作を維持するのを実現可能にし、大きい地理的エリアで同期動作又は準同期動作を提供してもよい。

特定の実施例によれば、プロトコルはまた、パブリック・セーフティの任務を実行するために、相互に近くで動作して大きい出来事のエリアに分散された複数のパブリック・セーフティ・グループ（ブロードキャスト及びグループキャスト）の間で衝突のない通信を実現可能にしてもよい。同期プロトコルは、周辺の近くのエリアが、階層的タイミング伝搬を用いたローカル同期プロトコルを使用することにより、同期して動作することを確保する。

例示的なパブリック・セーフティの場合は、特定の出来事のエリアにおいてサービス提供するパブリック・セーフティ端末の間で複数の直接のグループキャスト及び／又はブロードキャスト送信を仮定する。近く又は同じ地理的エリアで動作し、相互間の信頼性のある通信、並びに相互の信頼性のある発見又は他のグループのメンバの信頼性のある発見を有する必要があり得る複数のパブリック・セーフティ・グループが存在してもよい。

異なるユーザグループの間での同時の通信を提供するために、特定の実施例は、異なるグループのメンバが媒体にアクセスすることができて相互に干渉しないように、衝突回避アルゴリズムを使用する。低電力消費及び長い通信距離を端末に提供することも有用になり得る。従って、特定の実施例では、LTEシステム帯域幅は、複数の周波数サブチャネル（周波数サブバンド）に分割され、複数の周波数サブチャネルは、データ送信に使用されてもよく、特定のパブリック・セーフティ・グループのメンバにより初期設定で所有（すなわち、予約）されてもよい。更に又は他の実施例では、所与のPRHによりサービス提供される特定のパブリック・セーフティ・グループに属する端末について同期動作を確立し、エネルギー節約を提供するために、PRH又はD2D同期源と呼ばれるパブリック・セーフティ特有のデバイスのうち１つ以上は、同期信号をブロードキャストする同期基準点として機能する。

以下の段落では、例として特定の実施例又は特定の実施例が実施され得る処理を示しており、この一部を形成する図面を参照して、例示的な実施例について説明する。可能である場合には、同じ又は同様の構成要素を示すために、図面を通じて同じ参照符号が使用される。以下の段落は、スペクトル分割及び複数の同期サブチャネル、周波数サブチャネルの集約及び／又は結合（同期エリア及び同期エリアの拡張を含む）、階層的タイミング伝搬に基づく同期機構、タイミンググレード情報、同期信号構成、ブロードキャストチャネルの説明、並びに同期手順を説明する。

I.スペクトル分割及び複数の同期サブチャネル
eNodeBが下りリンク（DL：downlink）キャリアリソースで同期及び参照信号を提供する状況とは異なり、ここに開示する特定の実施例は、（例えば、PRH又は同期源として構成された）UEが直接通信のために同期信号をピアUEに送信するために使用する上りリンク（UL）キャリアリソースを規定する。

図１は、一実施例によるピア・ツー・ピア同期のための例示的なULスペクトルリソース分割を示すブロック図である。この例は、周波数分割多重（FDM：frequency division multiplexing）の実施例について提供される。しかし、以下に説明するように、他の実施例は、時分割多重（TDM：time division multiplexing）又はFDMとTDMとの組み合わせを提供してもよい。図１に示すように、複数のULフレーム110は、所定の同期フレーム周期において同期（sync）フレーム112、114を含む。syncフレーム112、114は、それぞれ複数のULサブフレーム116に分割される。図示の例によれば、各ULフレーム110は、10ミリ秒（ms）の持続時間を有し、syncフレームの開始は、80msの時間で分離され（例えば、syncフレーム周期が80msである）、各サブフレームは1msの持続時間を有する。しかし、当業者は、他のフレーム持続時間、syncフレーム周期及びサブフレーム持続時間も使用されてもよいことを認識する。

図示の例によれば、LTEシステム帯域幅は、N個の論理周波数サブチャネル118に分割される。他の実施例では、スペクトルリソースは、時間サブチャネル又は時間周波数サブチャネルに分割されてもよい。同期信号（sync信号）120は、周波数サブチャネルのうち１つに含まれる。図１の例に示すように、周波数サブチャネル#3は、sync信号120を含む。FDMの実施例では、各論理周波数サブチャネル118は、複数（M個）の物理リソースブロック（PRB：physical resource block）から構成される。TDMの実施例では、リソースは、周波数サブチャネルの代わりに、タイムスロット、サブフレーム又はフレームに分割されてもよい。他の実施例では、周波数サブチャネルとタイムスロット又はサブフレームとの双方の組み合わせが使用されてもよい。特定の実施例では、リソースのFDM分割は、TDM分割より有利である。この理由は、周辺エリア内の複数のパブリック・セーフティ・グループの動作は、同期しないで生じ得るからである。図１に示す一般的な場合では、FDM分割は、非同期エリアの場合にTDMの選択肢に比べて干渉（衝突）を低減し得る。更に、端末が全体周波数リソースのサブセットにおいて最大電力で送信する場合に、サブチャネル化利得が抽出され得る。“論理周波数チャネル”という用語は、ここではLTEシステムの物理リソースエレメントへの論理周波数リソースの実際のマッピングがいずれかのリソース順列（resource permutation）又はリソースホッピング機能に従ってもよいが、物理リソースの直交性は依然として保持されることを示すために使用される。

PRHデバイス又は同期源の機能は、所与の半径（同期信号120の送信範囲により決定される）内でローカル同期エリアを確立することである。同期範囲内にあるパブリック・セーフティ端末（UE）は、後の送信及び／又は動作が時間及び周波数において整列されるように、所与のPRH又は同期源から同期信号120を受信し、共通タイミング基準を確立することができる。従って、端末は、時間及び周波数において同期を実現することができ、従って、同期通信が実現可能になる。特定の実施例では、確立された同期は、容量及びエネルギー効率の良い送信のために上位レイヤプロトコルにより使用されてもよい。

特定の実施例では、同期信号120の送信周期（すなわち、syncフレーム周期）は、クロックずれ（周波数安定性）と電力消費との間のトレードオフである。パブリック・セーフティ・デバイスに導入されたより正確な（安定した）発振器は、長いsyncフレーム周期を必要としてもよい。物理レイヤの観点から、syncフレーム周期は、非同期干渉を妨げるために、サイクリックプレフィクス（CP：cyclic prefix）持続時間の小さい部分（例えば、CP時間の1/8又は1/4）内で同期誤りを保持するように選択されてもよい。同時に、小さいsyncフレーム周期は、電力消費を増加させる。この理由は、PRH及び他のパブリック・セーフティ端末は、同期信号120の送信をより頻繁に監視する必要があるからである。これらの２つの要因のバランスを取るために、同期信号120は、Lフレーム毎に１回、周期的に送信されてもよい。

同期信号120が送信されるフレームは、同期フレーム112と呼ばれる。より具体的には、LTEの用語を使用して、同期信号120は、同期フレーム112のサブフレーム116のセットで送信されてもよい。図１は、同期信号120が80ms毎に送信される例（すなわち、L=8LTEフレーム）を示している。前述の同期手順は、所与の地理的エリア内で複数の同時送信が、送信が時間で整列されていないときに現れるキャリア間干渉を生じないように、物理レイヤにおける同期を仮定している点に留意すべきである。他方、同期要件は、上位レイヤのみで同期が実現されるが、物理レイヤの観点から非同期送信を許容するように緩和されてもよい。後者の場合、同期誤りの要件は実質的に緩和されてもよい。

複数のパブリック・セーフティ・グループがリソースを競合する場合、特定の実施例はまた、周波数、時間又は周波数及び時間の双方のドメインで同期信号120の送信を直交化する。時間における直交化は、複数のPRHの間（すなわち、複数の同期源の間）での簡単な同期技術を実現可能にし得る。周波数における直交化は、より信頼性のある送信及び干渉管理を実現可能にし得る。周波数の直交化の場合、同期信号送信の周波数チャネルは、スキャン手順の間にPPH又は同期源により予め構成されてもよく、選択されてもよい。後者の場合、PRH又は同期源は、特定の周波数チャネルにおいて自分の同期を確立する前に全ての利用可能な周波数チャネルをスキャンする。スキャン手順の結果、PRH又は同期源は、（例えば、他の同期源からの）同期信号の受信電力が最小値になる周波数チャネル、又は同期信号が検出できない周波数チャネルを選択する。他の実施例では、PRH又は同期源は、スキャン手順を実行しているときに時間又は時間周波数サブチャネルを選択してもよい。これらの実施例では、端末が複数の周波数をスキャンする必要がないため、スキャンは簡略化されてもよい。しかし、十分な時間リソースが存在しない場合、性能を更なる改善するために更なる周波数の大きさが使用されてもよい。

特定の実施例では、同期（周波数）チャネルの選択について他の基準も使用される。一実施例によれば、例えば、PRH又は同期源は、少なくとも受信機の観点から混雑した周波数サブチャネルを選択してもよい。同期チャネルが選択された場合、この論理周波数チャネルのスペクトルリソースは、所与のPRHノード又は同期源により関連付けられてもよく、所有（すなわち、予約）されてもよい点に留意すべきである。

II.周波数サブチャネルの集約／結合
周波数サブチャネルの分割は、複数のPRH又は同期源が地理的に重複する領域で同期エリアを確立する場合、衝突のない動作を可能にする。場合に応じて、所与のエリアで検出可能な複数のPRH又は同期源が存在してもよい。この場合、残りの占有されていないリソースは、配置されたPRH又は同期源の間で共有されてもよい。特定の実施例は、所与の同期エリア内でD2D動作のスループットを増加させ、同時に異なる同期エリアに属するデバイスの間で干渉を制御するために、初期設定でない周波数サブチャネルを使用する。特定の実施例では、UEは、同期信号の検出（及び／又はその欠如）に基づいて、PRH又は同期源として動作するように自分を自律的に選択（すなわち、自己設定）してもよい。ネットワークカバレッジ外の場合では、例えば、モバイル同期源の自律選択及び再選択が使用されてもよい。ネットワークカバレッジ内又は特定の部分ネットワークカバレッジの場合のような他の実施例では、eNodeBは、PRH又は同期源としての役目をするUEを割り当ててもよい。

A.同期エリア
特定の実施例では、各PRH又は同期源は、その同期範囲内に位置しており、従って、PRH又は同期源に関連付けられている複数のデバイス（UE）のために共通の基準タイミングを提供するために、自分のローカル同期エリアを確立する。簡単な場合には、“関連付けられる”という用語は、UE（例えば、パブリック・セーフティ端末）が所与のPRH又は同期源により送信される同期信号に従い、自分の動作のために同期信号に基づいて導出されたタイミングを使用することを意味する。他の場合には、“関連付けられる”という用語は、UE（例えば、パブリック・セーフティ端末）がアクセス手順を実行し、PRH又は同期源が無線リソース管理機能も支援することを意味する。

図２Ａ、２Ｂ及び２Ｃは、特定の実施例による記載の同期プロトコルから生じ得る重複しない場合210、部分的に重複する場合212、及び重複する場合214を示すブロック図である。図示のように、第１の同期エリア216は、第１のグループのUE220に同期信号を提供するための同期源（PRH1）として構成（例えば、自律的に選択又は自己設定）された第１のUE218を含む。第２の同期エリア222は、第２のグループのUE226に同期信号を提供するための同期源（PRH2）として構成（例えば、自律的に選択又は自己設定）された第２のUE224を含む。

図２Ａは、重複しない210同期エリア216、222を示している。PRH1は、PRH2と時間で同期していない。従って、第１の同期エリア216及び第２の同期エリア222は、相互に非同期である。更に、重複しない場合210、PRH1及びPRH2の双方に同期することができるUE220、226は存在しない。

図２Ｂは、部分的に重複する212同期エリア216、222を示している。PRH1はまた、PRH2と時間で同期していない（図２Ａと同様）。従って、第２の同期エリア216及び第２の同期エリア222は相互に非同期である。しかし、図２Ｂでは、同期エリア216及び222の重複する領域内のUE220及び226は、PRH1とPRH2との双方からの同期信号を検出することができ、これらのいずれかに同期することができる。重複する領域内のUE220(a)及び226(a)はまた、そのように要求又は構成される場合には、PRH1及びPRH2の間の同期の確立を実現可能にしてもよい。また、UE220(a)及び／又はUE226(a)は、PRH1及びPRH2の双方が同じ周波数チャネルを占有していることを検出した場合、UE220(a)及び／又はUE226(a)は、データ送信中にリソース衝突及び強い干渉を回避するために、PRH1又はPRH2のいずれかに周波数チャネルを変更するように要求してもよい。或いは、UE220(a)又はUE226(a)は、選択されたPRH（PRH1又はPRH2）の１つのタイミングを使用して自分の同期信号を送信してもよく、従って、PRH1とPRH2との間の共通の同期の確立を実現可能にしてもよい。

図２Ｃは、重複する214同期エリア216、222を示している。PRH1及びPRH2の双方は、相互に検出して同期することができ、これにより、共通の参照源を確立することができる。従って、第１の同期エリア216及び第２の同期エリア222は、相互に同期するようになってもよい。特定の実施例では、以下に説明するように、これは、共通の参照源としてPRH1又はPRH2の１つを選択することにより行われる。

B.同期エリアの拡張
２つのPRH又は２つの同期源の同期エリアが重複している場合（図２Ｃに示す）、PRH又は同期源は、PRH又は同期源のうち１つを共通の同期源として選択することにより、共通のタイミングを確立することができる。この場合、再同期手順の後に、全体の拡張エリア（すなわち、双方の同期エリア）が同期して動作する。

更に又は他の実施例では、PRH又は同期源は、同期エリアを拡張するために、同期信号をブロードキャストし始めるための要求をその同期エリア内のUEのうち１つ以上に送信してもよい。例えば、図３Ａ及び３Ｂは、一実施例による同期エリア310の拡張を示すブロック図である。この例では、同期エリア310は、第１の同期信号をUE314、316のグループに提供するための同期源（PRH1）として構成（例えば、自律的に選択又は自己設定）されたUE312を含む。しかし、図３Ａに示すように、UE318は、同期エリア310の外に位置する。換言すると、UE318は、PRH1から第１の同期信号を受信する範囲外にある。

特定の実施例では、同期エリア310内のUE316は、同期エリア310の外のUE318を検出するように構成され、UE316は、UE318の存在をPRH1に通知することにより応答する。他の実施例では、UE316は、UE312、314、316のグループに参加するためのUE318からの要求を受信してもよい。UE316は、要求をPRH1に転送する。これに応じて、PRH1は、第１の周波数サブチャネル（周波数サブチャネル#1）又はタイムスロットで受信した第１の同期信号に基づいて自分を同期し、第２の周波数サブチャネル（周波数サブチャネル#2）又はタイムスロットで同期信号の送信を開始するための要求320をUE316に送信する。UE316は、PRH1から受信した第１の同期信号と同じ同期フレームで第２の同期信号を送信することにより、要求に応答する。従って、UE316は、図３Ｂに示すように、同期エリア310をUE318に拡張するD2D同期源（PRH2）になる。PRH2は、PRH1から受信した第１の同期信号から第２の同期信号の同期（タイミング）を導出する。従って、UE318は、UE312、314、316のグループと同期するために、PRH2から受信した第２の同期信号を使用する。

III.階層的タイミング伝搬に基づく同期機構
同期D2D動作の地理的エリアを拡張するために、異なる同期機構が適用されてもよい。しかし、特定の実施例では、ホップ数（すなわち、１つのPRHから他のものへのタイミング情報の伝搬）は限られる。この理由は、同期タイミング誤りは、ホップ毎に累積するからである。これは、タイミング伝搬が到着時間測定又はラウンドトリップ時間測定に基づく２つの実施例に示され得る。

第１の例示的な実施例では、PRHは、他のノードからの同期信号の到着時間を測定することにより、同期タイミング情報を伝搬する。推定された到着時間は、PRHが自分の同期信号を送信する相対のタイミング時点として使用される。例えば、図４Ａは、一実施例による到着時間測定に基づくタイミング伝搬を示すブロック図410及びタイミンググラフ412を含む。図４Ａでは、第１のUE414は、第１の同期エリア416に対応する範囲内で第１の同期源（PRH1）として構成（例えば、自律的に選択又は自己設定）され、第２のUE418は、第２の同期エリア418に対応する範囲内で第２の同期源（PRH2）として構成（例えば、自律的に選択又は自己設定）され、第３のUE422は、第３の同期エリア424に対応する範囲内で第３の同期源（PRH3）として構成（例えば、自律的に選択又は自己設定）され、第４のUE426は、第４の同期エリア428に対応する範囲内で第4の同期源（PRH4）として構成（例えば、自律的に選択又は自己設定）される。

この例では、PRH1は、独立同期源と呼ばれてもよい。この理由は、PRH1は、他のノードから同期情報を導出しないからである。PRH2、PRH3及びPRH4は、従属又は地域同期源と呼ばれてもよい。この理由は、これらは、他の源から同期（タイミング）をそれぞれ導出するからである。例えば、PRH1は、第１の同期信号430をPRH2に送信し、PRH2は、第２の同期信号432をPRH3に送信し、PRH3は、第３の同期信号434をPRH4に送信する。すなわち、PRH1は、フレームタイミング情報を生成する独立又は全体の参照源（階層の最上位）であり、PRH2は、PRH1からフレームタイミング情報を導出し、PRH3は、PRH2からフレームタイミング情報を導出し、PRH4は、PRH3からフレームタイミング情報を導出する。

図４Ａのタイミンググラフを参照すると、PRH1が第１の同期信号430を送信する相対の第１のタイミング時点T1が示されている。PRH2は、第２のタイミング時点T2において第１の同期信号430の到着時間を測定する。PRH2は、自分の同期信号432を送信する相対の時間として、測定された第２のタイミング時点T2を使用する。同様に、PRH3は、同期信号432の到着時間を測定し、これをPRH3がその同期信号434を送信する第３のタイミング時点T3として使用する。PRH4は、PRH4がその同期信号436を送信する第４のタイミング時点T4において同期信号434の受信を測定する。

第１の伝搬遅延TPD1は、第１のタイミング時点T1と第２のタイミング時点T2との間の期間である。第１の伝搬遅延TPD1内の未知の遅延量のため、同期信号430の到着時間に基づくPRH2のタイミング推定は、同期誤り変動438を含む。同様に、第２の伝搬遅延TPD2は、第２のタイミング時点T2と第３のタイミング時点T3との間の期間であり、これは第２の同期誤り変動442を構成する。最後に、第３の伝搬遅延TPD3は、第３のタイミング時点T3と第４のタイミング時点T4との間の期間であり、これは第３の同期誤り変動446を構成する。

図４Ａに示す例示的な実施例は、比較的簡単であり（例えば、図４Ｂに関して説明する伝搬誤り補償を含まない）、実際に周辺エリアの同期動作に適用可能である。例えば、図４Ａの実施例は、エリア416とエリア420との間の同期動作、エリア420とエリア424との間の同期動作、又はエリア424とエリア428との間の同期動作を提供する。例示的な実施例はまた、（仮にあったとしても）実質的に相互に物理的に重複しないエリア416とエリア424との間の準同期動作も提供してもよい。しかし、図４Ａに示す例示的な方法は、同期誤りがタイミング継承の量と共に増加するように、それぞれPRH1、PRH2及びPRH3の間の伝搬遅延TPD1、TPD2及びTPD3による偏りのあるタイミングを被る可能性がある。複数のタイミング推定のため、同期誤り変動438、442及び446は、各ホップと共に増加し、これにより、エリア428のような遠くの同期エリアは、独立又は全体の参照源PRH1のエリア416と非同期になる可能性がある。特定の実施例では、近い通信の伝搬遅延は無視されてもよい点に留意すべきである。この理由は、実用的な通信範囲（例えば、300メートルまで）のため伝搬遅延による誤りがサイクリックプレフィクスの持続時間により吸収可能であるからである。

第２の例示的な実施例では、PRHは、ラウンドトリップ時間測定を使用して伝搬遅延を補償することにより、同期タイミング情報を伝搬する。例えば、図４Ｂは、一実施例によるラウンドトリップ時間測定に基づくタイミング伝搬を示すブロック図450及びタイミンググラフ452を含む。この例では、独立PRH1は、第１のタイミング時点T1と相対的に第１の同期信号430を送信し、PRH2は、物理ランダムアクセスチャネル（PRACH：physical random access channel）454又は別の同期信号において到着時間で応答する。このことは、PRH1がラウンドトリップ時間を計算することを可能にする。当業者は、PRACHが一例のみとして使用されており、いずれかの信号が到着時間情報を同期源に通信するために使用されてもよいことを認識する。PRH1は、ラウンドトリップ時間を推定するためにPRH2から受信した到着時間情報を使用し、推定されたラウンドトリップ時間に基づいてタイミングアドバンス（TA：timing advance）コマンド456を送信する。PRHは、推定されたタイミングの偏りを予め補償するために、TAコマンド456を使用する。処理は、PRH3及びPRH4について繰り返される。

従って、図４Ｂのタイミンググラフ452に示すように、PRH2、PRH3及びPRH4は、それぞれの同期信号432、434、436を送信する相対の時間として、第１のタイミング時点T1のそれぞれ予め補償された推定を使用する。しかし、到着時間の手法と同様に、同期誤り変動438、442、446は、連続するPRHホップでの階層的タイミング伝搬中に増加する。特定の実施例では、到着時間測定に基づいて予想されたものより、ラウンドトリップ時間測定に基づくタイミング伝搬について高い同期誤り変動ですら予想され得る。この理由は、測定の数は、到着時間推定の実行の２倍（すなわち、同期源及び同期取得ノードにおいて）になるからである。

IV.タイミンググレード情報
前の段落で説明したように、PRHが相互から同期を導出（継承）する場合、同期タイミング誤りが増加する。従って、複数のホップの後に、同期取得者は、独立参照源と非同期になる可能性がある。従属PRHは、２つ以上の異なるPRHから同期信号を受信してもよい。異なる同期信号を線形結合することは、不安定な動作をもたらす可能性がある。従って、特定の実施例では、従属PRHは、自分のタイミングを導出するために異なる同期信号のうちどれを使用するかを選択するための一式のルールに従う。

一実施例では、従属PRHは、低い数のホップカウントに関連する同期信号を選択する。例えば、独立PRHノードは、他のPRHから同期を導出した従属PRHノード（その同期ホップカウント>0と通信する）からの代わりに、独立PRH（その同期ホップカウント=0と通信する）からのタイミング情報の導出を優先させる。独立PRHからの同期信号が利用可能でない場合、優先度は、最低のホップ数を有するタイミングを導出したPRHに与えられる。この理由は、それが低い同期誤りを有する可能性が高いからである。このような優先付けは、例えば各ホップの測定誤りが同じオーダーであり、ホップ毎に累積すると予想される場合に有用になり得る。

更に又は他の実施例では、従属PRHノードは、実際の伝搬条件に基づいて複数の受信した同期信号から選択する。例えば、図５は、一実施例によるタイミンググレード情報に基づく同期源の選択を示すブロック図である。この例では、第１の同期源510（PRH1）は、安定したタイミング基準を提供する。PRH1のホップカウント=0である。安定したタイミング基準は、内部タイマ及び／又はGNSS信号に基づいてもよい。利用可能である場合には、安定したタイミング基準はまた、eNodeB512及び／又はWi-Fiアクセスポイント514から受信した信号に基づいてもよい。第２の同期源516（PRH2）は、PRH1により送信された同期信号518からそのタイミングを導出する。PRH2のホップカウント=1である。第３の同期源520（PRH3）は、PRH2により送信された第２の同期信号521からそのタイミングを導出する。PRH3のホップカウント=2である。

図５に示す例では、第４の同期源523（PRH4）は、PRH1からの第１の同期信号518とPRH3からの第３の同期信号522との双方を受信する。PRH4は、参照源としてPRH1（ホップカウント=0）に同期するかPRH3（ホップカウント=2）に同期するかを選択する524。参照源の選択を支援するために、PRH1とPRH4との間の通信チャネル及びPRH3とPRH4との間の通信チャネルについて、タイミンググレード情報がPRH4に利用可能になる。例えば、タイミンググレード情報は、PHR3からの同期信号522の受信電力がPRH1からの同期信号の受信電力よりかなり大きいこと及び／又は少ない干渉を含むことを示してもよい。この決定に基づいて、PRH4は、PRH3に関連する同期ホップ数がPRH1に関連する同期ホップ数より大きくても、そのタイミングをPRH3から導出するように選択してもよい。他の場合には、ホップカウントは、優先度インジケータとしての役目をしてもよい（例えば、同期ホップカウントは、同期源としてPRH選択のために高い優先度を有する）。或いは、PRH4は、早い到着時間を有する端末を同期源として選択してもよい。

実装に応じて、タイミンググレード情報は、異なる種類の情報により表されてもよい。例えば、発振器の安定性、信号対雑音比、同期品質（例えば、誤り変動）及び／又は参照源からタイミングを導出するために使用される同期伝搬ホップの量のようなメトリックが使用されてもよい。選択された設計選択肢に基づいて、タイミンググレード情報は、同期参照系列内、同期信号送信の物理的位置により暗示的に示されること、物理チャネルの１つでブロードキャストされること、又は他の信号若しくはチャネルで送信されることのような複数の方法で符号化されてもよい。

V.同期信号構成
特定の実施例では、PRH同期信号の物理構成は、LTE技術において規定された既存の信号の再利用を最大化するために、eNodeBがセル同期のためにDL方向に送信するプライマリ同期信号（PSS：primary synchronization signal）及び／又はセカンダリ同期信号（SSS：secondary synchronization signal）により表される。PSS及びSSS信号は、対応する周波数サブチャネルの中心にマッピングされてもよい。しかし、他の実施例では、PRH同期信号の物理構成は、PSS及び／又はSSS信号構成と異なってもよく、ネットワークカバレッジ外及び部分ネットワークカバレッジの場合のD2D動作のために特に設計されてもよい。

特定の実施例では、同期信号の物理構成は、ネットワークカバレッジ外及び部分ネットワークカバレッジの場合の同期動作を可能にするように、PRHアイデンティティについての情報（セルを区別するためのセルIDと類似する）、所与のPRHにより所有される周波数チャネル及び初期設定のスペクトルリソース、及び／又は同期源のタイミンググレード情報又は種類のような情報を符号化する。

タイミンググレード情報が同期タイミングホップの量により表される場合、同期信号は、系列の同期により符号化されてもよく、スペクトルリソースに対する物理マッピングの位置（例えば、オフセット）により符号化されてもよく、SSS系列のサブセット又はPSS/SSSの組み合わせにより符号化されてもよい。例えば、一式の利用可能なSSS信号がN個のサブセットに分割されてもよい。Nは割り当てられた周波数サブチャネル（図１参照）又はタイムスロットの数である。各SSSサブセットは、更にM個のサブグループに分割されてもよい。Mは、システムによりサポートされる同期ホップの最大数である。このような実施例に従って、同期ホップ数に応じて、対応するサブセットからの系列は、同期信号の継承（ホップ数）を示すために所与のPRHにより送信される。

特定の実施例によれば、相互に同期したPRHでは、これらの同期信号は、複数のPRHと同期することができるUEの電力消費を低減するために、同じ時間間隔（例えば、同期フレームのサブフレーム）内で送信される。これらの同期信号（例えば、PSS/SSS）は、クロックずれと同期誤りとPRH電力消費との間の改善したトレードオフ又は最適なトレードオフを提供する低デューティサイクルで送信されてもよい。特に、同期信号（例えば、PSS/SSS）の時間をずらした送信は、所与の地理的エリアで共通のタイミング及び準同期動作をサポートするために、PRHが周波数チャネルをスキャンし、相互から同期信号をトラッキングすることができるため、有利になり得る。

VI.ブロードキャストチャネル
更に又は他の実施例では、ピア・ツー・ピア・ブロードキャスト及びシステム情報物理チャネル（P2PBSICH：peer-to-peer broadcast and system information physical channel）又は物理P2P同期チャネルは、ピア端末の同期動作を確立するためのシステム情報を伝搬するために使用される。例えば、システムフレーム番号、同期ホップカウント（例えば、現在のホップカウント又は最大許容可能なホップカウント）、及び／又は他のD2D機能に使用されるスペクトルリソースの構成（例えば、発見ゾーンに使用されるリソース、ブロードキャストゾーンのリソース等）のような情報が、ロバストなP2PBSICHチャネル内に符号化されて伝搬されてもよい。

一実施例によれば、ピア・ツー・ピア・ブロードキャスト及びシステム情報物理チャネルは、専用の周波数チャネルのリソース内で送信される。

VII.同期手順
図６は、ネットワークカバレッジ内並びにネットワーク外及び部分ネットワークカバレッジの場合においてD2D動作を可能にする一実施例による例示的な同期方法600のフローチャートである。方法600は、UEの電源投入610の後に、DL帯域幅の中心部分でPSS及び／又はSSS信号に同期することを含む。換言すると、UEは、eNodeBにより送信されたセルラPSS/SSS信号を検出することを試みてリソースをスキャンする。利用可能である場合、eNodeBの発振器の安定性及びセルラネットワークに対する提供する接続のため、UEは、eNodeBがプライマリ同期源であると考える。従って、UEは、eNodeBとの同期が取得されたか否かを問い合わせ614、そうである場合、UEは、eNodeB（セルラネットワーク）にアタッチする。

しかし、eNodeBとの同期が取得されない場合、UEは、PRH又はD2D同期源からの同期信号について直接通信に使用されるUL周波数サブチャネルをスキャンする618。UEは、このような同期信号が検出されたか否かを問い合わせる620。UEが同期信号を検出しない場合、UEは、自分の同期信号の周期的送信を始めることにより624、UEのグループの同期エリアを確立するべきか否かを問い合わせる622。他の同期信号がない場合にUEが同期エリアを確立すべきか否かの決定は、UEのグループのPRHとして動作するためのユーザ入力及び／又は事前の許可に基づいてもよい。UEが同期エリアを確立するべきでないことを決定した場合、UEは、PRH又は同期源からの同期信号について周波数サブチャネルをスキャンし続ける618。

UEがPRH又は同期源からの同期信号を検出した場合、UEは、それぞれ検出された周波数チャネルで同期信号品質（例えば、電力、信号対干渉及び雑音比（SINR：signal-to-interference-plus-noise ratio）、同期誤り）を測定し626、測定及び設計基準（例えば、最も混雑していないチャネル）を考慮して、タイミンググレード情報に従って周波数チャネルに選択的に同期する628。UEはまた、同期信号を他のUEに伝搬するための同期の拡張を提供するべきか否か（例えば、独立PRH又は同期源になるか否か）を問い合わせてもよい630。そうである場合、UE624は、自分の同期信号の周期的送信を始める624。タイミング伝搬の場合、参照源が利用可能である場合、UEは、受信した同期参照信号を周期的にトラッキングする632。同期源が利用不可能になった場合、UEは、利用可能な参照源について他の同期チャネルをスキャンする。

VIII.例示的なモバイルデバイス
図７は、UE、移動局（MS）、モバイル無線デバイス、モバイル通信デバイス、タブレット、ハンドセット、又は他の種類の無線通信デバイスのような、モバイルデバイスの例である。モバイルデバイスは、基地局（BS：base station）、eNB、ベースバンドユニット（BBU：base band unit）、RRH（remote radio head）、RRE（remote radio equipment）、中継局（RS：relay station）、無線装置（RE：radio equipment）又は他の種類の無線広域ネットワーク（WWAN）アクセスポイントのような送信局と通信するように構成された１つ以上のアンテナを含んでもよい。モバイルデバイスは、3GPP LTE、WiMAX、HSPA（High Speed Packet Access）、Bluetooth（登録商標）及びWiFiを含む少なくとも１つの無線通信標準を使用して通信するように構成されてもよい。モバイルデバイスは、無線通信標準毎に別々のアンテナを使用して通信してもよく、複数の無線通信標準に共用のアンテナを使用して通信してもよい。モバイルデバイスは、無線ローカルエリアネットワーク（WLAN：wireless local area network）、無線パーソナルエリアネットワーク（WPAN：wireless personal area network）及び／又はWWANで通信してもよい。

図７はまた、モバイルデバイスからのオーディオ入力及び出力に使用され得るマイクロフォン及び１つ以上のスピーカの例を提供する。ディスプレイ画面は、液晶ディスプレイ（LCD：liquid crystal display）画面又は有機発光ダイオード（OLED：organic light emitting diode）ディスプレイのような他の種類のディスプレイ画面でもよい。ディスプレイ画面は、接触式画面として構成されてもよい。接触式画面は、容量性、抵抗性又は他の種類の接触式画面技術を使用してもよい。アプリケーションプロセッサ及びグラフィックプロセッサは、処理及び表示機能を提供するために内部メモリに結合されてもよい。不揮発性メモリポートはまた、データ入力／出力の選択肢をユーザに提供するために使用されてもよい。不揮発性メモリポートはまた、モバイルデバイスのメモリ機能を拡張するために使用されてもよい。キーボードは、モバイルデバイスに統合されてもよく、更なるユーザ入力を提供するためにモバイルデバイスに無線で接続されてもよい。仮想キーボードもまた、接触式画面を使用して提供されてもよい。

IX.更なる例示的な実施例
以下は更なる実施例の例である。

例１は、デバイス対デバイス（D2D）通信のための上りリンク（UL）サブフレームのサブチャネルを選択する処理回路を有するUEである。ULサブフレームのサブチャネルは、E-UTRAN（evolved universal terrestrial radio access network）のキャリアリソースに対応する。処理回路はまた、ローカル同期エリア内でUEと無線通信デバイスのグループを同期させるタイミング情報を生成し、ULサブフレームの選択されたサブチャネルでタイミング情報を有する同期信号を送信する。

例２は、例１のUEを含み、処理回路は、グループの第１の無線通信デバイスから、ローカル同期エリア外の第２の無線通信デバイスの検出を示す信号を受信するように更に構成される。信号に応じて、処理回路は、同期信号を再送信することにより、ローカル同期エリアを拡張するための要求を第１の無線通信デバイスに送信するように更に構成される。UEは、独立同期源になり、第１の無線通信デバイスは、UEから同期を導出することに依存する地域同期源になる。

例３は、例１のUEを含み、処理回路は、グループの第１の無線通信デバイスから、ローカル同期エリア外の第２の無線通信デバイスの検出を示す信号を受信するように更に構成され、第１の無線通信デバイスは、同期信号を再送信することにより、ローカル同期エリアを自律的に拡張する。UEは、独立同期源になり、第１の無線通信デバイスは、UEから同期を導出することに依存する地域同期源になる。

例４は、例１のUEを含み、処理回路は、ローカル同期エリアと少なくとも部分的に重複するリモート同期エリアとの干渉を回避するため、グループの第１の無線通信デバイスから、選択されたサブチャネルを異なるサブチャネル、タイムスロット又はサブフレームに変更するための要求を受信するように更に構成される。要求に応じて、処理回路は、同期信号の送信を異なるサブチャネル、タイムスロット又はサブフレームに変更するように構成される。

例５は、例１のUEを含み、処理回路は、ローカル同期エリアと少なくとも部分的に重複するリモート同期エリアとの干渉を決定し、同期信号の送信を異なるサブチャネル、タイムスロット又はサブフレームに自律的に変更するように更に構成される。

例６は、例１のUEを含み、UEは、ローカル同期エリアにおいて第１の参照源として構成された第１のピア無線ヘッドである。処理回路は、ローカル同期エリアへの第２のピア無線ヘッドの加入を検出するように更に構成される。第２のピア無線ヘッドは、リモート同期エリアにおいて第２の参照源として構成される。処理回路は、ローカル同期エリア及びリモート同期エリアの共通の参照源を確立するために、第２の無線ヘッドと同期するように構成される。

例７は、例６のUEを含み、処理回路は、ULサブフレーム、タイムスロット又はサブフレームの異なるサブチャネルで、第２のピア無線ヘッドから同期情報を受信するように更に構成される。処理回路は、第２のピア無線ヘッドからの同期情報に基づいて、ローカル同期エリアにおいて無線通信デバイスのグループに同期するためのタイミング情報を導出するように構成される。

例８は、例７のUEを含み、処理回路は、異なるサブチャネル、タイムスロット又はサブフレームにおいて同期情報の到着時間に基づいてタイミング情報を導出するように更に構成される。

例９は、例６のUEを含み、処理回路は、第１のピア無線ヘッドと第２のピア無線ヘッドとの間で信号を通信するためのラウンドトリップ時間を決定し、ラウンドトリップ時間に基づいて伝搬遅延を補償することにより、タイミング情報を導出するように更に構成される。

例１０は、例７のUEを含み、処理回路は、第３のピア無線ヘッドから同期情報を受信し、第２のピア無線ヘッドからの同期情報及び第３のピア無線ヘッドからの同期情報の伝搬状況及び無線品質に対応するタイミンググレード情報を決定するように更に構成される。処理回路は、タイミンググレード情報及び同期ホップカウントのうち少なくとも１つに基づいて、第２のピア無線ヘッドからの同期情報に基づいてタイミング情報を導出し続けるか、第３のピア無線ヘッドからの同期情報に基づいてタイミング情報を導出し始めるかを選択するように構成される。

例１１は、例１のUEを含み、ULサブフレームのサブチャネルは、周波数分割多重のために構成された複数の物理リソースブロック（PRB）に関連する論理周波数サブチャネルを有する。

例１２は、例１１のUEを含み、キャリアリソースは、時分割多重のためのタイムスロット又はサブフレームに更に分割される。

例１３は、例１のUEを含み、送信機及び受信機コンポーネントを含むトランシーバと、複数のアンテナのうち第１のアンテナが送信機に結合され、複数のアンテナのうち第２のアンテナが受信機に結合された複数のアンテナと、接触式画面ディスプレイと、キーボードとを更に有する。

例１４は、無線セルラネットワークと通信するように構成されたユーザ装置（UE）の同期のための方法である。この方法は、無線セルラネットワークのeNodeB（evolved Node B）との同期及びアタッチが現在利用可能でないことを決定するステップと、決定に応じて、対応するピア無線ヘッドから複数の同期信号をスキャンして検出するステップとを含む。この方法は、複数の同期信号のそれぞれの信号品質を測定するステップと、測定された信号品質に少なくとも部分的に基づいて複数の同期信号のうち第１の同期信号を選択するステップと、選択された第１の同期信号とローカルタイミング源を同期させるステップとを更に含む。

例１５は、例１４の方法を含み、第１の同期信号との同期に基づいてUEの第１のグループと通信するステップと、第１の同期信号との同期をUEの第２のグループに拡張することを決定するステップとを更に有する。この方法は、決定に応じて、第２の同期信号をUEの第２のグループに周期的に送信するステップを更に含む。第２の同期信号は、選択された第１の同期信号とローカルタイミング源との同期から導出された同期情報を有する。

例１６は、例１５の方法を含み、第１の同期信号との同期をUEの第２のグループに拡張することを決定するステップは、UEの第２のグループの存在の検出、UEの第２のグループの中の少なくとも１つのUEからの同期の要求の受信、及び第１の同期信号に対応するピア無線ヘッドからの要求又は同期信号の受信を有するグループから選択された１つ以上のトリガを有する。

例１７は、例１４の方法を含み、eNodeBの後の可用性を検出するステップと、検出された後の可用性に応じて、第１の同期信号との同期を中止するステップと、eNodeBにアタッチするステップとを更に有する。

例１８は、例１４の方法を含み、eNodeBとの同期及びアタッチが現在利用可能でないことを決定するステップは、eNodeBにより送信されたセルラプライマリ同期信号（PSS）及びセカンダリ同期信号（SSS）を検出することを試みて下りリンク（DL）リソースをスキャンするステップと、PSS及びSSS信号がeNodeBから利用可能でないことを決定するステップとを有する。

例１９は、例１４の方法を含み、複数の同期信号をスキャンして検出するステップは、複数の同期信号について複数のサブフレームでの上りリンク（UL）周波数サブチャネルをスキャンするステップを有する。

例２０は、例１４の方法を含み、信号品質を測定するステップは、それぞれ検出された同期信号について、信号電力、信号対干渉及び雑音比（SINR）、同期誤り及び同期誤りの標準偏差を有するグループから選択された１つ以上のパラメータを測定するステップを有する。

例２１は、例１４の方法を含み、第１の同期信号を選択するステップは、同期ホップカウントを決定するステップと、それぞれ検出された同期信号について、伝搬状況及び信号品質に対応するタイミンググレード情報を決定するステップを更に有する。この方法は、同期ホップカウント及びタイミンググレード情報に少なくとも部分的に基づいて第１の同期信号を選択するステップを更に含む。

例２２は、無線受信機と、ローカルタイマと、プロセッサと、無線送信機とを有するUEである。無線受信機は、ピアUEから、第１の周波数サブチャネル、タイムスロット又はサブフレームを通じて同期情報を受信する。プロセッサは、第１の周波数サブチャネル、タイムスロット又はサブフレームを通じて受信した同期とローカルタイマとを同期させる。無線送信機は、第２の周波数サブチャネル、タイムスロット又はサブフレームを通じて同期情報を送信する。第２の周波数サブチャネル、タイムスロット又はサブフレームは、第１の周波数サブチャネル、タイムスロット又はサブフレームと異なる。

例２３は、例２２のUEを含み、第１の周波数サブチャネル、タイムスロット又はサブフレームを通じて受信した同期情報の信号品質を決定する測定回路を更に有する。

例２４は、例２２のUEを含み、プロセッサは、ピアUEにより受信される前に行われた同期情報の同期内でUEの間のホップ数を決定し、ピアUEからタイミンググレード情報を受信するように更に構成される。

例２５は、例２２のUEを含み、無線受信機は、UEとピアUEとの間で送信された信号のラウンドトリップ時間測定を受信するように更に構成される。

例２６は、無線セルラネットワークと通信するUEである。UEは、無線セルラネットワークのeNodeB（evolved Node B）との同期及びアタッチが現在利用可能でないことを決定する手段と、決定に応じて、対応するピア無線ヘッドから複数の同期信号を検出する手段と、複数の同期信号のそれぞれの信号品質を測定する手段と、測定された信号品質に少なくとも部分的に基づいて複数の同期信号のうち第１の同期信号を選択する手段と、選択された第１の同期信号とローカルタイミング源を同期させる手段とを含む。

例２７は、例２６のUEを含み、第１の同期信号との同期に基づいてUEの第１のグループと通信する手段と、第１の同期信号との同期をUEの第２のグループに拡張することを決定する手段と、決定に応じて、第２の同期信号をUEの第２のグループに周期的に送信する手段とを含む。第２の同期信号は、選択された第１の同期信号とローカルタイミング源との同期から導出された同期情報を有する。

例２８は、例２７のUEを含み、第１の同期信号との同期をUEの第２のグループに拡張することは、UEの第２のグループの存在の検出、UEの第２のグループの中の少なくとも１つのUEからの同期の要求の受信、及び第１の同期信号に対応するピア無線ヘッドからの要求又は同期信号の受信を有するグループから選択された１つ以上のトリガを有する。

例２９は、組み込まれたコンピュータ読み取り可能プログラムコードを有するコンピュータ読み取り可能記憶媒体を有するコンピュータプログラムプロダクトである。コンピュータ読み取り可能プログラムコードは、無線セルラネットワークのeNodeB（evolved Node B）とユーザ装置の同期が現在利用可能でないことを決定するステップと、決定に応じて、対応するピア無線ヘッドから複数の同期信号をスキャンして検出するステップとを有する方法を実現するために実行されるように適合される。この方法は、複数の同期信号のそれぞれの信号品質を測定するステップと、測定された信号品質に少なくとも部分的に基づいて複数の同期信号のうち第１の同期信号を選択するステップと、選択された第１の同期信号とローカルタイミング源を同期させるステップとを更に含む。

例３０は、例２９のコンピュータプログラムプロダクトであり、この方法は、第１の同期信号との同期に基づいてUEの第１のグループと通信するステップと、第１の同期信号との同期をUEの第２のグループに拡張することを決定するステップとを更に有する。この方法は、決定に応じて、第２の同期信号をUEの第２のグループに周期的に送信するステップを更に含む。第２の同期信号は、選択された第１の同期信号とローカルタイミング源との同期から導出された同期情報を有する。

例３１は、例３１のコンピュータプログラムプロダクトを含み、第１の同期信号との同期をUEの第２のグループに拡張することを決定することは、UEの第２のグループの存在の検出、UEの第２のグループの中の少なくとも１つのUEからの同期の要求の受信、及び第１の同期信号に対応するピア無線ヘッドからの要求又は同期信号の受信を有するグループから選択された１つ以上のトリガを有する。

例３２は、例２９のコンピュータプログラムプロダクトを含み、この方法は、eNodeBの後の可用性を検出するステップと、検出された後の可用性に応じて、第１の同期信号との同期を中止し、eNodeBにアタッチするステップとを更に有する。

例３３は、例２９のコンピュータプログラムプロダクトを含み、eNodeBとの同期及びアタッチが現在利用可能でないことを決定するステップは、eNodeBにより送信されたセルラプライマリ同期信号（PSS）及びセカンダリ同期信号（SSS）を検出することを試みて下りリンク（DL）リソースをスキャンするステップと、PSS及びSSS信号がeNodeBから利用可能でないことを決定するステップとを有する。

例３４は、例２９のコンピュータプログラムプロダクトを含み、複数の同期信号をスキャンして検出するステップは、複数の同期信号について複数のサブフレームでの上りリンク（UL）周波数サブチャネルをスキャンするステップを有する。

例３５は、例２９のコンピュータプログラムプロダクトを含み、信号品質を測定するステップは、それぞれ検出された同期信号について、信号電力、信号対干渉及び雑音比（SINR）、同期誤り及び同期誤りの標準偏差を有するグループから選択された１つ以上のパラメータを測定するステップを有する。

例３６は、例２９のコンピュータプログラムプロダクトを含み、第１の同期信号を選択するステップは、同期ホップカウントを決定するステップと、それぞれ検出された同期信号について、伝搬状況及び信号品質に対応するタイミンググレード情報を決定するステップと、同期ホップカウント及びタイミンググレード情報に少なくとも部分的に基づいて第１の同期信号を選択するステップとを更に有する。

例３７は、例１４〜２１のうちいずれか１つで説明した方法を実行する手段を有する装置である。

例３８は、実行された場合、いずれかの前述の例で説明した方法を実施するため、或いは装置又はUEを実現するための機械読み取り可能命令を含む機械読み取り可能ストレージである。

例３９は、実行された場合、例１４〜２１のうちいずれか１つの方法を機械に実行させるコードを含む機械読み取り可能媒体である。

ここに開示された様々な技術又は特定の態様若しくはこの一部は、有形の媒体（フロッピー（登録商標）ディスク、CD-ROM、ハードドライブ、又は他の機械読み取り可能記憶媒体等）に具現されたプログラムコード（すなわち、命令）の形式になってもよい。プログラムコードがコンピュータのような機械にロードされて実行された場合、機械は、様々な技術を実施する装置になる。プログラム可能なコンピュータ上のプログラムコードの実行の場合、コンピュータデバイスは、プロセッサ、プロセッサにより読み取り可能な記憶媒体（揮発性及び不揮発性メモリ及び／又は記憶要素を含む）、少なくとも１つの入力デバイス、及び少なくとも１つの出力デバイスを含んでもよい。揮発性及び不揮発性メモリ及び／又は記憶要素は、RAM、EPROM、フラッシュドライブ、光ドライブ、磁気ハードドライブ又は電子データを格納する他の媒体でもよい。eNB（又は他の基地局）及びUE（又は他の移動局）はまた、トランシーバコンポーネント、カウンタコンポーネント、処理コンポーネント及び／又はクロックコンポーネント若しくはタイマコンポーネントを含んでもよい。ここに記載の様々な技術を実現又は利用し得る１つ以上のプログラムは、アプリケーションプログラミングインタフェース（API：application programming interface）、再利用可能な制御（reusable control）等を使用してもよい。このようなプログラムは、コンピュータシステムと通信するためにハイレベルな手続き型又はオブジェクト指向型プログラミング言語で実現されてもよい。しかし、プログラムは、必要な場合にはアセンブリ又は機械言語で実現されてもよい。いずれの場合でも、言語は、コンパイルされた言語又はインタープリタ型言語でもよく、ハードウェアの実現と組み合わされてもよい。

この明細書に記載の機能ユニットの多くは、実装の独立性を特に強調するための項目である１つ以上のコンポーネントとして実現されてもよいことが分かる。例えば、コンポーネントは、カスタムVLSI（very large scale integration）回路又はゲートアレイを有するハードウェア回路、論理チップのような既製の半導体、トランジスタ、又は他の別のディスクリートコンポーネントとして実現されてもよい。コンポーネントはまた、フィールドプログラマブルゲートアレイ、プログラム可能アレイロジック、プログラム可能論理デバイス等のようなプログラム可能なハードウェアデバイスに実現されてもよい。

コンポーネントは、様々な種類のプロセッサによる実行のためにソフトウェアに実現されてもよい。例えば、実行可能コードの識別されたコンポーネントは、コンピュータ命令の１つ以上の物理的又は論理的ブロックを有してもよい。例えば、コンピュータ命令は、オブジェクト、プロシージャ又は関数として構成されてもよい。それにも拘わらず、識別されたコンポーネントの実行形式は、物理的に一緒に存在する必要はなく、異なる位置に格納された異なる命令を有してもよい。異なる命令は、論理的に結合された場合にコンポーネントを有し、コンポーネントの記載の目的を実現する。

実際に、実行可能コードのコンポーネントは、単一の命令でもよく、複数の命令でもよく、異なるプログラムの間で及び複数のメモリデバイスに渡って複数の異なるコードセグメントに分散されてもよい。同様に、動作データは、ここではコンポーネント内に識別されて示されてもよく、如何なる適切な形式に具現されてもよく、如何なる適切な種類のデータ構造内に構成されてもよい。動作データは、単一のデータセットとして収集されてもよく、異なる記憶デバイスを含む異なる位置に分散されてもよく、少なくとも部分的にシステム又はネットワーク上の電子信号として存在してもよい。コンポーネントは、所望の機能を実行するように動作可能なエージェントを含み、受動的でもよく能動的でもよい。

この明細書を通じて“例”への言及は、その例に関して記載した特定の機能、構成又は特徴が、本発明の少なくとも１つの実施例に含まれることを意味する。従って、この明細書を通じて様々な場所に“例では”という語句が現れることは、必ずしも同じ実施例を示しているとは限らない。

ここで使用される複数の項目、構造上の要素、構成要素及び／又は素材は、便宜的に一般的なリストで提示されてもよい。しかし、これらのリストは、リストの各メンバが個々に別々の固有のメンバとして識別されるように解釈されるべきである。従って、このようなリストの個々のメンバは、別の指示がない限り、共通のグループに提示されていることに単に基づいて、同じリストの他のメンバの事実上の等価物として解釈されるべきではない。更に、本発明の様々な実施例及び例は、ここでは、様々なコンポーネントの代替と共に参照されてもよい。このような実施例、例及び代替は、相互の事実上の等価物として解釈されるべきではなく、本発明の別々の自律的な表現として解釈されるべきであることが分かる。

明瞭にするために前述ではいくつかの詳細で説明したが、特定の変更及び変形は、この原理を逸脱することなく行われてもよいことが明らかである。ここに記載の処理及び装置の双方を実現する多くの別の方法が存在する点に留意すべきである。従って、この実施例は、限定的ではなく例示的であると考えられるべきであり、本発明は、ここに与えられた詳細に限定されず、特許請求の範囲及び均等物の範囲内で変更されてもよい。

多くの変更が、本発明の基礎の原理から逸脱することなく、前述の実施例に対して行われてもよいことが分かる。従って、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲のみにより決定されるべきである。

Claims

装置であって、
第１のユーザ装置（UE）と１つ以上の第２のUEとの間の直接通信（D2D）を確立するために、前記第１のUEにより使用される上りリンク（UL）フレームの一部を選択し、
タイミング情報及び同期源タイプ情報を生成し、前記タイミング情報は、前記第１のUEと前記１つ以上の第２のUEとを同期させるために使用され、
Lフレーム毎に１回、同期信号を送信し、Lは１より大きく、前記同期信号は、前記タイミング情報を有し、前記タイミング情報は、前記第１のUEにより使用される前記ULフレームの前記一部に含まれ、
前記第１のUEは、ローカル同期エリアにおいて参照源として動作する装置。
前記１つ以上の第２のUEから導出された同期情報と独立した第１のタイミング時点で前記同期信号を送信するように更に構成される、請求項１に記載の装置。
前記同期信号に構成された前記同期源タイプ情報に基づいて、同期源として動作するように前記第１のUEを構成するように更に構成される、請求項２に記載の装置。
前記第１のUEにより使用される前記ULフレームの前記一部は、周波数分割多重のために構成された複数の物理リソースブロック（PRB）に関連する論理周波数サブチャネルを有する、請求項１に記載の装置。
前記１つ以上の第２のUEから、前記ローカル同期エリア外の第３のUEの検出を示す信号を受信し、前記同期信号を再送信することにより前記ローカル同期エリアを拡張するように前記１つ以上の第２のUEのうち選択されたものを構成するように更に構成され、前記第１のUEは、独立同期源になり、前記１つ以上の第２のUEのうち前記選択されたものは、前記第１のUEから同期を導出することに依存する地域同期源になる、請求項１に記載の装置。
前記１つ以上の第２のUEから、前記ローカル同期エリア外の第２の無線通信デバイスの検出を示す信号を受信するように更に構成され、前記１つ以上の第２のUEは、前記同期信号を再送信することにより前記ローカル同期エリアを自律的に拡張し、前記第１のUEは、独立同期源になり、前記１つ以上の第２のUEは、前記第１のUEから同期を導出することに依存する地域同期源になる、請求項１に記載の装置。
前記ローカル同期エリアと少なくとも部分的に重複するリモート同期エリアとの干渉を回避するため、１つ以上の第２のUEから、前記ULフレームの前記選択された一部を異なるサブチャネル、タイムスロット又はサブフレームに変更する要求を受信し、
前記要求に応じて、前記同期信号の送信を前記異なるサブチャネル、タイムスロット又はサブフレームに変更するように更に構成される、請求項１に記載の装置。
前記ローカル同期エリアと少なくとも部分的に重複するリモート同期エリアとの干渉を決定し、
前記干渉に応じて、前記同期信号の送信を異なるサブチャネル、タイムスロット又はサブフレームに自律的に変更するように更に構成される、請求項１に記載の装置。
前記第１のUEは、前記ローカル同期エリアにおいて第１の参照源として構成された第１のピア無線ヘッドであり、
前記装置は、
前記ローカル同期エリアへの第２のピア無線ヘッドの加入を検出するように更に構成され、前記第２のピア無線ヘッドは、リモート同期エリアにおいて第２の参照源として構成され、
前記ローカル同期エリア及び前記リモート同期エリアの共通の参照源を確立するために、前記第２の無線ヘッドと同期するように更に構成される、請求項１に記載の装置。
前記ULサブフレーム、タイムスロット又はサブフレームの異なるサブチャネルで、前記第２のピア無線ヘッドから同期情報を受信し、
前記第２のピア無線ヘッドからの前記同期情報に基づいて、前記ローカル同期エリアにおいて無線通信デバイスのグループに同期するための前記タイミング情報を導出するように更に構成される、請求項９に記載の装置。
処理回路を有するユーザ装置（UE）であって、
前記処理回路は、
前記UEと１つ以上の他のUEとの間の直接通信（D2D）を確立するために、前記UEにより使用される上りリンク（UL）フレームの一部を選択し、
タイミング情報及び同期源タイプ情報を生成し、前記タイミング情報は、前記UEと前記１つ以上の他のUEとを同期させるために使用され、
Lフレーム毎に１回、同期信号を送信し、Lは１より大きく、前記同期信号は、前記タイミング情報を有し、前記タイミング情報は、前記UEにより使用される前記ULフレームの前記一部に含まれ、
前記UEは、ローカル同期エリアにおいて参照源として動作するUE。
前記処理回路は、前記１つ以上の他のUEから導出された同期情報と独立した第１のタイミング時点で前記同期信号を送信するように更に構成される、請求項１１に記載のUE。
前記処理回路は、前記同期信号に構成された前記同期源タイプ情報に基づいて、同期源として動作するように前記UEを構成するように更に構成される、請求項１２に記載のUE。
前記UEにより使用される前記ULフレームの前記一部は、周波数分割多重のために構成された複数の物理リソースブロック（PRB）に関連する論理周波数サブチャネルを有する、請求項１１に記載のUE。
前記処理回路は、前記１つ以上の他のUEから、前記ローカル同期エリア外の無線デバイスの検出を示す信号を受信し、前記同期信号を再送信することにより前記ローカル同期エリアを拡張するように前記１つ以上の他のUEのうち選択されたものを構成するように更に構成され、前記UEは、独立同期源になり、前記１つ以上の他のUEのうち前記選択されたものは、前記UEから同期を導出することに依存する地域同期源になる、請求項１１に記載のUE。
前記処理回路は、前記１つ以上の他のUEから、前記ローカル同期エリア外の無線通信デバイスの検出を示す信号を受信するように更に構成され、前記１つ以上の他のUEは、前記同期信号を再送信することにより前記ローカル同期エリアを自律的に拡張し、前記UEは、独立同期源になり、前記１つ以上の他のUEは、前記UEから同期を導出することに依存する地域同期源になる、請求項１１に記載のUE。
前記処理回路は、
前記ローカル同期エリアと少なくとも部分的に重複するリモート同期エリアとの干渉を回避するため、１つ以上の他のUEから、前記ULフレームの前記選択された一部を異なるサブチャネル、タイムスロット又はサブフレームに変更する要求を受信し、
前記要求に応じて、前記同期信号の送信を前記異なるサブチャネル、タイムスロット又はサブフレームに変更するように更に構成される、請求項１１に記載のUE。
前記処理回路は、
前記ローカル同期エリアと少なくとも部分的に重複するリモート同期エリアとの干渉を決定し、
前記干渉に応じて、前記同期信号の送信を異なるサブチャネル、タイムスロット又はサブフレームに自律的に変更するように更に構成される、請求項１１に記載のUE。
前記UEは、前記ローカル同期エリアにおいて第１の参照源として構成された第１のピア無線ヘッドであり、
前記処理回路は、
前記ローカル同期エリアへの第２のピア無線ヘッドの加入を検出するように更に構成され、前記第２のピア無線ヘッドは、リモート同期エリアにおいて第２の参照源として構成され、
前記ローカル同期エリア及び前記リモート同期エリアの共通の参照源を確立するために、前記第２の無線ヘッドと同期するように更に構成される、請求項１１に記載のUE。
前記処理回路は、
前記ULサブフレーム、タイムスロット又はサブフレームの異なるサブチャネルで、前記第２のピア無線ヘッドから同期情報を受信し、
前記第２のピア無線ヘッドからの前記同期情報に基づいて、前記ローカル同期エリアにおいて無線通信デバイスのグループに同期するための前記タイミング情報を導出するように更に構成される、請求項１９に記載のUE。
ユーザ装置（UE）での方法を実現するために実行されるように適合されたコンピュータ読み取り可能プログラムコードを有するコンピュータプログラムであって、
前記方法は、
前記UEと１つ以上の他のUEとの間の直接通信（D2D）を確立するために、前記UEにより使用される上りリンク（UL）フレームの一部を選択するステップと、
タイミング情報及び同期源タイプ情報を生成するステップであり、前記タイミング情報は、前記UEと前記１つ以上の他のUEとを同期させるために使用されるステップと、
Lフレーム毎に１回、同期信号を送信するステップであり、Lは１より大きく、前記同期信号は、前記タイミング情報を有し、前記タイミング情報は、前記UEにより使用される前記ULフレームの前記一部に含まれるステップと
を有し、
前記UEは、ローカル同期エリアにおいて参照源として動作するコンピュータプログラム。
前記１つ以上の他のUEから導出された同期情報と独立した第１のタイミング時点で前記同期信号を送信するステップを更に有する、請求項２１に記載のコンピュータプログラム。
前記同期信号に構成された前記同期源タイプ情報に基づいて、同期源として動作するように前記UEを構成するステップを更に有する、請求項２２に記載のコンピュータプログラム。
請求項２１ないし２３のうちいずれか１項に記載のコンピュータプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能記憶媒体。