JP6327570B2 - 通信システムにおける発見 - Google Patents

Description

本発明は、通信システムにおける装置発見に関する。

通信システムは、２つ以上のノード又は装置、例えば、固定又は移動通信装置、アクセスポイント（ＡＰ）、例えば、ベースステーション、リレー、サーバー、等の間で通信を行うことのできるファシリティと考えられる。通信システム及びそれに適合する通信エンティティは、典型的に、システムに関連した種々のエンティティが何を行うことが許され且つそれをどのように達成すべきか規定する所与の規格又は仕様書に基づいて動作する。例えば、規格、仕様書、及び関連プロトコルは、種々の装置がどのように互いに通信すべきか、種々の通信観点をどのように実施すべきか、及び装置をどのように構成すべきか、規定することができる。

信号は、ワイヤード又はワイヤレスキャリアを経て搬送される。ワイヤレス通信システムは、例えば、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）により規格化されたアーキテクチャーを含む。この分野の近年の開発は、ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションズシステム（ＵＭＴＳ）の無線アクセステクノロジーの長期進化（ＬＴＥ）としばしば称される。通信システムの更なる開発が期待される。

通信装置には、他の装置との通信を可能にする適当な信号受信及び送信構成体が設けられる。典型的に、スピーチ及びデータのような通信を受信及び送信できる通信装置が使用される。ユーザは、ユーザ装置（ＵＥ）としばしば称される適当なワイヤレス通信装置又はターミナルにより通信システムにワイヤレスでアクセスすることができる。他の形式のワイヤレス通信装置、例えば、他の装置とワイヤレス通信することのできる種々のアクセスポイント、リレー、等も知られている。

新規のサービス及び通信アーキテクチャーが出現している。例えば、接近ベースのアプリケーション及びサービスが提案されている。ＬＴＥのようなシステムへの接近サービス（ＰｒｏＳｅ）能力の導入は、接近ベースアプリケーションを使用できるようにするために使用される。接近サービスのユーザの別の例は、種々の公共安全組織である。

接近サービスの１つの観点は、装置対装置の通信（Ｄ２Ｄ）を行って互いに発見し合える装置の必要性である。これは、電力効率の良い仕方で行うことが好ましい。発見の問題は、Ｄ２Ｄ通信に関連するだけではなく、ユーザ装置（ＡＰ２ＵＥ）リンクへの慣習的なアクセスポイントに加えて、アクセスポイント（ＡＰ２ＡＰ）リンクへの直接Ｄ２Ｄ及びアクセスポイントの両方を含むツリータイプネットワークトポロジーでのより一般的なシナリオにも関連している。そのようなシステムについて考えられるトポロジーの一例が図１に示されている。

従って、テレコミュニケーションシステムは、ネットワークノードが互いに直接発見し合うことのできる発見機能をサポートする必要がある。従来の技術では、限定された数のノード／通信リンクしか許されない。しかしながら、複数のネットワークノードの中で任意の数の装置及び種々の通信ニーズを受け容れるより一般的な構成が要望される。

上述した問題は、特定の通信環境及びステーション装置に限定されず、いかなる適当な装置でも発生し得ることに注意されたい。

そこで、本発明は、前記問題の１つ又は幾つかに対処することに向けられる。

一実施形態によれば、装置のネットワーク内で装置の発見をコントロールする方法であって、発見のためのリソースを指定し、そしてそれに応じて、装置間で情報を通信するためにネットワーク内の装置に対して送信及び受信段階の少なくとも２つの発見パターンを与える、ことを含む方法が提供される。

一実施形態によれば、装置のネットワーク内の装置により装置を発見するための方法であって、１組の異なる発見パターンから割り当てられた送信及び受信段階の専用の発見パターンに従って情報を送信又は受信することを含む方法が提供される。

一実施形態によれば、装置のネットワーク内で装置の発見をコントロールする装置であって、少なくとも１つのプロセッサと、コンピュータプログラムコードを含む少なくとも１つのメモリとを備え、その少なくとも１つのメモリ及びコンピュータプログラムコードは、少なくとも１つのプロセッサとで、発見のためのリソースを指定し、そしてそれに応じて、装置間で情報を通信するためにネットワーク内の装置に対して送信及び受信段階の少なくとも２つの発見パターンを与えるように構成された、装置が提供される。

一実施形態によれば、装置ネットワークの装置のために、少なくとも１つのプロセッサと、コンピュータプログラムコードを含む少なくとも１つのメモリとを備えた装置において、その少なくとも１つのメモリ及びコンピュータプログラムコードは、少なくとも１つのプロセッサとで、１組の異なる発見パターンから割り当てられた送信及び受信段階の専用の発見パターンに従って情報を送信又は受信するように構成された装置が提供される。

より詳細な実施形態によれば、情報の送信及び／又は受信段階のコントロールは、発見パターンのグループ編成に基づく。第１グループのパターンは、第１グループに関連した装置間で情報を両方向通信できるようにする。第２グループのパターンは、第２グループに関連した装置と、前記第１グループに関連した装置との間で情報を一方向通信できるようにする。

各パターンは、送信及び受信段階に対してＮ個の部分を有し、そしてそれらのパターンは、送信段階に対して割り当てられるパターンの部分の数ｋに基づいてグループ編成され、小さな値のｋをもつグループに関連した装置は、大きな値のｋをもつグループに関連した装置からの情報を受け取ることができる。

グループ編成によりネットワーク内の異なる装置間にハイアラーキーが与えられる。

通常のコントロールタイプに基づき発見に含まれるアクセスポイントを備えた装置に割り当てられる送信及び受信段階のパターンに基づいてセル特有の発見コントロールが提供される。アクセスポイントは、発見に含まれる他の装置に対して特定の発見フォーマット及び専用の発見パターンを適用する。

発見パターンに対してサブフレームのデータリソースが使用される。

少なくとも２つの異なるツリーに装置が配列される場合に、少なくとも１つのツリーの装置に関連した発見パターンの極性を逆転することにより隣接装置に対して異なる発見パターンが与えられる。発見パターンの順序は、隣接装置間で交換することができる。

２組の発見パターンが使用され、第１組のパターンは、装置間の動作の高レベル整合（高レベル調整、higher level coordination ）に対するものであり、そして第２組のパターンは、高レベル整合コマンドの部分を実施するためのものである。

ここに述べる方法を遂行するためのプログラムコード手段を含むコンピュータプログラムも提供される。更に別の実施形態によれば、少なくとも１つの前記方法を実行するためにコンピュータ読み取り可能な媒体上で実施できる装置及び／又はコンピュータプログラム製品も提供される。

ベースステーション、リレー又はユーザ装置のような装置は、種々の実施形態に基づき動作するように構成される。装置を実施する通信システム及び発明の原理も提供される。

ある観点のある特徴を他の観点の他の特徴と結合できることが明らかである。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を一例として詳細に説明する。

幾つかの実施形態を具現化できるシステムの概略図である。 幾つかの実施形態によるコントロール装置の概略図である。 一実施形態によるフローチャートである。 異なるフレームタイプを示す。 発見パターン及びそのグループ編成の一例を示す。 異なるパターン長さに対する発見パターンの数を示す。 利用可能な両方向発見パターンの数をパターン長さの関数として示す。 異なる発見シナリオの一例を示す。 異なる発見シナリオの一例を示す。 ツリー逆転の一例を示す。

以下、移動通信装置にサービスするワイヤレス又は移動通信システムを参照して幾つかの規範的な実施形態を説明する。それらの規範的な実施形態を詳細に説明する前に、ここに述べる例の基礎となる技術を理解する上で助けとなるように、図１及び２を参照して、ワイヤレス通信システム、そのアクセスシステム及び通信装置の幾つかの一般的な原理を簡単に説明する。

通信システムアーキテクチャーの近年の開発の非限定例は、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）により規格化されているユニバーサルモバイルテレコミュニケーションズシステム（ＵＭＴＳ）の長期進化（ＬＴＥ）である。無線アクセスシステムの他の例は、ワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）及び／又はＭｉＭａｘ（ワールドワイドインターオペラビリティ・フォア・マイクロウェーブアクセス）のようなテクノロジーに基づくシステムのベースステーションにより提供されるものを含む。

システム１０において、通信装置１には、アクセスポイント２、例えば、ユーザのためのワイヤレスアクセスを与えるベースステーション又は同様のワイヤレス送信器及び／又は受信器ノードを経て、ワイドな通信システムへのワイヤレスアクセスが与えられる。又、図１は、アクセスポイント２とユーザ装置１との間のリレーノードとして働く装置３も示している。通信装置は、データをワイヤレス通信することのできる適当な装置を含む。通信装置は、典型的に、これを動作できるように少なくとも１つの適当なコントローラ装置によりコントロールされる。コントロール装置には、典型的に、メモリ容量及び少なくとも１つのデータプロセッサが設けられる。コントロール装置及びその機能は、複数のコントロールユニット間に分散される。

図２は、例えば、図１のアクセスポイント又は他の装置と一体化され、それらに結合され、及び／又はそれらをコントロールするための通信装置のコントロール装置の一例を示す。コントロール装置２０は、一般的には通信に関連して、及び以下に述べる幾つかの実施形態によれば少なくともサービス発見観点に関連して、コントロール機能を発揮するように構成される。このため、コントロール装置は、少なくとも１つのメモリ２１、少なくとも１つのデータ処理ユニット２２、２３、及び入力／出力インターフェイス２４を備えている。このインターフェイスを経て、コントロール装置は、装置の受信器及び送信器に結合される。又、コントロール装置は、適当なソフトウェアコードを実行して、コントロール機能を発揮するように構成される。

以下の例では、図１のネットワーク１０を形成する異なるノードが空気中を経て直接的に互いを発見することができる。これらの例では、フレームベースのシステムで動作するノードに適用できる特定の発見パターン及び発見パターンのグループの使用について述べる。従来のアクセスポイント対ユーザ装置（ＡＰ２ＵＥ）リンクでの発見に加えて、装置対装置（Ｄ２Ｄ）通信及びワイヤレスバックホーリングのような他のリンク形式についてもサポートが与えられる。時分割デュープレックス（ＴＤＤ）は、ハーフデュープレックスノードのためのサービス発見の実現可能な解決策と考えられる。又、Ｄ２Ｄ及び発見は、ＦＤＤ（周波数分割デュープレックス）の場合にＴＤＤ技術も使用する。当該スペクトルでノードが同時に送信及び受信できないシナリオを仮定する。従って、以下の例は、ハーフデュープレックス技術に集中する。

ここに述べるパターンは、全てのノードが互いに聴取できる包括的両方向通信に対して使用される。ここに提案する構成は、例えば、上位のハイアラーキーレベルから下位のハイアラーキーレベルに向かって、ネットワークの中で一方向性発見機能を要求する異なるハイアラーキーのネットワークエレメントを含むネットワークトポロジーをサポートすることができる。

発見パターンは、フレームベースの通信構成体の最上部に構築される。ネットワークノードは、互いに同期されると仮定する。

図３のフローチャートは、例えば、ツリートポロジーを形成するように構成されたネットワークノード又は装置が空気中を経て直接的に互いを発見できるようにするために特定の発見パターン又はＴｘ／Ｒｘパターンが使用される一般的な動作原理を示す。装置ネットワークにおける装置の発見は、装置間で発見情報を送信及び受信するためにネットワーク内の異なる装置に対して送信及び受信段階で異なる発見パターンを与えることによってコントロールされる（ブロック３２を参照）。発見パターンを割り当てる前に、発見リソース（例えば、周波数／時間／コード）が３０において得られる。

又、発見パターンを割り当てる役割を果たすネットワークエンティティは、発見の一部分である装置のためのリソースの予約／指定をコントロールする。例えば、Ｄ２Ｄの場合、適当なコントロールネットワークエンティティは、発見パターンの割り当てのコントロールにｅＮＢ又は別のアクセスポイントを含む。一般的に、コントロールは、ある地理的エリアにおいて最高のハイアラーキーレベルでネットワークノードにより論理的に与えられる。

発見パターンは、３２において、ネットワーク内の当該装置に配信される。

ある可能性に基づき、発見パターンが前もって発生されそして当該仕様に規定される。ｅＮＢ／ＡＰは、その仕様に基づいて発見パターンの使用を管理する。利用可能な発見パターンの配信は、例えば、利用可能な発見パターンをリストする当該仕様におけるテーブルに基づく。又、パターンごとに既定のパターンインデックスもある。

この仕様は、パターンの少なくとも１つのグループ、又はより一般的には、パターンのグループに対応する発見パターンを規定する。

発見パターンの使用／管理は、ＬＴＥにおける参照信号使用と同様の形態で行われる。１つの解決策は、専用の、例えば、上位層のシグナリング、例えば、無線リソースコントロール（ＲＲＣ）又は媒体アクセスコントロール（ＭＡＣ）を使用して、ネットワーク内のあるノードに対して発見パターン又はパターンのインデックスを指定することである。又、発見パターンの指定は、自動化することもでき、且つ既定のパラメータ（例えば、ＵＥ−ＩＤ）及び既定の基準（例えば、ノードの形式）から導出することもできる。発見リソース（周波数／時間／コード）の割り当ては、ブロードキャストされたシステム情報又はビーコンシグナリングの一部分である。或いは又、それらは、専用シグナリングを使用してＵＥへ搬送される。

３４において、装置は、ネットワーク内の他の装置の発見のためにパターンを使用することができる。これは、１組の異なる発見パターンから割り当てられる送信及び受信段階の専用発見パターンに基づいて所定の発見リソースを使用して情報を送信又は受信することを含む。

装置発見に対する送信及び受信段階の使用は、異なるグループにおける発見パターンのアレンジに基づく。第１グループのパターンは、その第１グループに割り当てられる当該装置間での情報の両方向通信を可能にするために使用され、そして第２グループのパターンは、第２グループに割り当てられる当該装置と前記第１グループに割り当てられる装置との間での情報の一方向通信を可能にするために使用される。グループを使用する更に詳細な例は、以下に説明する。

特定のＴｘ／Ｒｘパターン及びそのようなパターンのグループは、ハーフデュープレクスＴＤＤ技術を使用して、例えば、メッシュ、Ｄ２Ｄ又は自己バックホーリングネットワークを形成するように構成されたネットワークノードに対して望ましい通信構成を許すように定義される。

図１のシステムにおける通信のための考えられるフレーム形式の一例が図４に示されている。簡単化のため、図４のサブフレームでは、異なるサブフレーム部分間にガード周期（ＧＰ）が示されていない。しかしながら、いずれにせよ、送信段階（Ｔｘ）と受信段階（Ｒｘ）との間で切り換わるときにＧＰが存在すると仮定する。ガード周期は、連続的なサブフレームに対して異なるコントロールフレーム形式を柔軟に割り当てられるようにする。

慣習的なネットワークトポロジーでは、ノードは、異なる形式間で分割される。この例では、２つの形式Ａ（アクセスポイント；ＡＰ）及びＢ（ユーザ装置；ＵＥ）が考えられる。ＡとＢとの間（Ａ−Ｂ）では従来の通信が考えられ、Ａ−Ａ（ＡＰ２ＡＰ）又はＢ−Ｂ（ＵＥ２ＵＥ）については考えられないが、後者は、今では可能である。それに対応するコントロールフレーム形式は、図４において、各々、Ａ−Ｂでは形式ａ／ｂとして示され、そしてＡ−Ａ及びＢ−Ｂでは形式ｃ／ｄとして示されている。

サブフレーム４０のデータ部分４４は、送信又は受信のいずれかに使用される。各ＴＤＤサブフレーム４０のコントロール部分４１では２つのＴｘ／Ｒｘ部分４２、４３が利用できる。これは、従来の構成では、単一のサブフレームは、３種類以上のノード間の相互通信を許さないことを意味する。発見パターンに対して使用すべきＴｘ／Ｒｘ部分が３つ以上あるので、複数のフレームを一緒にグループ編成することで、システムにより多くのノードを許す。これらは、必ずしも連続的である必要はなく、複数のサブフレームにわたって時間的に分散することができる。

一例によれば、図４に示すコントロールフレーム形式は、システム内の全てのネットワークノード間でシームレスなコントロール接続を促進するために整合及び事前に定義された仕方で時間と共に変更される。そのようなパターンをどのように設計しそしてそれらのパターンを異なるネットワークノードにどのように割り当てるかの枠組みも説明する。

当該グループ内のＴｘ／Ｒｘパターンは、パターンの長さに基づいて定義することができる。パターンの長さは、この場合、Ｎで表される。パターンの長さＮは、送信（Ｔｘ）及び受信（Ｒｘ）段階に利用できる部分がＮ個あることを意味する。パターンは、ｋ＋１個のグループへとグループ編成される。グループｋは、ｋ個のＴｘ部分をもつパターンを含む。パターンは、合計Ｎ個の部分より成るので、グループｋに利用できる異なるパターンの数は、次のように定義される。
利用できるパターンの合計数Ｍは、次のように計算される。

パターンに対して異なる特性を定義することができる。ある特徴によれば、グループｋの全てのパターンは、そのグループに関連したノードの互いの両方向通信を可能にする。発見パターン設計のこの特徴を使用して、１つのグループの全てのパターンの中で両方向通信を保証することができる。別の特性特徴によれば、ｋ１＜ｋ２の場合、グループｋ１の全てのパターンは、グループｋ２の全てのパターンからの情報の受信を可能にする。即ち、グループｋ１のパターンは、グループｋ２のパターンによってコントロールされるノードとの一方向通信を可能にする。この特徴を使用して、異なるグループのパターンのハイアラーキー構成を与えることができる。

第１の特徴を更に示すため、２つの異なる発見パターンＰ１及びＰ２について考える。両パターンは、ｋ個のＴｘ部分を有する。パターンが異なるので、Ｔｘ部分は、完全に重畳できず、パターンＰ１がＲｘ部分を有するところのＰ２のある位置に少なくとも１つのＴｘ部分がある。それ故、その位置では、Ｐ１を使用するノードは、Ｐ２を使用するノードにより送信された情報を受信することができる。対称性の理由で、Ｐ１がＴｘ部分を有しそしてＰ２がＲｘ部分を有する少なくとも１つの他の位置もある。この位置では、Ｐ２を使用するノードは、Ｐ１を使用するノードにより送信される情報を受信することができる。

第２の特徴を示すために、ｋ１個のＴｘ部分をもつＰ１とｋ２個のＴｘ部分をもつＰ２の、２つの異なる発見パターンについて考える。ｋ２＞ｋ１であるから、Ｐ２は、より多くのＴｘ部分を有し、従って、パターンＰ１がＴｘ部分をもたないがＲｘ部分を有するＰ２のある位置に少なくとも１つのＴｘ部分がある。それ故、その位置では、Ｐ１を使用するノードは、Ｐ２を使用するノードにより送信された情報を受信することができる。

発見パターン及び発見パターンのグループは、当該規格により定義されるか、さもなければ、前もって合意される。ある発見パターンは、既定の基準、例えば、発見に伴うレイテンシーに関連した基準により、受け容れられるパターンのグループから除外される。これは、例えば、受け容れられる発見パターンに対して連続するＴｘ／Ｒｘ段階の数に制限を適用することで行われる。従って、既定数以上の連続するＴｘ又はＲｘ指示をもつパターンは、１組の受け容れられる発見パターンから除外される。

長さＮ＝４の発見パターンのグループの一例が図５に示されている。この図において、送信（Ｔｘ）段階は“１”で表されそして受信（Ｒｘ）段階は、“０”で表される。合計２⁴＝１６個のＴｘ／Ｒｘパターンが利用できる。これらパターンは、Ｔｘ段階の数ｋによりグループ編成される。式（１）を使用して計算された異なるグループに対するパターンの数は、グループｋに対して［１、４、６、４、１］パターンを与える。

同じグループの一部分である全てのノードは、同じグループの異なるパターンを使用して全てのノードに対して両方向通信リンクを利用できるので互いに通信できることに注意されたい。グループｋ＝０及びｋ＝４には１つのノードしかないことに注意されたい。

グループ編成によりｋ個のハイアラーキーパターングループが形成される。両方向通信リンクは、グループに対して割り当てられた異なるパターンを使用してグループの全てのノードの間に設けることができる。異なるグループ間のハイアラーキー発見受信（“０”；第１の一方向リンク）は、グループｋ＝０のノードが全てのパターンを聴取し、グループｋ＝１のノードがグループｋ＝１−４の全てのノードを聴取し、グループｋ＝２のノードがグループｋ＝２−４の全てのノードを聴取し、そしてグループｋ＝３のノードがグループｋ＝３及びｋ＝４の全てのノードを聴取できるように、設けられる。

第２の一方向性リンクに対応するハイアラーキー発見送信（“１”）は、全てのノードがグループｋ＝４のパターンを聴取し、グループｋ＝０−３のノードがグループｋ＝３のパターンを聴取し、グループｋ＝０−２のノードがグループｋ＝２のパターンを聴取し、そしてグループｋ＝０及びｋ＝１のノードがグループｋ＝１のパターンを聴取できるように、設けられる。

グループは、種々の仕方で利用することができる。両方向通信が要求される場合には、全てのノードを同じグループから選択する必要がある。この種の解決策は、例えば、Ｄ２Ｄ通信ネットワークを形成するように構成された所定数の又は上限の決められた数のユーザ装置（ＵＥ）に対して通信パターンを構成するときに実現可能となる。又、発見パターンのハイアラーキー構成のグループを使用して、ハイアラーキーコントロールを行うこともできる。例えば、高いハイアラーキーレベルにあるノードは、低いハイアラーキーレベルにあるノードをコントロールする必要がある。これは、高いハイアラーキーノードに、同じグループから、又は低いハイアラーキーノードより高いグループから、パターンが割り当てられる場合に、実現可能である。例えば、アクセスポイントを示すために、リレー及びターミナルを、減少順にハイアラーキーグループに割り当てることができる。

パターンの長さ、及びパターンを使用して両方向通信をサポートするように構成されるネットワークノードの数がリンクされる。即ち、サポートされるノードの数は、ネットワークノードの最大数に基づいて選択する必要のあるパターンの長さに依存する。他方、パターンが長いほど、発見プロセスに伴うレイテンシーが大きくなる。以下、適切なパターン長さを定義する問題について考える。

図６は、異なるグループに対する利用可能な発見パターンの数を示し、Ｎは、２と８との間で変化する。各Ｎ値に対するパターンの数は、式（１）を使用して計算された。図５に示すパターンの数（Ｎ＝４）は、図６に示された計算に従うものであることが容易に明らかである。

完全な両方向通信が要求される場合には、全てのノードに対する発見パターンが同じグループから選択される。所与の長さＮに対して最大数のパターンをもつグループは、ｋ＝Ｎ／２のグループである。（Ｎが奇数値の場合、ｋは上又は下に丸めることができる）。

パターンの最大グループに対応して利用できる両方向発見パターンの最大数が図７に示されている。この図は、発見パターンの数がパターン長さと共に指数関数的に増加することを示す。両方向通信を要求する各通信ノードに対して専用の発見パターンを与えることができる。合理的多数のノードについてサポートすることで発見パターンの合理的長さを与えることができる。例えば、１５のＴｘ／Ｒｘ段階のパターン長さでは、６４３５パターン／ノード程度をサポートすることができる。

以下、図４に示すフレーム構造及び図５に示すパターン（ｋ＝２）に基づいて発見パターンの２つの規範的使用のケースを説明する。これらは、Ｎ＝４で合計６つの両方向パターンを利用できるようにする。

ここに提案する発見構成を、セル特有のコントロール部分を使用するＤ２Ｄ通信に使用する一例が図８に示されている。この場合、アクセスポイント（ＡＰ）６０は、発見手順の一部分である。グループ６１にはＵＥ６２を５つまで含ませることができる。各ＵＥには、発見プロセス（Ｎ＝４）において専用パターンが設けられる。この例では、発見メッセージの交換は、フレームのコントロール部分に限定され、これは、図８に６５で示されている。

この構成は、両方向パターンのグループが最初に生成される手順を使用することにより実行される。各フレームのコントロール部分が発見のために使用される。ＡＰは、パターンタイプａ（Ｔｘ／Ｒｘ、図４を参照）を占有するようにセットされる。このパターンを使用しても、非Ｄ２Ｄ ＵＥには影響が及ばない。グループの残りのパターンは、異なるＤ２Ｄ ＵＥに割り当てられる。各Ｄ２Ｄ ＵＥには専用のパターンを割り当てることができる。発見ＵＥは、特定の発見フォーマットを、例えば、ある周期で適用するように構成される。さもなければ、それらは、通常のコントロールタイプｂに従う。この手順により、Ｄ２Ｄ ＵＥ６２は、両方向通信を行うことができるが、ＵＥ６４による非Ｄ２Ｄ通信は、影響のないままである。

発見パターンに基づき、あるＤ２Ｄ ＵＥは、あるサブフレーム中にＡＰ６０からＤＬコントロールシグナリングを受信しない。又、あるＵＥは、あるサブフレーム中にＡＰに向かってＵＬコントロールシグナリングを送信することができない。これらの制約は、適当なシステム設計により考慮することができる。そのような設計は、例えば、複数のサブフレームにわたるデータスケジューリングのサポート、及び複数のサブフレームにわたるハイブリッド自動リピート要求確認（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）バンドリングを含む。

ここに提案する発見構成をＤ２Ｄ通信に利用する別の例が図９に示されている。この構成は、Ｄ２Ｄ発見のための専用データリソースを利用する。この例では、ＡＰ６０は、発見手順の一部分ではなく、従って、発見プロセス（Ｎ＝４）において専用パターンを伴うＵＥ６２が６個まである。この例では、両方向パターンのグループが最初に生成されそしてフレームのコントロール部分６６が不変に保たれる手順に基づいて発見が実行される。むしろ、あるデータ（Ｔｘ／Ｒｘ）リソースは、Ｄ２Ｄ ＵＥに対して発見リソース６７として割り当てられる。この割り当てには、例えば、ある周期で行われる。次いで、Ｄ２Ｄ ＵＥ６２に対して専用の発見パターンが割り当てられる。図９に示す手順では、Ｄ２Ｄ ＵＥは、両方向通信を行うことができ、一方、全てのＵＥは、ＡＰと通信できる能力を維持する。

図９のＤ２Ｄ ＵＥ６２は、発見周期中にＡＰへ／からＵＬ／ＤＬデータを送信／受信することができない。これは、適当なシステム設計により考慮することができる。そのような設計は、例えば、ＡＰ及び／又はＵＥによるスケジューラ制約及びデータ部分の短縮化を含む。

以下、通信ツリー間で通信するための幾つかの例について考える。マルチホップ通信では、ＡＰからリレーを経て最終的なＵＥへ至る全ての通信リンクがツリーとして表示される。これは、ループも存在するメッシュ構造のケースではない。図１０には、２つのツリーが、ツリー１及びツリー２として示されている。各ツリーは、異なるノードを有し、これらは、ノードＡ及びＢとして示されている。コントロール構造における２つの異なるパターン、即ち「ＴＸ、ＲＸ」及び「ＲＸ、ＴＸ」は、各ツリーの異なる隣接ノード間での通信を許すに充分なものである。しかしながら、異なるツリーのノード間の通信は、全ての異なるノードに対して可能ではない。即ち、あるノードは、実線で示すようにツリー間で通信できるが、他のノードは、一点鎖線で示すように、通信できない。明瞭化のため、考えられる全ての通信ラインが示されているのではないことに注意されたい。

異なるツリーにおいて同じタイプ（Ａ又はＢ）のノード間でも通信を行えるようにするために、一方のツリーの極性を反転することができる。換言すれば、Ｒｘ及びＴｘの位置がノード間で交換される。これは、ツリー２から右においてツリー２の破線バージョンで示されている。ツリー２と共に機能しなかったリンクは、破線で示された反転バージョンと共に機能する。というのは、通信が異なるタイプ（Ａ−Ｂ、Ｂ−Ａ）間で行われるからである。反転ツリー内の隣接ノード間の通信は、非反転ツリーとの場合と同様に行うことができ、即ち、この解決策は、そのツリー内の通信の性能を低下させるものではない。

複数ツリーの場合、各ツリーは、その極性を別のパターンで反転しなければならない。長さＮのパターンを考えると、０からＮ−１のバイナリ表記に対応して２^N個の異なるパターンが得られる。

ツリー内で、上述した発見パターンを使用して、同様のノード間で通信を行うことができる。それ故、ｎ個のノードをもつツリーがある場合には、ｎ１がＡで表示され、そしてｎ２がＢで表示され、ｎ＝ｎ１＋ｎ２であり、ｎ個のパターンは必要なく、ｎ１のみと、異なる表示のノードに対して各々ｎ２があればよい。これは、短い発見パターンの使用を許す。これは、「普通」の通信又はより頻繁な通信の可能性に対してあまり影響しないように使用することができる。というのは、パターンの短縮化が生じた場合に発見パターンの再割り当てを回避できるからである。

一例によれば、「ＴＸ、ＲＸ」及び「ＲＸ、ＴＸ」の指示のみを基本的パターンとして使用する規範的なパターンを提供することができる。これらのパターンのみが使用されるときには、例えば、両方向通信を同時に許すために、２つのノードが「ＴＸ、ＲＸ」又は「ＲＸ、ＴＸ」指示を異なる順序で使用する１つのサブフレームがあれば充分である。パターンの長さがＮ個の（Ｎ対の）位置である場合には、全部で２^N個の考えられるパターンが使用される。というのは、少なくとも１つの位置で２つのパターンが異なることになるからである。

「ＴＸ、ＲＸ」指示の順序を変えると、ある状態において隣接ノードとの通信の通常の動作が禁止される。この影響を軽減するため、パターンは、隣接ノードに対して同期した仕方で変更される。あるノードとその隣接ノード（１つ又は複数）が順序を交換する場合には、それら隣接ノード間の通信が依然可能である。それ故、同じパターン又は僅かに異なるパターンを隣接ノードに指定することができる。隣接ノードは、発見パターンの使用に関わらず、互いに直接的に通信することができる。

更に別の例によれば、限定された数の切断部のみがツリーに設けられる。これは、例えば、ツリーを２つのサブツリーにカットすることにより行われる。１つのサブツリーの極性は、ツリー間通信について示されたように、サブツリーが反転されたとき、又は通常の構成中のいずれかに、２つのサブツリーの全てのノード間で通信を行えるようにする。しかしながら、各ノードが他の各ノードと少なくとも一回は通信するのを許すために、それらノード間の各接続を一度カットする必要がある。従って、あまり長いサイクルを発生しないために、より多くのサブツリーを同時にカットするのが好ましい。

以下の例は、パターンの再構成及び／又は２つのパターンの使用に関するものである。一般的に、２つの相反する要求は、ノードに対して指定されるべきパターンにおいて見ることができる。あるパターンは、多数のノードの通信を許し、これは、本来、パターンを長くする。同時に、ノード間で短い遅延の通信を行えるためにはパターンを短くしなければならない。これらの要求に対処するために、２組のパターンを設けることができる。長いパターンは、多数のノード間で整合を行えるようにし、一方、短いパターンは、ノード間の短期整合でリソース使用の最適化が得られる場合にはそのような整合に対して与えられる。第１のパターンは、どのノードに通信を許すか短いパターンに基づいてネゴシエーションするために使用される。短いパターンは、長いパターンの通信のサブセットしか許さない。使用に対する最良のサブセットの決定は、例えば、瞬間的な装置分布及び負荷の状態に依存する。それ故、これは、時間に伴い再ネゴシエーションする必要がある。２つのパターンを交互に使用するか、又はインターリーブして使用することができる。これらのパターンは、個別の非重畳リソースにおいて作用することができる。

前記例は、例えば、メッシュ／Ｄ２Ｄ／自己バックホールネットワークの一部分として動作するように構成されたハーフデュープレックスネットワークノード（ＴＤＤ）の間で通信を可能にする枠組みを示す。前記原理は、例えば、ビヨンド４Ｇ（Ｂ４Ｇ）無線システム及び／又はＬＴＥリリース１２以降のバージョンにおいて、装置対装置発見の解決策として適用される。一般的な枠組みは、メッシュ／Ｄ２Ｄ／自己バックホールネットワークに対して構成されたハーフデュープレックスＴＤＤノードの最上部の通信構成に対して設けられる。パターンは、発生するのが容易である。設計は、パターンの数及びパターンの長さに関して非常に拡張性がある。異なるグループからのパターンは、それらの要求に適合する異なるタイプのノードに割り当てられる。

発見パターンに基づいて装置間で通信される情報は、発見情報である。しかしながら、他のタイプの情報も、パターンに基づいて通信することができる。例えば、パターンは、ハーフデュープレックスＴＤＤノード間の分散型同期に使用することができる。例えば、同期信号に対して全てのノードが両方向サウンディングを遂行できることに対処するために、既定のパターンに基づき同期信号に対してＴｘ／Ｒｘ段階の擬似ランダム選択を行うことができる。又、「発見」という語は、同時に受信及び送信できないハーフデュープレックスＴｘノードに対して定義された所定のＴｘ／Ｒｘ段階決定を網羅するものであることにも注意されたい。

ここに提案するパターンは、例えば、分散型干渉整合を促進するか（整合が「セル」間で厳密にスピーキングされるだけでなく、送信器のセット間でもなされ、それらがアクセスポイント、ＵＥ又はリレーである場合に）、又はノードが他のノードを発見するのを許すために、ネットワークノード間で異なるコントロール情報を搬送するための接近ベースのアプリケーション以外のどこかで使用することもできる。

前記実施形態は、ＬＴＥを参照して説明されたが、同様の原理を、他の通信システム、又は実際にはＬＴＥに伴う更に別の開発にも適用できることに注意されたい。それ故、幾つかの実施形態を、ワイヤレスネットワーク、技術及び規格のための幾つかの規範的アーキテクチャーを参照して一例として上述したが、それら実施形態は、ここに開示されたもの以外の他の適当な形態の通信システムにも適用することができよう。

いずれの通信装置の必要なデータ処理装置及び機能も、１つ以上のデータプロセッサにより与えられる。各端におけるここに述べる機能は、個別のプロセッサにより与えられてもよいし、一体型プロセッサにより与えられてもよい。データプロセッサは、ローカルの技術環境に適した任意の形式でよく、そして非限定例として、汎用コンピュータ、特殊目的コンピュータ、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、マルチコアプロセッサアーキテクチャーに基づくゲートレベル回路及びプロセッサの１つ以上を含む。データ処理は、多数のデータ処理モジュールにわたって分散される。データプロセッサは、例えば、少なくとも１つのチップにより形成される。又、適当なメモリ容量が関連装置に設けられる。メモリ（１つ又は複数）は、ローカルの技術環境に適した任意の形式でよく、そして適当なデータストレージ技術、例えば、半導体ベースのメモリ装置、磁気メモリ装置及びシステム、光学的メモリ装置及びシステム、固定メモリ及び除去可能なメモリを使用して実施される。

一般的に、種々の実施形態は、ハードウェア又は特殊目的回路、ソフトウェア、ロジック又はそれらの組み合わせで実施される。本発明のある観点は、ハードウェアで実施される一方、他の観点は、コンピュータ、マイクロプロセッサ、又は他のコンピューティング装置により実行されるファームウェア又はソフトウェアで実施されるが、本発明は、それに限定されない。本発明の種々の観点は、ブロック図、フローチャートとして、又は他の絵画的表現を使用して図示されて説明されるが、ここに述べるこれらのブロック、装置、システム、技術又は方法は、非限定例として、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、特殊目的回路又はロジック、汎用ハードウェア又はコントローラ、或いは他のコンピューティング装置又はそれらの組み合わせで実施されることも理解されたい。ソフトウェアは、メモリチップのような物理的媒体、又はプロセッサ内で実施されるメモリブロック、ハードディスク又はフロッピー(登録商標)ディスクのような磁気媒体、及び例えば、ＤＶＤ及びそのデータ変形体、ＣＤのような光学的媒体に記憶される。

以上、機能を実施する手段の種々の例が示された。しかしながら、これらの例は、ここに述べる本発明の原理に基づいて動作できる手段を余すところなく示すものでないことに注意されたい。

以上の説明は、本発明の規範的実施形態の完全な情報記述を規範的な非限定例により与えるものである。しかしながら、当業者であれば、以上の説明を、添付図面及び特許請求の範囲と一緒に読んだときに当該技術において種々の変更及び応用が明らかであろう。しかしながら、本発明の教示の全てのそのような及び同様の変更は、特許請求の範囲に規定された本発明の精神及び範囲内に依然包含される。実際に、上述した他の実施形態の１つ以上の組み合わせより成る更に別の実施形態も考えられる。

１：通信装置
２：アクセスポイント
３：リレーノード
１０：システム
２０：コントロール装置
２１：メモリ
２２、２３：データ処理ユニット
２４：入力／出力インターフェイス
４０：サブフレーム
４１：コントロール部分
４４：データ部分
６０：アクセスポイント（ＡＰ）
６１：グループ
６２、６４：ＵＥ

Claims (21)

1. 装置のネットワーク内で装置の発見をコントロールする方法において、
   ネットワークエンティティによって、発見のためのリソースを指定し、
   それに応じて、前記ネットワークエンティティによって、装置間で情報を通信するためにネットワーク内の装置に対して送信及び受信段階の少なくとも２つの発見パターンを与え、前記装置に対する送信及び受信段階の少なくとも２つの前記発見パターンは異なるグループの発見パターンからのものであり、及び
   ネットワークに２組の前記発見パターンを使用し、第１組の前記パターンは、装置間での高レベルの動作調整のためのもので、且つ第２組の前記パターンは、高レベル調整コマンドの一部分を実施するためのものである、ことを含む方法。
2. 装置のネットワーク内の装置により装置を発見するための方法において、
   １組の前記発見パターンから割り当てられた、それぞれの装置に提供されるように構成された、送信及び受信段階の専用発見パターンに従って情報を送信又は受信する、
   ことを含む方法。
3. 情報の送信及び／又は受信段階のコントロールは、発見パターンのグループ編成に基づく、請求項１又は２に記載の方法。
4. 第１グループのパターンは、第１グループに関連した装置間での情報の両方向通信を可能にする、請求項３に記載の方法。
5. 第２グループのパターンは、第２グループに関連した装置と、前記第１グループに関連した装置との間での情報の一方向通信を可能にする、請求項４に記載の方法。
6. 各パターンは、送信及び受信段階のためのＮ個の部分を有し、前記パターンは、送信段階に割り当てられたパターンの部分の数ｋに基づいてグループ編成され、ｋの値が小さいグループに関連した装置は、ｋの値が大きいグループに関連した全装置から情報を受信することができる、請求項３から５のいずれかに記載の方法。
7. 利用可能なパターンからｋ個の送信段階を伴うグループに対応する
   個の両方向パターンのうちの少なくとも１つを除外することを含む、請求項６に記載の方法。
8. グループ編成によってネットワーク内の異なる装置間にハイアラーキーを与えることを含む、請求項３から７のいずれかに記載の方法。
9. 通常のコントロールタイプに従い発見に伴うアクセスポイントを含む装置に割り当てられた送信及び受信段階のパターンに基づいてセル特有の発見コントロールを与え、そして発見に伴う他の装置に対して発見フォーマット及び専用の発見パターンを適用することを含む、請求項１から８のいずれかに記載の方法。
10. 発見パターンに対してサブフレームのデータリソースを使用することを含む、請求項１から９のいずれかに記載の方法。
11. 発見パターンの周期的な使用を含む、請求項１から１０のいずれかに記載の方法。
12. 装置が少なくとも２つの異なるツリーで構成されるときには、少なくとも一方のツリーの装置に関連した発見パターンの極性を反転することにより隣接装置のための異なる発見パターンを与えることを含む、請求項１から１１のいずれかに記載の方法。
13. 隣接装置間で発見パターンの順序を交換することを含む、請求項１から１２のいずれかに記載の方法。
14. 装置のネットワーク内で装置の発見をコントロールする装置において、少なくとも１つのプロセッサと、コンピュータプログラムコードを含む少なくとも１つのメモリとを備え、その少なくとも１つのメモリ及びコンピュータプログラムコードは、少なくとも１つのプロセッサとで、発見のためのリソースを指定し、そしてそれに応じて、装置間で情報を通信するためにネットワーク内の装置に対して送信及び受信段階の少なくとも２つの発見パターンを与え、ネットワークに２組の発見パターンを使用し、第１組の前記パターンは、装置間での高レベルの動作調整のためのもので、且つ第２組のパターンは、高レベル調整コマンドの一部分を実施するためのものであるように構成された、装置。
15. 装置ネットワークの装置のために、少なくとも１つのプロセッサと、コンピュータプログラムコードを含む少なくとも１つのメモリとを備えた装置において、該少なくとも１つのメモリ及びコンピュータプログラムコードは、少なくとも１つのプロセッサとで、１組の異なる発見パターンから割り当てられた送信及び受信段階の専用の発見パターンに従って情報を送信又は受信し、ネットワークに２組の前記発見パターンを使用し、第１組の前記パターンは、装置間での高レベルの動作調整のためのもので、且つ第２組の前記パターンは、高レベル調整コマンドの一部分を実施するためのものであるように構成された、装置。
16. 情報の送信及び／又は受信段階のコントロールは、発見パターンのグループ編成に基づく、請求項１４又は１５に記載の装置。
17. 第１グループのパターンは、第１グループに関連した装置間で情報を両方向通信できるようにし、そして第２グループのパターンは、第２グループに関連した装置と、前記第１グループに関連した装置との間で発見情報を一方向通信できるようにする、請求項１６に記載の装置。
18. 各パターンは、送信及び受信段階に対してＮ個の部分を有し、そしてそれらのパターンは、送信段階に対して割り当てられるパターンの部分の数ｋに基づいてグループ編成され、ｋの値が小さいグループに関連した装置は、ｋの値が大きいグループに関連した全装置から情報を受け取ることができる、請求項１６又は１７に記載の装置。
19. 前記グループ編成によりネットワーク内の異なる装置間にハイアラーキーを与えるように構成された、請求項１４から１８のいずれかに記載の装置。
20. 請求項１４から１９のいずれかに記載の装置を備えたノード。
21. プロセッサ上でプログラムが実行されるとき請求項１から１３のいずれかに記載の段階を遂行するためのコード手段を備えたコンピュータプログラム。