JP6736491B2 - 通信装置、制御方法、及びプログラム - Google Patents

Description

基地局装置に対する端末装置間の無線品質の報告技術に関する。

第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）では、基地局装置が割り当てたリソースを用いた端末間通信（Ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ Ｄｅｖｉｃｅ（Ｄ２Ｄ）通信）が規定されている（非特許文献１参照）。

３ＧＰＰ、ＴＳ３６．３３１、Ｖ１４．０．０

Ｄ２Ｄ通信は、例えば、基地局装置と所定の端末装置との間の通信を中継する際に用いることもできる。このような通信では、基地局装置は、中継を行うＤ２Ｄ通信の区間の無線品質を取得する必要がある。しかしながら、従来、基地局装置がこのような無線品質を取得する仕組みは存在しない。なお、端末装置は多数存在するため、端末装置が周辺の端末装置との間の無線品質を全て報告すると、膨大な情報が基地局装置に通知されるための多大なリソースが必要となると共に、他の報告信号や、データ通信に対して干渉が生じうるという課題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、基地局装置に対する端末装置間の無線品質の効率的な報告を可能とする技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る通信装置は、第１の装置との第１の通信と第２の装置との第２の通信とを行うことができる通信装置であって、前記第１の装置からの信号に関する第１の無線品質と周囲の前記第２の装置からの信号に関する第２の無線品質とを取得する取得手段と、前記第１の無線品質の値が第１の所定の条件を満たし、かつ、前記第２の無線品質の値が第２の所定の条件を満たす場合に、前記第２の無線品質の情報を前記第１の装置に対して通知する通知手段と、前記第１の装置に対して前記第２の無線品質を通知したことに少なくとも基づいて、前記第１の装置の制御により、前記第１の装置と前記第２の装置との通信を中継する中継手段と、を有する。

本発明によれば、端末装置間の無線品質の、基地局装置への効率的な報告が可能となる。

無線通信システムの構成例を示す図。 制御装置及び端末装置のハードウェア構成例を示す図。 制御装置の機能構成例を示すブロック図。 端末装置の機能構成例を示すブロック図。 無線通信システムで実行される処理の流れを示す図。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

（ネットワーク構成）
図１に、本実施形態に係る無線通信システムの構成例を示す。本無線通信システムは、例えば、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）で規格化されたセルラ通信規格に従って動作する、基地局装置（制御装置）１０１と端末装置１０２〜１０４とを含んで構成される。端末装置１０２〜１０４は、それぞれ、制御装置１０１と通信することができると共に、例えば制御装置１０１によって割り当てられた（例えば時間及び周波数によって指定される）無線リソースを用いて、端末間通信を行うことができる。端末装置１０２〜１０４は、このような制御装置１０１との間の第１の通信と端末間の第２の通信とを用いて、制御装置１０１と他の端末装置との間の通信を中継する中継装置として機能することができる。例えば、図１では、端末装置１０２が、端末装置１０３と制御装置１０１との間の通信を中継する中継装置として動作している状態を示している。なお、端末装置１０４は、制御装置１０１との間で通信を行っておらず、端末間通信も行っていない端末装置を示している。

本実施形態では、制御装置１０１が、端末間通信を行う端末の選択等、より詳細な端末間通信の制御を行うことを想定している。例えば、制御装置１０１は、ある２つの端末装置の間での無線品質が十分である場合に、その端末装置間の直接通信を行わせるための制御を行う。このような制御は、例えば、制御装置１０１が、第１の端末装置（端末装置１０３）との間の通信を第２の端末装置（端末装置１０２）に中継させる際の、第２の端末装置の選択に適用されうる。すなわち、制御装置１０１は、第１の端末装置との間の無線品質が良好な第２の端末装置に、通信の中継を依頼しうる。

このような制御を実現するには、制御装置１０１が、端末装置間の無線品質の情報を取得する仕組みが必要である。ここで、すべての端末装置が、周囲の端末装置との間の無線品質を制御装置１０１へと報告することは可能である。しかしながら、無線通信システム内には、非常に多数の端末装置が存在するため、報告信号同士が干渉することや、そのような干渉を防ぐために膨大な無線リソースが必要であること等の課題がある。このため、本実施形態の一例において、制御装置１０１は、周囲の端末装置との間の無線品質を報告する端末装置を限定しうる。

例えば、制御装置１０１は、周囲に存在する他の端末装置の数が多い端末装置を、無線品質の報告を行う端末装置として選択しうる。例えば、各端末装置は、自身の存在を周囲の通信装置へ報知するためのビーコン信号を送出し、他の端末装置からのビーコン信号を受信することにより周囲に存在する他の端末装置を認識する。そして、各端末装置は、その周囲の端末装置の数を制御装置１０１へと報告し、制御装置１０１は、その端末装置の数が所定数より多い端末装置を、又は、その数が多い方から所定台数の端末装置を、無線品質の報告を行う端末装置として選択しうる。なお、各端末装置は、自身の属性情報と周囲の他の端末装置の属性情報とに基づいて、当該他の端末装置を周囲に存在する他の端末装置としてカウントするか否かを決定してもよい。例えば、各端末装置は、自身が端末間通信によって緊急通信のみを行うことを許容している場合に、緊急通信と異なる用途での端末間通信を行う他の端末装置が周囲に存在しても、その端末装置について周囲に存在しないものとして取り扱ってもよい。また、各端末装置は、周囲の他の端末装置の属性に関する情報を、上述の周囲の他の端末装置の数と共に、制御装置１０１へ報告してもよい。この場合、制御装置１０１は、各端末装置が端末間通信を行う相手装置となりうる周囲の他の端末装置の台数を、報告された数と属性に関する情報とから特定することができる。これによれば、制御装置１０１は、例えば中継装置として、より多くの他の端末装置と制御装置１０１との間の通信を中継可能な端末装置を特定することが可能となる。また、各端末装置は、周囲の他の端末装置の数のみならず、その周囲の他の端末装置を識別するための識別情報を制御装置１０１へ報告してもよい。これによれば、制御装置１０１は、各端末装置の位置関係を大まかに特定することができ、例えば端末装置が密集している地域に存在する端末装置の全て又は多数を無線品質の報告を行う端末装置として選択してしまうことを防ぐことができる。

また、制御装置１０１は、各端末装置の位置情報に基づいて、周囲に存在する他の端末装置の数が多い端末装置を特定し、その特定された端末装置を、無線品質の報告を行う端末装置として選択してもよい。さらに、制御装置１０１は、各端末装置が移動しているか否かに基づいて、移動している端末装置が無線品質の報告を行う端末装置として選択されないようにしてもよい。これは、移動している端末装置は、その時点において周囲に多数の他の端末装置が存在しても、その後に移動によってその状況が大きく変動しうるからである。端末装置が移動しているか否かは、端末装置の位置情報の時間遷移に基づいて制御装置１０１が判定してもよいし、例えば端末装置が、装置内の加速度センサ等のセンサによって移動または移動の契機を判定して、その結果を制御装置１０１に通知してもよい。

また、制御装置１０１は、上述のような処理によって各端末装置の大まかな位置関係を特定した後に、それらの端末装置のそれぞれと制御装置１０１との間の無線品質に基づいて、無線品質の報告を行う端末装置を選択しうる。制御装置１０１は、例えば、ある端末装置の制御装置１０１との間の無線品質を示す第１の値と、その端末装置の周囲に存在する他の端末装置の制御装置１０１との間の無線品質を示す第２の値とを比較する。そして、制御装置１０１は、第１の値から減じた結果の値が所定値以上となるような第２の値を有する他の端末装置が、所定数以上、周囲に存在する端末装置を、無線品質の報告を行う端末装置として選択しうる。すなわち、例えば、ある端末装置が、自身と制御装置１０１との間の無線品質が十分に高く、周囲に制御装置１０１との間の無線品質が良好でない他の端末装置が多数存在する場合に、無線品質の報告を行う端末装置として選択されうる。

その後、制御装置１０１は、無線品質の報告を行う端末装置として選択された端末装置に対して、端末装置間の無線品質の報告を行うように通知しうる。

なお、上述の無線品質は、例えば参照信号受信電力（ＲＳＲＰ）、参照信号受信品質（ＲＳＲＱ）である。例えば、制御装置１０１と端末装置との間の無線品質は、制御装置１０１から送信された参照信号に関するＲＳＲＰ又はＲＳＲＱであり、端末間通信の無線品質は、ある端末装置が送信した参照信号に関する受信電力又は受信品質でありうる。ただし、端末装置と制御装置１０１との間の無線品質は、例えば、上りリンクの信号（端末装置から制御装置１０１へ送信された信号）の受信電力や受信品質が用いられてもよい。

このように、無線品質の報告を行う端末装置の数を限定することにより、端末装置の消費電力を抑制できるとともに、無線通信システム内で無線品質が報告される機会を大きく減じることができる。なお、無線品質の報告を行う端末装置は、周囲の端末装置との間の無線品質に関する情報を、まとめて基地局装置へ送信しうる。これにより、上述のように、周囲に多くの他の端末装置が存在する端末装置が無線品質の報告を行う端末装置として選択される場合に、制御装置１０１は、多くの端末装置間での無線品質の情報を、限定された数の端末装置からの報告により取得することができる。なお、制御装置１０１は、例えば、端末間通信を希望する又は端末間通信を行うべき端末装置に対して、参照信号を送信すべきことを個別に通知しうる。これによれば、端末間通信を行わない端末装置は参照信号を送信しないこととなるため、複数の端末装置からそれぞれ送信された参照信号同士が衝突することや、無線品質の報告に含められる無線品質の情報のデータ量が増大することを防ぐことができる。

さらに、制御装置１０１は、無線品質の報告を行う端末装置として選択した端末装置に対して、無線品質の報告を行う際に満たすべき所定の条件を通知しうる。なお、制御装置１０１は、無線品質の報告を行う端末装置として選択された端末装置に対して、端末装置間の無線品質の報告を行うように通知する代わりに、この所定の条件を通知しうる。すなわち、所定の条件が通知されていない端末装置は、無線品質の報告を行わないようにしうる。

なお、ここでの所定の条件は、例えば、制御装置１０１との間の第１の無線品質と端末装置間の第２の無線品質に関する条件である。端末装置は、制御装置１０１との間の第１の無線品質と周囲の他の端末装置との間の第２の無線品質とを取得し、その取得した第１の無線品質と第２の無線品質とが上述の所定の条件を満たす場合に、第２の無線品質の情報を制御装置１０１へと通知する。これにより、所定の条件が満たされない限りは、無線品質の報告が行われなくなるため、無線通信システム内で無線品質が報告される機会をさらに減じることができる。

所定の条件は、少なくとも１つの他の端末装置からの信号についての第２の無線品質が第１の所定値以上であること又は少なくとも１つの他の端末装置からの信号についての第２の無線品質が第１の所定値以上である期間が第１の所定長に達することを含みうる。このとき、第１の所定値は、例えば、端末間通信を安定して行うことができる無線品質の値に設定されうる。また、第１の所定長は、例えば無線品質が安定していると判定されうる期間の長さに設定されうる。端末装置は、例えば他の端末装置との間の無線品質が端末間通信を行う対象とはならない程度に良好でない等、十分に良好な無線品が得られない限りは、第２の無線品質の報告を行わない。これにより、無線通信システム内において端末間通信が行われないような無線リンクに関する不必要な無線品質の報告が行われることを防ぐことができる。

所定の条件は、上述の第２の無線品質が第１の所定値以上である又は第２の無線品質が第１の所定値以上である期間が第１の所定長に達した周囲の他の端末装置の数が所定数に達していることを含みうる。すなわち、端末装置は、例えば無線品質が端末間通信を行うのに十分な無線品質を得られることが想定される他の端末装置の数が少ない場合には、無線品質の報告を行わない。これにより、例えば多くの他の端末装置との間の端末間通信を行うことができる状態にある端末装置のみが第２の無線品質の報告を行うため、無線通信システム内における無線品質の報告の頻度を減らすことができる。このとき、例えば、第２の無線品質の報告を行った端末装置は、多くの他の端末装置と端末間通信を行うことができると考えられるため、制御装置１０１は、このような端末装置を制御装置１０１と他の端末装置との間の通信を中継する中継装置として選択しうる。

所定の条件は、上述の第１の無線品質が第２の所定値以上であること、又は第１の無線品質が第２の所定値以上である期間が第２の所定長に達することを含みうる。ここで第２の所定値は、例えば、制御装置１０１と端末装置との間の通信を安定して行うことができる無線品質の値に設定され、第２の所定長は、例えば、無線品質が安定していると判定されうる期間の長さに設定されうる。すなわち、端末装置は、制御装置１０１との間の第１の無線品質が十分に高くなければ、周囲の他の端末装置との間の第２の無線品質の制御装置１０１への報告を行わないようにしうる。例えば、その端末装置が中継装置として動作することを想定した場合に、制御装置１０１との間の無線品質が良好でない場合、他の端末装置との間の無線品質が良好であっても、制御装置１０１との間の無線リンクにおいて通信の中継ができない場合がありうる。このため、このような条件を設けることにより、中継装置として適切でない端末装置が第２の無線品質の報告をしないようにすることができる。これにより、無線通信システム内において第２の無線品質の報告が行われる機会を減じることができる。

なお、上述の第２の所定値は、非常に良好な無線品質に対応する値に設定されてもよい。例えば、中継装置として動作する端末装置は、複数の他の端末装置から受信したデータの中継と自身が制御装置１０１へ送信すべきデータとを並行して送信する場合がありうる。これに対して、非常に良好な無線品質に対応する第２の所定値を超える第１の無線品質を得ることを所定の条件とすることで、制御装置１０１に対してこれらのデータを確実に転送することができると考えられる端末装置のみが、第２の無線品質の報告を行うようになる。このため、制御装置１０１は、第２の無線品質の報告を行った端末装置の中から、中継装置として適切な端末装置を選択することができる。

所定の条件は、上述の第１の無線品質が第３の所定値未満であること、又は第１の無線品質が第３の所定値未満である期間が第３の所定長に達することを含んでもよい。例えば、第３の所定値は、制御装置１０１が形成するセルのエッジ近辺等、制御装置１０１から所定の距離以上離れた位置では多くの場合に得られない無線品質の値となるように、選択されうる。例えばセルのエッジ近辺での無線品質が第３の所定値未満である確率が所定の確率（例えば９０％等）となるように、第３の所定値が選択されうる。制御装置１０１は、例えばセルのエッジ近辺に滞在する端末装置との間で通信を行う際に、他の端末装置による中継を使用し、一方で、制御装置１０１の近くに存在する端末装置との間の通信では中継を使用しないことが想定される。このような場合、制御装置１０１近傍の無線品質が非常に良好な端末装置は中継装置として選択される確率は低く、セルのエッジ近辺に存在する端末装置が、その近くに存在する他の端末装置の通信を中継することが想定される。このため、第１の無線品質が過度に良好な端末装置からの第２の無線品質の報告はさせないような所定の条件を設定することで、無線通信システム内において第２の無線品質の報告が行われる機会を減じることができる
なお、上述の第３の所定値は、例えば、制御装置１０１と端末装置との間の通信を安定して行うことができなくなる無線品質の値に設定されてもよい。これによれば、端末装置は、制御装置１０１との間の無線品質が大幅に劣化した場合に、第２の無線品質の報告を行いうる。これによれば、制御装置１０１は、例えば、第２の無線品質の報告を行った端末装置が、中継装置による中継がなければ安定した通信ができない状態であることを認識することができる。このため、制御装置１０１は、この端末装置のための中継装置を選択する処理を行うことができる。一方、中継を必要としない端末装置については、中継装置として適切であるような他の条件が満たされない限りは第２の無線品質を報告しないことにより、無線通信システム内において第２の無線品質の報告が行われる機会を減じることができる
なお、所定の条件は、第１の無線品質が上述の第２の所定値以上であり上述の第３の所定値未満であること又は第１の無線品質が第２の所定値以上であり第３の所定値未満である期間が第２の所定長（又は第３の所定長）に達することを含んでもよい。このときの第３の所定値は、第２の所定値より低い値に設定される。これによれば、例えば、セルのエッジ近辺に存在するが、制御装置１０１との間の第１の無線品質は一定以上の水準が得られる端末装置が、第２の無線品質の報告を行うようにすることができる。これにより、通信の中継が必要となる場合が相対的に多いセルのエッジ近辺に存在する端末装置の中から、中継装置に適した端末装置が第２の無線品質を送信することとなる。このような端末装置は、制御装置１０１の周囲の端末装置と比して、周囲に通信の中継が必要である端末装置が存在する確率が高い。このため、このような所定の条件が設けられていることにより、通信の中継が必要な端末装置が発生した場合に、この端末装置との間の第２の無線品質が、制御装置１０１に報告されている確率を高くすることができる。また、このような所定の条件により、制御装置１０１の周囲に存在し、その周囲に中継が必要な他の端末装置が存在する確率が低い端末装置からは、第２の無線品質の報告が行われない。このため、無線通信システム内において第２の無線品質の報告が行われる機会を減じることができる。

所定の条件は、さらに、端末装置内で発生した制御装置１０１へ送信すべきトラフィックの量が第１の所定量未満であること、又はこのトラフィックの量が第１の所定量未満である期間が所定長に達することを含んでもよい。この場合、端末装置は、第１の無線品質及び第２の無線品質に関する上述のいずれかの条件に加え、自装置内で発生した制御装置１０１へ送信すべきトラフィックの量がこの条件を持たす場合に、第２の無線品質に関する情報を制御装置１０１へ通知しうる。ここで、第１の所定量は、例えば、端末装置が、中継装置として動作する際に、中継による通信と共にそのトラフィックの量を所望の遅延時間内に送信することができる量として定められうる。また、ここでの所定長は、例えば、少なくとも瞬間的に第１の所定量未満となった場合には条件を満たさないような一定の長さに設定されうる。これによれば、中継装置として動作することができない程度に自装置内で発生しているトラフィックの量が多い端末装置は、第２の無線品質の報告を行わないようになる。このため、中継装置として動作可能と想定される端末装置のみが第２の無線品質の報告を行うようになるため、無線通信システム内において第２の無線品質の報告が行われる機会を減じることができる。

また、所定の条件は、端末装置が端末間通信を行っている際に、自装置内で発生した制御装置１０１へ送信すべきトラフィックの量が第２の所定量に達したことを含んでもよい。これによれば、例えば、中継装置として動作中の端末装置が、自装置内で発生した制御装置１０１へ送信すべきトラフィックの量が増加し、中継装置として動作するのが困難となった場合に、そのことを制御装置１０１へ通知することができる。

また、所定の条件は、さらに、端末装置の動作可能時間が所定時間以上であると判定することを含んでもよい。この場合、端末装置は、第１の無線品質及び第２の無線品質に関する上述のいずれかの条件に加え、自装置の（例えばバッテリ残量に基づく）動作可能時間がこの条件を満たす場合に、第２の無線品質に関する情報を制御装置１０１へ通知しうる。これは、例えば、端末装置が中継装置として動作する際には十分な動作可能時間を有していることが必要となるため、中継装置として動作することができない程度の端末装置が第２の無線品質の報告を行うことを防ぐものである。これにより、無線通信システム内において第２の無線品質の報告が行われる機会を減じることができる。

なお、端末装置は、制御装置１０１への第２の無線品質の報告として、周囲の他の端末装置に関する第２の無線品質の値そのものを通知してもよいし、その第２の無線品質の値の統計値を通知してもよい。なお、端末装置は、第２の無線品質の値そのものを通知する場合、例えば、１つ以上の他の端末装置のそれぞれについて取得された複数の第２の無線品質の値のうち、値が良好な方又は良好でない方から所定数選択する等によって、一部の情報のみを通知しうる。また、端末装置は、第２の無線品質の値の統計値を通知する場合、例えば、１つ以上の他の端末装置のそれぞれについて取得された複数の第２の無線品質の値の平均値、中央値、ヒストグラムにおける最頻値等の情報を通知しうる。なお、端末装置は、これらの第２の無線品質に関する値を、それに対応するインデクス（例えば、２N個の値の領域のいずれに、通知すべき値が含まれるかを示すＮビットの情報）等の、その値と関連する情報として送信してもよい。また、端末装置は、周囲に複数の他の端末装置が存在する場合、その複数の他の端末装置ごとに得られた第２の無線品質の値の一部または統計値を示す複数の値についての統計値又はその値が良好な又は良好でない方から一部を、制御装置１０１へ通知しうる。例えば、１０台の他の端末装置が周囲に存在する端末装置は、その１０台の他の端末装置に関してそれぞれ得られた第２の無線品質の値に関する１０個の統計値について、平均値を計算して、その平均値を制御装置１０１へ通知しうる。また、この端末装置は、１０台の他の端末装置のそれぞれに関して例えばそれぞれ１０個の第２の無線品質を取得した場合、そのそれぞれ１０個の第２の無線品質の値の中から最も良好な１つの値をそれぞれ特定する。これにより、端末装置は、１０台の他の端末装置のそれぞれについての第２の無線品質に関する１０個の値を特定しうる。そして、端末装置は、この１０個の値のうち、良好な方から例えば５つの値を選択して、制御装置１０１へ通知しうる。このようにすることで、第２の無線品質の報告を行う端末装置が、制御装置１０１へ報告する第２の無線品質に関するデータの量を減らすことができる。

また、端末装置は、第２の無線品質に関する報告と併せて、第１の無線品質に関する情報と、制御装置１０１へ送信すべきトラフィックの量に関する情報との少なくともいずれかを、制御装置１０１へと送信してもよい。なお、この第１の無線品質に関する情報及びトラフィックの量に関する情報は、それらを示す値そのものが送信されてもよいし、その値に対応するインデクス等の、その値に関連する情報が送信されてもよい。

なお、本実施形態及び添付の特許請求の範囲における「無線品質」は、例えば、信号の受信電力や通信路状態等を含む概念であり、必ずしも、ＲＳＲＱ等のように直接的に「品質」等の用語を含んだ指標である必要はないことに留意されたい。

なお、上述の説明は、端末装置が、制御装置１０１との間の第１の無線品質と他の端末装置との間の第２の無線品質とに基づいて、制御装置１０１に対して第２の無線品質に関する情報を通知するか否かを制御する技術について説明したが、これに限られない。すなわち、上述の端末装置は、例えば２つの他の端末装置との間で通信を実行しうる。この場合、端末装置は、第１の他の装置との第１の通信と第２の他の装置との第２の通信を実行可能であり、第１の通信に関する第１の無線品質と第２の通信に関する第２の無線品質が所定の条件を満たす場合に、第１の他の装置に第２の無線品質を通知する。そして、第１の他の装置又はその第１の他の装置が（直接的に又は間接的に）接続する第３の他の装置によって、上述の第２の通信が制御されうる。これによれば、例えば２つの端末装置間の通信を中継する端末装置を適切に選択可能としつつ、不必要な第２の無線品質に関する報告が行われることを防ぐことが可能となる。

（装置構成）
続いて、上述のような処理を行う制御装置１０１及び端末装置１０２〜１０４の構成について説明する。

図２に、制御装置１０１及び端末装置１０２〜１０４のハードウェア構成例を示す。制御装置１０１及び端末装置１０２〜１０４は、一例において、図２に示すようなハードウェア構成を有し、例えば、ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、外部記憶装置２０４、及び通信装置２０５を有する。制御装置１０１及び端末装置１０２〜１０４では、例えばＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３及び外部記憶装置２０４のいずれかに記録された、上述のような制御装置１０１及び端末装置１０２〜１０４の各機能を実現するプログラムがＣＰＵ２０１により実行される。なお、ＣＰＵ２０１は、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）等の１つ以上のプロセッサによって置き換えられてもよい。

そして、制御装置１０１及び端末装置１０２〜１０４は、例えばＣＰＵ２０１により通信装置２０５を制御して、制御装置１０１及び端末装置１０２〜１０４との間の通信又は端末装置１０２〜１０４間の端末間通信を行う。なお、図２では、制御装置１０１及び端末装置１０２〜１０４は、１つの通信装置２０５を有するような概略図を示しているが、これに限られない。例えば、制御装置１０１は、制御装置（基地局装置）間の通信用の通信装置及び端末装置との間の通信装置を有してもよい。

なお、制御装置１０１及び端末装置１０２〜１０４は、各機能を実行する専用のハードウェアを備えてもよいし、一部をハードウェアで実行し、プログラムを動作させるコンピュータでその他の部分を実行してもよい。また、全機能がコンピュータとプログラムにより実行されてもよい。

図３は、制御装置１０１の機能構成例を示す図である。制御装置１０１は、その機能として、無線通信部３０１、情報取得部３０２、条件通知部３０３、及び端末間通信制御部３０４を有する。無線通信部３０１は、少なくとも端末装置１０２〜１０４との間で、３ＧＰＰによって規定されたセルラ通信によって、無線信号を送信し、受信することができる。

情報取得部３０２は、例えば、端末装置１０２〜１０４から、無線通信部３０１を介して、その端末装置の周囲に存在する他の端末装置の情報、その端末装置の位置情報及び移動しているかの情報、その端末装置と制御装置１０１との間の無線品質の情報の少なくともいずれかを取得しうる。なお、端末装置と制御装置１０１との間の無線品質の情報は、その端末装置から通知を受けることによって取得されてもよいが、例えばその端末装置から送信された信号の受信強度／電力又は受信品質が測定されることを通じて、取得されてもよい。情報取得部３０２は、この取得した情報を条件通知部３０３へ通知する。

条件通知部３０３は、情報取得部３０２から通知された情報に基づいて、端末装置１０２〜１０４の中から、無線品質を報告すべき端末装置を選択して、選択された端末装置に対して、上述の所定の条件を通知する。条件通知部３０３は、例えば制御装置１０１と他の端末装置との間の通信を中継する中継装置の候補となる端末装置を、無線品質を報告すべき端末装置として選択しうる。なお、無線品質を報告すべき端末装置の選択の具体例と、所定の条件の具体例については、上述の通りであるため、ここでの説明については省略する。無線品質を報告すべき端末装置が送信した無線品質に関する情報は、無線通信部３０１を介して情報取得部３０２へと入力される。情報取得部３０２は、他の端末装置との間の無線品質に関する情報を取得すると、その情報を端末間通信制御部３０４に通知する。

端末間通信制御部３０４は、無線通信部３０１を介して受信した信号と無線品質を報告すべき端末装置が送信した無線品質に関する情報との少なくともいずれかに基づいて、端末間通信を制御する。端末間通信制御部３０４は、例えば、無線通信部３０１を介して第１の端末装置から端末間通信の要求信号を受信すると、その第１の端末装置に対して、参照信号を送出するように指示する。この指示によって、第１の端末装置が参照信号を送出すると、第１の端末装置の周囲に存在する、無線品質を報告すべき第２の端末装置は、その参照信号に基づいて第１の端末装置との間の無線品質を測定することができる。そして、第２の端末装置は、制御装置１０１との間の第１の無線品質とこの測定した第２の無線品質とが条件通知部３０３によって通知された所定の条件を満たす場合に、第２の無線品質に関する情報を制御装置１０１へと通知しうる。端末間通信制御部３０４は、この通知された第２の無線品質が端末間通信を行うのに十分良好である等の基準を満たす場合に、第１の端末装置と、第２の端末装置との端末間通信を行うように、これらの端末装置に対して制御信号を送信しうる。このときの制御信号は、例えば使用可能な無線リソースの情報を含んでもよい。

図４は、端末装置１０２〜１０４の機能構成例を示す図である。端末装置１０２〜１０４は、無線通信部４０１、情報通知部４０２、条件取得部４０３、及び無線品質取得部４０４を含んで構成される。

無線通信部４０１は、少なくとも制御装置１０１との間で、３ＧＰＰによって規定されたセルラ通信によって、無線信号を送信し、受信することができる。また、無線通信部４０１は、制御装置１０１によって割り当てられたリソースを用いて、他の端末装置との間での端末間通信を行うことができる。また、無線通信部４０１は、例えば、端末間通信を行うべきことを不図示の判定部によって判定した場合に制御装置１０１に対して端末間通信の要求を送信しうる。また、無線通信部４０１は、上述の要求を送信したことに応じて、または、制御装置１０１との間の通信を他の端末装置に中継させる必要がある等の理由で端末間通信が必要であると制御装置１０１が判定したことに応じて、参照信号送信指示を受信しうる。無線通信部４０１は、参照信号送信指示を受信すると、例えば制御装置１０１によって指示された、または予め定められた無線リソースにおいて参照信号を送信する。この参照信号は、例えば、送信元の端末装置を識別可能な形式で送信される。例えば、制御装置１０１は、参照信号を送信すべき端末装置がそれぞれ異なるシンボルからなる参照信号を送信するように各端末装置に対して指示しうる。

情報通知部４０２は、例えば周期的に、周囲に存在する他の端末装置の情報、自身の位置情報及び自身が移動しているかの情報、制御装置１０１との間の無線品質の情報の少なくともいずれかを、制御装置１０１へと通知しうる。なお、周囲に存在する他の端末装置の情報は例えば無線通信部４０１によって周囲の他の端末装置からのビーコン信号を受信することによって、制御装置１０１との間の無線品質の情報は後述する無線品質取得部４０４を通じて、それぞれ取得されうる。また、周囲に存在する他の端末装置の情報は、周囲に存在する他の端末装置が端末間通信を行う目的等の属性に関する情報を含みうる。ここで、情報通知部４０２は、自端末装置が端末間通信の相手として許容可能な属性を有しない他の端末装置に関する情報を、周囲に存在する他の端末装置の情報として送信しないようにしてもよい。端末装置自身の位置情報や自身が移動しているか否かは、例えば不図示のＧＰＳ（全地球測位システム）部や加速度センサ等のセンサを用いて又は無線通信部４０１において受信した複数の他の固定無線装置からの信号の受信強度等によって、取得されうる。

条件取得部４０３は、制御装置１０１から、上述の所定の条件の通知を取得する。取得された所定の条件は、情報通知部４０２へと通知される。無線品質取得部４０４は、制御装置１０１との間の第１の無線品質と他の端末装置との間の第２の無線品質とを、無線通信部４０１を介して取得し、取得した情報を情報通知部４０２へと通知する。なお、ここでの無線品質は、例えば参照信号の受信電力又は受信品質でありうる。

情報通知部４０２は、無線品質取得部４０４から通知された第１の無線品質及び第２の無線品質が、条件取得部４０３から通知された所定の条件を満たしているか否かを判定する。そして、情報通知部４０２は、第１の無線品質及び第２の無線品質が所定の条件を満たしている場合に、無線通信部４０１を通じて、少なくとも第２の無線品質に関する情報を含んだ情報を制御装置１０１へと送信する。なお、このときに通知される情報の形式や、ほかに含められうる情報は上述の通りであるため、ここでの説明については省略する。また、情報通知部４０２は、例えば、制御装置１０１へ送信すべきトラフィックの量に関する条件を所定の条件が含む場合、制御装置１０１へ送信すべきデータを保持する不図示のバッファを監視して、制御装置１０１へ送信すべきトラフィックの量を取得しうる。さらに、情報通知部４０２は、例えば、端末装置の動作可能時間に関する条件が所定の条件に含まれている場合、不図示のバッテリを監視して、端末装置の動作可能時間を特定してもよい。なお、情報通知部４０２は、条件取得部４０３が所定の条件に関する情報を取得していない場合は、第１の無線品質や第２の無線品質又は他の指標が所定の条件を満たしている状態であっても、第２の無線品質の制御装置１０１への報告を行わないようにしうる。すなわち、情報通知部４０２は、制御装置１０１から所定の条件の通知を取得したことに応じて第２の無線品質を制御装置１０１へ通知するか否かを決定し、所定の条件が通知されていない場合には、どのような状況であっても、第２の無線品質の報告を行わないようにしうる。

（処理の流れ）
続いて、図５を用いて、無線通信システムにおいて実行される処理の流れについて説明する。なお、以下では３台の端末装置と１台の制御装置が存在する場合の例について説明するが、端末装置や制御装置の台数は限定されず、それぞれが上述の端末装置又は制御装置の機能を有し、以下に説明するような処理を実行する。

本処理においては、端末装置Ａ〜Ｃは、それぞれ、例えば周期的に、周囲に存在する他の端末装置を検出し（Ｓ５０１）、その結果を制御装置へと通知する（Ｓ５０２）。なお、端末装置Ａ〜Ｃは、自装置の位置や移動を検出して、制御装置へ報告してもよく、また、例えば制御装置からの信号に関する受信品質を測定して、その受信品質に関する情報を制御装置へと通知してもよい。

制御装置は、通知された情報に基づいて、無線品質の報告を行うべき端末装置を選択する（Ｓ５０３）。この選択については上で詳細に説明したため、ここでの説明は省略する。制御装置は、例えば、他の端末装置と制御装置との間の通信を中継する中継装置として動作可能な端末装置を、無線品質の報告を行うべき端末装置として選択しうる。ここでは、端末装置Ｂ及びＣが、無線品質の報告を行うべき端末装置として選択されたものとする。制御装置は、無線品質の報告を行うべき端末装置（端末装置Ｂ及びＣ）に対して、無線品質を行う際に満たすべき所定の条件を通知する（Ｓ５０４）。所定の条件については、上述の通りであるため、ここでの説明を省略する。端末装置Ｂ及びＣ（及び端末装置Ａ）は、例えば制御装置から周期的に送信される参照信号を測定して、制御装置との間の第１の無線品質を取得しておく（Ｓ５０５）。なお、端末装置Ｂ及びＣは、例えば所定の条件を通知する信号から、第１の無線品質を取得してもよいし、他の制御装置からの信号に基づいて第１の無線品質を取得してもよい。

その後、制御装置は、例えば、端末装置Ａとの通信を行う場合に、他の端末装置にその通信を中継してもらうための端末間通信を行わせることが必要であると判断しうる。また、制御装置は、端末装置Ａから端末間通信の要求を受信した場合に、端末間通信を実行すべきと判断しうる。このような場合、制御装置は、端末間通信を行わせるために、端末装置Ａに対して、参照信号を送信することを指示する信号を送信する（Ｓ５０６）。端末装置Ａは、この指示に応じて参照信号を送出する（Ｓ５０７）。端末装置Ｂ及び端末装置Ｃは、この参照信号に基づいて、端末装置Ａとの間の第２の無線品質を取得し（Ｓ５０８）、この第２の無線品質と別途取得した第１の無線品質とが、Ｓ５０４で通知された所定の条件を満たすか否かを判定して、第２の無線品質の報告の要否を判定する（Ｓ５０９）。ここで、端末装置Ｂは、第１の無線品質と第２の無線品質とが所定の条件を満たすと判定し、端末装置Ｃは、第１の無線品質と第２の無線品質とが所定の条件を満たさないと判定したものとする。この場合、端末装置Ｂは、第２の無線品質に関する情報を含んだ報告信号を制御装置へ送信し（Ｓ５１０）、一方で、端末装置Ｃは、第２の無線品質に関する情報を含んだ報告信号の送信を行わない。制御装置は、端末装置Ｂからの報告を受信すると、この端末装置Ｂを中継装置とすることを決定し、端末装置Ａと端末装置Ｂに端末間通信を行うように指示する信号を送信する（Ｓ５１１）。端末装置Ａ及び端末装置Ｂは、この指示に応じて、端末間通信を実行する（Ｓ５１２）。なお、この指示には、例えば端末間通信で使用可能な無線リソースを指定する情報が含まれてもよい。また、この指示は、例えば端末装置Ｂにのみ送信されてもよい。この場合、端末装置Ｂは、端末装置Ａとの間で端末間通信を行うための手順を従来の手法に従って開始しうる。

なお、制御装置は、端末装置Ａとの間の無線通信に中継が必要と判定した場合には、いずれかの端末装置から端末装置Ａからの参照信号に関する第２の無線品質の報告があったことに応じて、その端末装置を中継装置として選択しうる。一方、制御装置は、例えば端末装置Ａから、所定の端末装置を相手装置として端末間通信を行うことを要求する信号を受信していた場合、その所定の端末装置からの第２の無線品質の報告がない限りは、端末間通信を許容しないでもよい。すなわち、制御装置は、この場合には、その所定の端末装置以外の端末装置から報告を受信しても、その報告を無視してもよい。

図５の例では、端末装置間の無線品質を通知する役割の端末装置は端末装置Ａ〜Ｃのうちの端末装置Ｂ及びＣに限られ、また、実際に無線品質を通知した端末装置は、端末装置Ａ〜Ｃのうちの端末装置Ｂのみとなる。このように、本実施形態に係る手法によれば、制御装置が必要な無線品質の情報を収集することを可能としながらも、端末装置間の無線品質を報告する端末装置の数を抑え、報告信号による干渉の発生や無線リソースの浪費を防ぐことができる。

以上、本実施形態に係る代表的な構成及び処理の流れについて説明したが、これらは一例にすぎず、特許請求の範囲に記載された範囲での、本明細書に記載された実施形態に対する様々な変形及び変更も、本発明の権利範囲内に当然に含まれるものである。

Claims (15)

1. 第１の装置との第１の通信と第２の装置との第２の通信とを行うことができる通信装置であって、
   前記第１の装置からの信号に関する第１の無線品質と周囲の前記第２の装置からの信号に関する第２の無線品質とを取得する取得手段と、
   前記第１の無線品質の値が第１の所定の条件を満たし、かつ、前記第２の無線品質の値が第２の所定の条件を満たす場合に、前記第２の無線品質の情報を前記第１の装置に対して通知する通知手段と、
   前記第１の装置に対して前記第２の無線品質を通知したことに少なくとも基づいて、前記第１の装置の制御により、前記第１の装置と前記第２の装置との通信を中継する中継手段と、
   を有することを特徴とする通信装置。
2. 前記第２の所定の条件は、少なくとも１つの前記第２の装置からの信号についての前記第２の無線品質の値が第１の所定値以上であること又は少なくとも１つの前記第２の装置からの信号についての前記第２の無線品質の値が第１の所定値以上である期間が第１の所定長に達することを含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
3. 前記第２の所定の条件は、前記第２の無線品質の値が第１の所定値以上である又は前記第２の無線品質の値が第１の所定値以上である期間が第１の所定長に達した前記第２の装置の数が所定数に達していることを含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
4. 前記第１の所定の条件は、前記第１の無線品質の値が第２の所定値以上であること、又は前記第１の無線品質の値が第２の所定値以上である期間が第２の所定長に達することを含む、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の通信装置。
5. 前記第１の所定の条件は、前記第１の無線品質の値が第３の所定値未満であること、又は前記第１の無線品質の値が第３の所定値未満である期間が第３の所定長に達することを含む、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の通信装置。
6. 前記第１の所定の条件は、前記第１の無線品質の値が第４の所定値未満であると共に当該第４の所定値より小さい第５の所定値以上であること、又は前記第１の無線品質の値が第４の所定値未満であると共に当該第４の所定値より小さい第５の所定値以上である期間が第４の所定長に達することを含む、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の通信装置。
7. 前記通知手段は、前記第１の無線品質の値が前記第１の所定の条件を満たし、かつ、前記第２の無線品質の値が前記第２の所定の条件を満たし、かつ、前記第１の通信によって前記第１の装置へ送信すべきトラフィックの量が第１の所定量未満である又は前記第１の通信によって前記第１の装置へ送信すべきトラフィックの量が第１の所定量未満である期間が第５の所定長に達する場合に、前記第２の無線品質の情報を前記第１の装置に対して通知する、
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の通信装置。
8. 前記通知手段は、前記第１の無線品質の値が前記第１の所定の条件を満たし、かつ、前記第２の無線品質の値が前記第２の所定の条件を満たし、かつ、前記第２の通信を行っている間に、前記第１の通信によって前記第１の装置へ送信すべきトラフィックの量が第２の所定量に達した場合に、前記第２の無線品質の情報を前記第１の装置に対して通知する、
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の通信装置。
9. 前記通知手段は、前記第１の無線品質の値が前記第１の所定の条件を満たし、かつ、前記第２の無線品質の値が前記第２の所定の条件を満たし、かつ、前記通信装置の動作可能時間が所定時間以上であると判定した場合に、前記第２の無線品質の情報を前記第１の装置に対して通知する、
   ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の通信装置。
10. 前記取得手段は、さらに、前記第１の装置から前記第１の所定の条件及び前記第２の所定の条件を取得するように構成され、
    前記取得手段が前記第１の所定の条件及び前記第２の所定の条件を取得しない場合、前記通知手段は前記第１の所定の条件及び前記第２の所定の条件を満たす場合であっても前記通知を行わない、
    ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の通信装置。
11. 前記通信装置はセルラ通信の端末装置であり、
    前記第１の通信は基地局装置とのセルラ通信であり、前記第２の通信は他の端末装置との端末間通信である、
    ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の通信装置。
12. 前記通知手段は、（１）１つ以上の前記第２の装置のそれぞれについて取得された複数の前記第２の無線品質の値の一部または統計値に関する情報、（２）複数の前記第２の装置のそれぞれについて取得された前記第２の無線品質の値の一部または統計値を示す複数の値のうちの一部または当該複数の値の統計値、又は（３）前記第２の所定の条件を満たす前記第２の装置の数を、前記第２の無線品質の情報として、前記第１の装置に対して通知する、
    ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の通信装置。
13. 前記通知手段は、さらに、前記第１の無線品質に関する情報と、前記第１の装置へ送信すべきトラフィックの量に関する情報との少なくともいずれかを前記第１の装置に対して通知する、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の通信装置。
14. 第１の装置との第１の通信と第２の装置との第２の通信とを行うことができる通信装置の制御方法であって、
    取得手段が、前記第１の装置からの信号に関する第１の無線品質と周囲の前記第２の装置からの信号に関する第２の無線品質とを取得する取得工程と、
    通知手段が、前記第１の無線品質の値が第１の所定の条件を満たし、かつ、前記第２の無線品質の値が第２の所定の条件を満たす場合に、前記第２の無線品質の情報を前記第１の装置に対して通知する通知工程と、
    前記第１の装置に対して前記第２の無線品質を通知したことに少なくとも基づいて、前記第１の装置の制御により、前記第１の装置と前記第２の装置との通信を中継する中継工程と、
    を有することを特徴とする制御方法。
15. 第１の装置との第１の通信と第２の装置との第２の通信とを行うことができる通信装置に備えられたコンピュータに、
    前記第１の装置からの信号に関する第１の無線品質と周囲の前記第２の装置からの信号に関する第２の無線品質とを取得する取得させ、
    前記第１の無線品質の値が第１の所定の条件を満たし、かつ、前記第２の無線品質の値が第２の所定の条件を満たす場合に、前記第２の無線品質の情報を前記第１の装置に対して通知させ、
    前記第１の装置に対して前記第２の無線品質を通知したことに少なくとも基づいて、前記第１の装置の制御により、前記第１の装置と前記第２の装置との通信を中継させる、
    ためのプログラム。

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