WO2015140920A1 - 無線通信システム、端末、及び、処理方法 - Google Patents

無線通信システム、端末、及び、処理方法 Download PDF

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WO2015140920A1
WO2015140920A1 PCT/JP2014/057317 JP2014057317W WO2015140920A1 WO 2015140920 A1 WO2015140920 A1 WO 2015140920A1 JP 2014057317 W JP2014057317 W JP 2014057317W WO 2015140920 A1 WO2015140920 A1 WO 2015140920A1
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WO
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terminal
communication system
priority
wireless communication
predetermined signal
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Application number
PCT/JP2014/057317
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English (en)
French (fr)
Inventor
矢野 哲也
中村 道春
田中 良紀
耕太郎 椎▲崎▼
大介 実川
紅陽 陳
好明 太田
Original Assignee
富士通株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W8/00Network data management
    • H04W8/005Discovery of network devices, e.g. terminals
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00Local resource management
    • H04W72/50Allocation or scheduling criteria for wireless resources
    • H04W72/56Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on priority criteria
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00Synchronisation arrangements

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, a terminal, and a processing method.
  • next-generation wireless communication technology has been studied in order to further enhance wireless communication, capacity, and functionality in wireless communication systems such as cellular phone systems (cellular systems).
  • wireless communication systems such as cellular phone systems (cellular systems).
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • D2D Device to Device
  • the D2D communication is assumed to be executed for public safety, for example. For example, when the function of the wireless base station is stopped due to a disaster such as an earthquake or a fire, information useful for lifesaving can be transmitted between terminals by executing D2D communication. Further, for example, it is assumed that D2D communication is executed in order to distribute communication traffic in a wireless communication system. For example, by executing D2D communication, it is possible to reduce the load on the higher-order side of the radio base station in the radio communication system.
  • a wireless communication system that includes a plurality of terminals and directly communicates between the terminals is known (see, for example, Patent Documents 1 to 11 and Non-Patent Document 1).
  • a plurality of terminals located in the vicinity form a cluster (also referred to as a group).
  • one terminal serves as a cluster head (also referred to as a group owner), and the other terminal serves as a cluster member.
  • Each cluster member communicates via the cluster head.
  • the parent terminal selects a parent terminal candidate from a plurality of child terminals and communicates the priority order. Thereby, when the notification signal is not broadcast for a predetermined time, the candidate of the parent terminal becomes a new parent terminal according to the priority order and transmits the notification signal.
  • JP 2008-235961 A JP 2005-6327 A JP 2004-282758 A JP 2012-109827 A JP 2010-263349 A JP 2010-141726 A Special table 2011-514716 gazette JP 2006-31172 A JP 2010-28636 A JP 2008-28445 A JP 2012-156976 A
  • One of the objects of the present invention is to effectively use radio resources.
  • a wireless communication system includes a plurality of terminals and a wireless base station.
  • Each of the plurality of terminals determines the priority of the terminal with respect to transmission of the predetermined signal in response to the non-reception of the predetermined signal from the radio base station (for example, failure to receive the predetermined signal). Determine according to predetermined rules.
  • the wireless communication system includes a plurality of terminals and a wireless base station.
  • Each of the plurality of terminals changes the priority of transmission of a predetermined signal in place of the radio base station according to the state of the own terminal.
  • the wireless communication system includes a plurality of terminals and a wireless base station.
  • the first terminal of the plurality of terminals transmits the predetermined signal in response to reception of the predetermined signal transmitted on behalf of the radio base station by the second terminal of the plurality of terminals.
  • the transmission of the predetermined signal is controlled based on the priority of the second terminal.
  • the wireless communication system includes a plurality of terminals and a wireless base station.
  • the first terminal of the plurality of terminals responds to reception of a predetermined signal transmitted on behalf of the radio base station from each of the second and third terminals of the plurality of terminals.
  • the timing difference is notified to at least one of the second and third terminals.
  • the timing difference is a difference between the timing at which the predetermined signal is received from the second terminal and the timing at which the predetermined signal is received from the third terminal.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system according to a first embodiment. It is a block diagram showing an example of a structure of the terminal shown in FIG. It is a block diagram showing an example of the function of the terminal shown in FIG. It is a table showing an example of the priority information which the terminal shown in FIG. 1 memorize
  • a parent terminal as a cluster head also called a group owner
  • a group owner notifies a priority order to a child terminal as a cluster member in advance.
  • the techniques described in Patent Documents 1 to 11 and Non-Patent Document 1 are applied to a wireless communication system in which a terminal performs communication via a wireless base station.
  • the radio base station since the terminal moves, the radio base station does not determine and notify the priority every time a sufficiently short period elapses. For example, when a disaster occurs, an appropriate terminal is connected to the cluster head. Cannot be used as Therefore, the radio resources used for notifying priority are likely to increase.
  • the change may not be notified to the wireless base station. Accordingly, since the radio base station cannot recognize a terminal connected to the own station, the priority order may not be appropriately determined.
  • the cluster head terminal when the cluster head terminal is changed, radio resources are used for each cluster member to change the connection destination terminal. If the priority order cannot be determined appropriately, the cluster head terminal may be changed frequently. Therefore, in this case, the radio resources used to change the terminal to which each cluster member is connected are likely to increase.
  • the number of cluster heads tends to increase.
  • radio resources used for communication between cluster heads, control of cluster heads, and the like increase.
  • wireless resources cannot be used effectively.
  • radio resources are used effectively.
  • the radio communication system 1 As shown in FIG. 1, the radio communication system 1 according to the first embodiment illustratively includes M base stations 10-1, 10-2,..., 10-M and N terminals 20-1 , 20-2,..., 20-N.
  • M represents an integer of 1 or more.
  • the base station 10-m is also referred to as a base station 10 when it is not necessary to distinguish between them.
  • m represents an integer of 1 to M.
  • N represents an integer of 2 or more.
  • the terminal 20-n is also referred to as the terminal 20 when it is not necessary to distinguish the terminal 20-n.
  • n represents an integer of 1 to N.
  • the wireless communication system 1 performs wireless communication between the base station 10 and the terminal 20 in accordance with a predetermined wireless communication method.
  • the wireless communication method is an LTE-Advanced method.
  • LTE is an abbreviation for Long Term Evolution.
  • the wireless communication method may be a method different from the LTE-Advanced method (for example, a method such as LTE or WiMAX (registered trademark)).
  • WiMAX is an abbreviation for Worldwide Interoperability for Microwave Access.
  • each base station 10 forms one radio area.
  • Each base station 10 may form a plurality of radio areas.
  • the wireless area may be represented as a coverage area or a communication area.
  • the radio area is a cell such as a macro cell, a micro cell, a nano cell, a pico cell, a femto cell, a home cell, or a sector cell.
  • each base station 10 may be an eNB (Evolved Node B), an NB (Node B), a macro base station, a micro base station, a nano base station, a pico base station, a femto base station, or a home base station. Good.
  • Each base station 10 is an example of a radio base station.
  • each base station 10 is connected to a communication network (for example, a core network) NW capable of wired communication.
  • a communication network NW capable of wireless communication.
  • An interface between the base station 10 and the communication network NW may be referred to as an S1 interface. Further, the interface between the base stations 10 may be referred to as an X2 interface.
  • E-UTRAN is an abbreviation for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network.
  • each terminal 20 may be referred to as a mobile station, a terminal device, or a user terminal (UE).
  • each terminal 20 is a device such as a mobile phone, a smartphone, a sensor, or a meter (measuring instrument).
  • Each terminal 20 may be carried by the user, may be mounted on a moving body such as a vehicle, or may be fixed.
  • Each base station 10 transmits a synchronization signal (SS; Synchronization Signal) in the wireless area.
  • SS Synchronization Signal
  • Each terminal 20 detects the synchronization signal in the wireless area including the position of the terminal 20, thereby identifying the wireless area and synchronizing the communication timing with the base station 10 forming the wireless area.
  • the ability to identify the start time of a radio frame in a radio signal is an example of synchronized communication timing.
  • the ability to identify the start time of a symbol in a radio signal is an example of synchronized communication timing.
  • the fact that the communication timing is synchronized between the base station 10 and the terminal 20 in the wireless area formed by the base station 10 is an example that the base station 10 and the terminal 20 are connected. is there.
  • the synchronization signal is an example of a signal used for detecting a wireless area.
  • the synchronization signal may be used to match the frequency used for wireless communication between the base station 10 and the terminal 20.
  • the synchronization signal is an example of a predetermined signal.
  • Each base station 10 allocates radio resources to terminals 20 whose communication timings are synchronized in the radio area formed by itself.
  • the radio resource may include time and frequency.
  • radio resources may be identified by time and frequency.
  • Each terminal 20 performs radio communication with the base station 10 using radio resources allocated by the base station 10 forming the radio area in the radio area where the communication timing is synchronized.
  • each terminal 20 communicates with a terminal 20 different from its own terminal 20 (in other words, another terminal 20) in response to a non-reception of the synchronization signal from the base station 10 (for example, the synchronization signal was not received) Direct wireless communication.
  • some of the terminals 20 that have not received the synchronization signal from the base station 10 operate as terminals 20 that substitute at least a part of the functions of the base station 10.
  • a terminal 20 that substitutes at least a part of the functions of the base station 10 is also called a cluster head 20 (also called a group owner).
  • the remaining terminals 20 among the terminals 20 that have not received the synchronization signal from the base station 10 are also referred to as cluster members 20 (also referred to as group members).
  • each cluster head 20 forms a wireless area and transmits a synchronization signal in the wireless area.
  • Each cluster member 20 detects the synchronization signal in the wireless area including the position of the cluster member 20, thereby identifying the wireless area and synchronizing the communication timing with the cluster head 20 forming the wireless area.
  • the synchronization of the communication timing between the cluster head 20 and the cluster member 20 in the wireless area formed by the cluster head 20 is an example of the connection between the cluster head 20 and the cluster member 20. is there.
  • Each cluster head 20 allocates radio resources to the cluster members 20 whose communication timing is synchronized in the radio area formed by the terminal itself. Each cluster member 20 performs radio communication with the cluster head 20 using radio resources allocated by the cluster head 20 forming the radio area in the radio area in which the communication timing is synchronized. For example, the cluster member 20 may communicate with the cluster head 20. The cluster member 20 may communicate with other cluster members 20 via the cluster head 20. In addition, the cluster member 20 may directly communicate with other cluster members 20 using the radio resource allocated by the cluster head 20.
  • the cluster member 20 communicates with the cluster head 20 or other cluster members 20 using the radio resources allocated by the cluster head 20.
  • the cluster member 20 selects a radio resource to be used from predetermined radio resource candidates (also referred to as a resource pool), and uses the selected radio resource to use the cluster head 20 or another cluster. Communication with the member 20 may be performed. The same applies to other embodiments or modifications.
  • the terminal 20 illustratively includes an antenna 21, a memory 22, a CPU 23, an RF circuit 24, an LSI 25, and an input / output unit 26.
  • CPU is an abbreviation for Central Processing Unit.
  • RF is an abbreviation for Radio Frequency.
  • LSI is an abbreviation for Large Scale Integration.
  • the memory 22 stores information in a readable / writable manner.
  • the memory 22 may be a RAM, a semiconductor memory, or an organic memory.
  • RAM is an abbreviation for Random Access Memory.
  • the memory 22 may include a ROM.
  • ROM is an abbreviation for Read Only Memory.
  • the CPU 23 controls the antenna 21, the memory 22, the RF circuit 24, the LSI 25, and the input / output unit 26 by executing a program stored in the memory 22.
  • the RF circuit 24 transmits and receives radio signals via the antenna 21.
  • transmission / reception of a radio signal includes mutual conversion between a digital signal and an analog signal, frequency conversion, and amplification of the radio signal.
  • the LSI 25 processes a digital signal for performing wireless communication.
  • the LSI 25 outputs a digital signal that is a basis of a transmitted radio signal to the RF circuit 24.
  • a digital signal based on the received radio signal is input from the RF circuit 24 to the LSI 25.
  • the LSI 25 may include a programmable logic circuit device (PLD; Programmable Logic Device).
  • Information is input to the input / output unit 26.
  • this information may be input by the user of the terminal 20.
  • the input / output unit 26 outputs information.
  • the input / output unit 26 is a touch panel display.
  • the input / output unit 26 may include a key type button in addition to the display.
  • the input / output unit 26 may include a display of a method different from the touch panel type.
  • the terminal 20 functionally includes a receiving unit 201, a data signal processing unit 202, a control signal processing unit 203, a synchronization signal detection unit 204, a timer 205, and a control unit 206.
  • the control unit 206 includes a priority information storage unit 207 and a priority determination unit 208.
  • the terminal 20 functionally includes a synchronization signal generation unit 209, a control signal generation unit 210, a data signal generation unit 211, and a transmission unit 212.
  • the reception unit 201 and the transmission unit 212 are realized by the RF circuit 24.
  • the antenna 21 includes a reception antenna 21a and a transmission antenna 21b.
  • the antenna 21 may include a duplexer, and one antenna may be shared by the duplexer for transmission and reception.
  • the functional units 202 to 211 different from the receiving unit 201 and the transmitting unit 212 among the functions of the terminal 20 are realized by the LSI 25. Note that at least part of the functional units 202 to 211 may be realized by the CPU 23 and the memory 22.
  • the reception unit 201 executes reception processing on the radio signal received via the reception antenna 21a, and outputs the execution result as a reception signal.
  • the reception process includes amplification of a radio signal, conversion from a radio frequency to a base frequency (in other words, down conversion), and conversion from an analog signal to a digital signal.
  • the communication state of the terminal 20 includes first to third communication states.
  • the terminal 20 receives the synchronization signal transmitted by the base station 10 without transmitting the synchronization signal, and communicates with the base station 10 based on the received synchronization signal.
  • the terminal 20 receives the synchronization signal transmitted by the other terminal 20 without transmitting the synchronization signal, and based on the received synchronization signal, the other terminal 20 or the communication state Communicate with another terminal 20 in the second communication state. That the communication state of the terminal 20 is the second communication state is an example in which the terminal 20 is used as a cluster member.
  • the terminal 20 transmits a synchronization signal and communicates with another terminal 20 that has received the synchronization signal. That the communication state of the terminal 20 is the third communication state is an example in which the terminal 20 is used as a cluster head.
  • the terminal 20 operates in one operation mode among a plurality of operation modes.
  • the plurality of operation modes include a first operation mode and a second operation mode.
  • the communication state of the terminal 20 is the first or second communication state. Therefore, in this example, when the terminal 20 operates in the first operation mode, the terminal 20 may be used as a cluster member.
  • the communication state of the terminal 20 is the third communication state. Therefore, in this example, when the terminal 20 operates in the second operation mode, the terminal 20 is used as a cluster head.
  • the first operation mode is an operation mode in which the terminal 20 communicates with the base station 10 or another terminal 20 that operates in the first operation mode or the second operation mode.
  • the terminal 20 receives a synchronization signal from the base station 10 or another terminal 20 that operates in the second operation mode. Furthermore, in the first operation mode, the terminal 20 identifies a wireless area based on the received synchronization signal, and synchronizes communication timing with the base station 10 or another terminal 20 that forms the wireless area. To do.
  • the terminal 20 is connected to the base station 10 or another terminal 20 operating in the first operation mode or the second operation mode in the wireless area in which the communication timing is synchronized. And wireless communication. This radio communication is performed using radio resources allocated by the base station 10 or another terminal 20 that form the radio area.
  • the terminal 20 performs wireless communication using wireless resources allocated by other terminals 20 that form a wireless area.
  • the terminal 20 may select a radio resource to be used from a predetermined radio resource candidate (also called a resource pool).
  • the terminal 20 may perform wireless communication with another terminal 20 operating in the first operation mode or the second operation mode using the selected wireless resource.
  • the second operation mode is an operation mode in which the terminal 20 communicates with another terminal 20 that operates in the first operation mode.
  • the terminal 20 transmits a synchronization signal.
  • the terminal 20 allocates radio resources to other terminals 20 located in the radio area formed by the terminal 20 itself.
  • the terminal 20 performs radio communication with the other terminal 20 using the radio resource allocated to the other terminal 20.
  • the data signal processing unit 202 processes a data signal from the radio resource allocated to the terminal 20 by the base station 10 or another terminal 20. In addition, the data signal processing unit 202 processes a data signal from radio resources allocated to the other terminal 20 by the own terminal 20 in the second operation mode.
  • the data signal processing unit 202 performs demodulation / decoding processing on the data signal.
  • the demodulation / decoding process includes a process of demodulating the data signal and an error correction decoding process based on error correction coding applied to the data signal.
  • the demodulation / decoding process may include an error detection process based on an error detection code added to the data signal.
  • the control signal processing unit 203 processes a control signal from the radio resource allocated by the base station 10 or another terminal 20 in the first operation mode. Further, the control signal processing unit 203 processes the control signal from the radio resource allocated by the terminal 20 in the second operation mode.
  • the control signal processing unit 203 performs demodulation / decoding processing on the control signal.
  • the demodulation / decoding process includes a process of demodulating the control signal and an error correction decoding process based on error correction coding applied to the control signal.
  • the demodulation / decoding process may include an error detection process based on an error detection code added to the control signal.
  • the synchronization signal detection unit 204 detects a synchronization signal based on the reception signal output from the reception unit 201.
  • the synchronization signal detection unit 204 outputs the detection result.
  • the synchronization signal detection unit 204 uses the timer 205 in the first operation mode to determine whether or not a state in which no synchronization signal is detected continues for a predetermined determination time or more. In this example, the determination time has a predetermined value.
  • the synchronization signal detection unit 204 outputs the determination result in the first operation mode.
  • the control unit 206 identifies the wireless area based on the detection result from the synchronization signal detection unit 204 in the first operation mode. Further, in the first operation mode, the control unit 206 synchronizes the communication timing with the base station 10 or another terminal 20 that forms the wireless area based on the detection result from the synchronization signal detection unit 204. Control to do.
  • the control unit 206 uses the radio resource allocated by the base station 10 or the other terminal 20 that forms the radio area, and the base station 10 or the other terminal 20 Control to perform wireless communication is performed. Furthermore, when the determination result from the synchronization signal detection unit 204 indicates that the state in which the synchronization signal is not detected continues for the determination time or longer in the first operation mode, the control unit 206 indicates the operation mode of the terminal 20. Is switched to the second operation mode.
  • the control unit 206 determines the priority of the terminal 20 by the priority determination unit 208 when the operation mode of the terminal 20 is switched from the first operation mode to the second operation mode.
  • the priority represents the degree to which transmission of the synchronization signal by the terminal 20 is given priority instead of the base station 10.
  • the priority is an example of information regarding transmission of the synchronization signal instead of the base station 10.
  • the priority information storage unit 207 stores in advance priority information representing the relationship between information related to the terminal 20 and priority.
  • the storage of priority information is an example of holding priority information.
  • the priority information is data in a table format. In this example, the priority increases as the value decreases.
  • the priority information may be distributed to each terminal 20 in the wireless communication system 1.
  • the information regarding the terminal 20 includes, for example, the user type, the position of the terminal, the presence / absence of power supply, the remaining amount of the battery, the presence / absence of other communication functions, and the presence / absence of the GPS function.
  • GPS is an abbreviation for Global Positioning System.
  • the user type represents the type of user who owns the terminal 20.
  • the presence / absence of power supply indicates whether power is supplied to the terminal 20.
  • the remaining battery level represents the remaining battery level of the terminal 20.
  • the presence or absence of another communication function indicates whether or not the terminal 20 can use a communication method different from the communication method used for performing wireless communication with the base station 10.
  • the presence or absence of other communication functions is an example in which the number of communication methods that can be used by the terminal 20 is two or more.
  • the other communication function may be a function according to a wireless LAN (Local Area Network) system.
  • the presence or absence of the GPS function indicates whether or not the terminal 20 has a GPS function.
  • Information about the terminal 20 includes whether the terminal 20 exists indoors or outdoors, the speed at which the terminal 20 moves, the performance of the antenna provided in the terminal 20, the transmission power of the terminal 20, and the charging status of the terminal 20 At least one may be included. For example, whether the terminal 20 exists indoors or outdoors is determined by the terminal 20 based on the received GPS signal, and the number of GPS satellites from which the GPS signal is transmitted is acquired. The determination may be based on the number. Moreover, the information regarding the terminal 20 may be one or a combination of two or more of the information exemplified above.
  • the terminal 20 owned by a police officer, a fire brigade member, or a public office employee is more suitable for being used as a cluster head than the terminal 20 owned by a general person due to the difference in performance of the terminal 20.
  • the performance of the terminal 20 may be, for example, security strength, information processing speed, or communication speed.
  • a terminal 20 located in an urban area may be suitable for being used as a cluster head because the number of other terminals 20 that can communicate with the terminal 20 is likely to be larger than that of a terminal 20 located in a suburb. Further, for example, the higher the altitude of the terminal 20, the lower the probability that an obstacle exists. Therefore, since the number of other terminals 20 that can communicate with each other tends to increase as the altitude increases, the terminal 20 may be suitable for use as a cluster head.
  • the terminal 20 existing outdoors may be more suitable for being used as a cluster head because the number of other terminals 20 that can communicate is likely to be larger than the terminal 20 existing indoors.
  • the terminal 20 may be suitable for being used as a cluster head because it is considered that the terminal 20 can operate over a longer period as the remaining amount of the battery increases.
  • the terminal 20 may be suitable for use as a cluster head because it is considered that the connection with the cluster member can be maintained for a longer period as the moving speed becomes slower.
  • the terminal 20 may be suitable for use as a cluster head because the number of other terminals 20 that can communicate with each other tends to increase as the performance of the antenna increases.
  • antenna performance may be antenna gain.
  • the terminal 20 including an antenna having no directivity is likely to be used as a cluster head because the number of other terminals 20 that can communicate is more likely than the terminal 20 including an antenna having directivity. May be suitable.
  • the terminal 20 may be suitable for use as a cluster head because the number of other terminals 20 that can communicate with the terminal 20 tends to increase as the transmission power increases.
  • the terminal 20 There is a correlation between the number of communication methods that can be used by the terminal 20 and the appropriateness of the terminal 20 being used as a cluster head. For example, the higher the number of usable communication methods, the higher the probability that the terminal 20 can execute communication with another device using any one of the communication methods, and thus the terminal 20 is suitable for being used as a cluster head. Sometimes.
  • the terminal 20 having a GPS function may be suitable for use as a cluster head because it can acquire an accurate time that can be a reference for synchronization by receiving a GPS signal.
  • the terminal 20 may be determined to a degree suitable for being used as a cluster head, depending on the billing amount.
  • the priority determination unit 208 acquires information related to the terminal 20.
  • the priority determination unit 208 may detect the presence / absence of power supply and the remaining battery level.
  • the priority determination unit 208 may previously store information indicating the user type, the presence / absence of other communication functions, and the presence / absence of the GPS function, and may acquire the stored information.
  • the priority determination unit 208 determines the priority of the terminal 20 based on the acquired information regarding the terminal 20 and the priority information stored in the priority information storage unit 207. According to this, the terminal 20 can appropriately determine the priority of the terminal 20 itself. In addition, determining the priority of the terminal 20 based on the priority information is an example of determining the priority of the terminal 20 according to a predetermined rule.
  • the terminal 20 determines the priority of the terminal 20 regarding the transmission of the synchronization signal according to the predetermined rule in response to the non-reception of the synchronization signal from the base station 10. This eliminates the need for the base station 10 to notify the terminal 20 of the priority. As a result, radio resources can be used effectively.
  • the standby time may be set to be shorter as the priority determined by the priority determination unit 208 becomes higher.
  • the control unit 206 stores in advance information representing the relationship between the priority and the standby time, and determines the standby time based on the determined priority and the stored information.
  • the terminal 20 When the control unit 206 determines that the synchronization signal has been received from another terminal 20 during the period from the switching of the operation mode from the first operation mode to the second operation mode until the standby time elapses, the terminal 20 The operation mode is switched from the second operation mode to the first operation mode. When the control unit 206 determines that the synchronization signal has not been received from the other terminal 20 during the period from the switching of the operation mode from the first operation mode to the second operation mode until the standby time elapses, The synchronization signal generation unit 209 is controlled to start signal transmission.
  • the terminal 20 starts transmission of the synchronization signal in response to the non-reception of the synchronization signal until the standby time corresponding to the determined priority has elapsed.
  • the terminal 20 determines whether or not to transmit the synchronization signal on behalf of the base station 10 according to the priority. According to this, the higher the priority, the higher the probability that the terminal 20 is used as a cluster head. Furthermore, it is possible to prevent the synchronization signal from being transmitted in vain.
  • the synchronization signal generation unit 209 generates a synchronization signal associated with the priority determined by the priority determination unit 208 in the second operation mode.
  • the synchronization signal generation unit 209 stores the priority and the identifier for identifying the Zadoff-Chu sequence in association with each other in advance, and identifies Zadoff ⁇ identified by the identifier associated with the determined priority.
  • a synchronization signal is generated by using a Chu sequence. Therefore, the other terminal 20 that has received the synchronization signal can recognize the priority associated with the synchronization signal.
  • the synchronization signal generation unit 209 outputs the generated synchronization signal so as to transmit the synchronization signal using a predetermined radio resource in accordance with control by the control unit 206.
  • the control signal generation unit 210 generates a control signal representing control information.
  • the control signal generation unit 210 performs encoding / modulation processing on the generated control signal.
  • the encoding / modulation process includes a process of performing error correction encoding on the control signal and a process of modulating the control signal.
  • the encoding / modulation process may include a process of adding an error detection code to the control signal.
  • the control signal generation unit 210 In the first operation mode, the control signal generation unit 210 outputs the generated control signal so as to transmit the control signal using the radio resource allocated to the terminal 20 by the base station 10 or another terminal 20. . In addition, the control signal generation unit 210 outputs the generated control signal so that the terminal 20 transmits the control signal using the radio resource allocated to the other terminal 20 in the second operation mode.
  • the data signal generation unit 211 generates a data signal representing user data.
  • the data signal generation unit 211 performs encoding / modulation processing on the generated data signal.
  • the encoding / modulation process includes a process of performing error correction encoding on the data signal and a process of modulating the data signal.
  • the encoding / modulation process may include a process of adding an error detection code to the data signal.
  • the data signal generation unit 211 In the first operation mode, the data signal generation unit 211 outputs the generated data signal so as to transmit the data signal using the radio resource allocated to the terminal 20 by the base station 10 or another terminal 20. . In addition, the data signal generation unit 211 outputs the generated data signal so that the terminal 20 transmits the data signal using the radio resource allocated to the other terminal 20 in the second operation mode.
  • the transmission unit 212 executes transmission processing on the signals output from the function units 209 to 211, and transmits a radio signal as an execution result via the transmission antenna 21b.
  • the transmission process includes conversion from a digital signal to an analog signal, conversion from a base frequency to a radio frequency (in other words, up-conversion), and amplification of the radio signal.
  • the terminal 20 determines the synchronization signal from the base station 10 or another terminal 20 as the determination time elapses. It is determined whether or not to detect until (step S101 in FIG. 5).
  • the terminal 20 does not detect the synchronization signal from the base station 10 or another terminal 20 until the determination time elapses. In this case, the terminal 20 determines “No” and determines the priority according to the rule (step S102 in FIG. 5). In this example, the terminal 20 acquires information regarding the terminal 20, and determines the priority based on the acquired information and the stored priority information.
  • Detecting no synchronization signal before the determination time elapses means that a state in which no synchronization signal is detected continues for the determination time or longer.
  • the terminal 20 determines “No” in step S101 of FIG. 5
  • the operation mode of the terminal 20 is switched from the first operation mode to the second operation mode.
  • the terminal 20 determines the priority based on the stored priority information. Note that the processing of steps S101 and S102 in FIG. 5 may be executed in the reverse order to the order shown in FIG.
  • the terminal 20 determines whether or not to detect a synchronization signal from another terminal 20 before the standby time corresponding to the determined priority elapses (step S103 in FIG. 5).
  • a synchronization signal from another terminal 20 is not detected before the standby time elapses.
  • the terminal 20 determines “No” and transmits a synchronization signal corresponding to the priority (step S104 in FIG. 5). Thereafter, the terminal 20 continues to transmit the synchronization signal.
  • the terminal 20 determines “Yes” when the synchronization signal from the base station 10 or another terminal 20 is detected before the determination time elapses in step S101 of FIG. 5. In this case, the terminal 20 synchronizes the communication timing with the base station 10 that has transmitted the synchronization signal or another terminal 20 based on the detected synchronization signal (step S105 in FIG. 5). Thereafter, the terminal 20 returns to step S101 in FIG. 5 and repeatedly executes the processes of steps S101 to S105.
  • the terminal 20 determines “Yes” when the synchronization signal from the other terminal 20 is detected before the standby time elapses in step S103 of FIG. 5.
  • the terminal 20 determines “Yes” in step S ⁇ b> 103 of FIG. 5, it indicates that the operation mode of the terminal 20 is switched from the second operation mode to the first operation mode.
  • the terminal 20 synchronizes the communication timing with the base station 10 that has transmitted the synchronization signal or another terminal 20 based on the detected synchronization signal (step S105 in FIG. 5). Thereafter, the terminal 20 returns to step S101 in FIG. 5 and repeatedly executes the processes of steps S101 to S105.
  • the wireless communication system 1 includes 10 terminals 20-1, 20-2,. In this case, it is assumed that each terminal 20 cannot receive the synchronization signal from the base station 10.
  • the priority of the terminals 20-1 and 20-2 is higher than the priority of the other terminals 20-3, 20-4,.
  • the terminals 20-1 and 20-2 start transmitting the synchronization signal earlier than the other terminals 20-3, 20-4,..., 20-10.
  • the other terminals 20-3, 20-4,..., 20-6 are located in the wireless area 30-1 formed by the terminal 20-1.
  • the other terminals 20-7, 20-8,..., 20-10 are located in the wireless area 30-2 formed by the terminal 20-2.
  • the other terminals 20-3, 20-4,..., 20-10 receive the synchronization signal from the terminal 20-1 or 20-2 before the standby time elapses. Accordingly, in this example, the terminals 20-1 and 20-2 operate in the second operation mode. The other terminals 20-3, 20-4,..., 20-10 operate in the first operation mode.
  • each of the plurality of terminals 20 has its own terminal 20 related to the transmission of the synchronization signal in response to the non-reception of the synchronization signal from the base station 10.
  • the priority is determined according to a predetermined rule. This eliminates the need for the base station 10 to notify the terminal 20 of the priority. As a result, radio resources can be used effectively.
  • the terminal 20 may determine the priority based on information input by the user of the terminal 20 itself. Further, the synchronization signal may not be associated with the priority. In this case, information indicating the priority may be transmitted together with the synchronization signal.
  • wireless communications system which concerns on the 1st modification of 1st Embodiment determines the priority by weighting the some element information contained in the information regarding a terminal with respect to the radio
  • this difference will be mainly described.
  • symbol used in 1st Embodiment is the same or substantially the same.
  • the terminal 20A functionally includes a control unit 206A instead of the control unit 206 of FIG.
  • the control unit 206A has the same function as the control unit 206 except that the control unit 206A includes a point information storage unit 213A and a priority calculation unit 214A instead of the priority information storage unit 207 and the priority determination unit 208.
  • the point information storage unit 213A stores in advance point information representing the relationship between the content of information and points for each of a plurality of pieces of element information included in the information related to the terminal 20A.
  • the storage of point information is an example of holding point information.
  • the point information is data in a table format.
  • the priority calculation unit 214A calculates the sum of points for a plurality of element information based on the relationship stored in the point information storage unit 213A.
  • the priority calculation unit 214A determines the priority based on the calculated sum of points. In this example, the priority calculation unit 214A determines the sum of the calculated points as the priority. Determining the priority based on the sum of points is an example of determining the priority by weighting a plurality of element information included in the information related to the terminal 20A.
  • the influence on the appropriateness of using the terminal 20A as a cluster head differs for each element information. Therefore, according to the terminal 20A according to the first modification, the difference in the influence can be reflected in the priority. As a result, the priority can be appropriately determined.
  • the terminal 20B functionally includes a control unit 206B instead of the control unit 206 of FIG.
  • the control unit 206B has the same function as that of the control unit 206 except that a pseudo random number generation unit 215B and a priority determination unit 208B are provided instead of the priority information storage unit 207 and the priority determination unit 208.
  • the pseudo random number generation unit 215B generates a pseudo random number.
  • the pseudo random number generation unit 215B generates a pseudo random number using a combination of a terminal identifier for identifying the terminal 20B and the current time as a seed.
  • the priority determination unit 208B determines the priority based on the pseudo random number generated by the pseudo random number generation unit 215B.
  • the priority determination unit 208B may store in advance information representing the relationship between the pseudo random number and the priority, and may determine the priority based on the stored information and the generated pseudo random number. .
  • the priority determination unit 208B may determine the generated pseudo random number as the priority.
  • the terminal 20B according to the second modification it is possible to reduce the probability that the priorities match between the terminals 20B. As a result, it is possible to suppress unnecessary transmission of the synchronization signal. Further, in this example, the greater the number of pseudorandom numbers that can be generated, the lower the probability that the priorities match between the terminals 20B.
  • a radio communication system according to a third modification of the first embodiment of the present invention is described.
  • the wireless communication system according to the third modification of the first embodiment is different from the wireless communication system according to the first embodiment in that priority is determined based on the number of terminals that can communicate.
  • priority is determined based on the number of terminals that can communicate.
  • this difference will be mainly described.
  • symbol used in 1st Embodiment is the same or substantially the same.
  • the terminal 20 ⁇ / b> C functionally includes a control unit 206 ⁇ / b> C instead of the control unit 206 of FIG. 3.
  • the control unit 206C has the same function as the control unit 206 except that the control unit 206C includes a terminal detection processing unit 216C and a priority determination unit 208C instead of the priority information storage unit 207 and the priority determination unit 208.
  • the terminal detection processing unit 216C executes terminal detection processing.
  • the terminal detection process is a process of detecting another terminal 20C that can communicate with the own terminal 20C.
  • the terminal detection process may be referred to as D2D Discovery.
  • the terminal detection process includes a process of generating a probe signal (also called a discovery signal) and outputting the generated probe signal to the transmission unit 212 so as to transmit the probe signal.
  • the other terminal 20C transmits a response signal in response to reception of the probe signal.
  • the information regarding a probe signal may be alert
  • the information related to the probe signal includes timing for transmitting the probe signal and information for identifying the probe signal.
  • the terminal detection process includes a process of detecting another terminal 20C that can communicate with the own terminal 20C by detecting a response signal from the received signal output by the receiving unit 201.
  • the terminal detection processing unit 216C outputs the number of detected terminals.
  • the number of detected terminals is the number of other terminals 20C detected by the terminal detection process and capable of communicating with the own terminal 20C. Note that the terminal detection processing unit 216C may perform terminal detection processing in the first operation mode.
  • the priority determination unit 208C determines the priority based on the number of detected terminals output by the terminal detection processing unit 216C. In this example, the priority determination unit 208C determines the priority so as to increase as the number of detected terminals increases. According to this, the number of cluster heads can be reduced. Thereby, for example, radio resources used for communication between cluster heads, control of cluster heads, and the like can be reduced.
  • the priority determination unit 208C stores in advance information indicating the relationship between the number of detected terminals and the priority, and stores the information and the number of detected terminals output by the terminal detection processing unit 216C. Based on the priority.
  • the terminal 20C according to the third modified example executes the process of detecting the other terminal 20C, and determines the priority of the own terminal 20C based on the number of the other terminals 20C detected by the process. According to this, the number of terminals 20C with which each terminal 20C can communicate can be reflected in the priority. Therefore, the priority can be determined appropriately.
  • the terminal 20C may determine the priority so as to increase as the number of other terminals 20C that have detected the terminal 20C through the terminal detection process increases.
  • the terminal 20C may detect the other terminal 20C that has transmitted the probe signal as the other terminal 20C that has detected the own terminal 20C by the terminal detection process by detecting the probe signal from the received signal.
  • the probe signal may include an identifier for identifying the transmission source terminal 20C.
  • the terminal 20C may acquire the number of received probe signals as the number of other terminals 20C that have detected the terminal 20C by the terminal detection process. According to this, the number of cluster heads can be reduced. Thereby, for example, radio resources used for communication between cluster heads, control of cluster heads, and the like can be reduced.
  • the wireless communication system according to the second embodiment is different from the wireless communication system according to the first embodiment in that the priority is changed according to the state of the terminal.
  • this difference will be mainly described.
  • symbol used in 1st Embodiment is the same or substantially the same.
  • the cluster head terminal when the cluster head terminal is changed, radio resources are used for each cluster member to change the connection destination terminal. If the priority order cannot be determined appropriately, the cluster head terminal may be changed frequently. Therefore, in this case, the radio resources used to change the terminal to which each cluster member is connected are likely to increase.
  • the number of cluster heads tends to increase.
  • radio resources used for communication between cluster heads, control of cluster heads, and the like increase.
  • the synchronization signal may be transmitted wastefully.
  • wireless resources cannot be used effectively.
  • radio resources are used effectively.
  • the terminal 20D according to the second embodiment functionally includes a control unit 206D instead of the control unit 206 of FIG.
  • the control unit 206D has the same function as the control unit 206 except that the priority of the terminal 20D is changed and the control for stopping the transmission of the synchronization signal is performed.
  • the control unit 206D changes the priority determined by the priority determination unit 208 according to the state of the own terminal 20D.
  • the control unit 206D increases the priority of the own terminal 20D as the time elapsed since the own terminal 20D started transmitting the synchronization signal becomes longer.
  • the terminal 20D that has elapsed since the start of transmission of the synchronization signal is less likely to be changed from a cluster head to a cluster member. This makes it difficult for the terminal 20D serving as the cluster head to be frequently changed. In addition, this makes it possible to reduce the number of terminals 20D that change the operation mode and the number of cluster members that change the connection destination terminal 20D. As a result, the radio resources used for changing the terminal 20D to which the cluster member is the connection destination can be reduced. Therefore, radio resources can be used effectively.
  • control unit 206D stores in advance information representing the relationship between time and priority, and based on the stored information and the time that has elapsed since the terminal 20D started transmitting the synchronization signal. Update priority. For example, the control unit 206D may subtract a predetermined change from the priority every time a predetermined update cycle elapses.
  • control unit 206D determines whether or not a synchronization signal from another terminal 20D is detected based on the detection result from the synchronization signal detection unit 204 in the second operation mode. When it is determined that the synchronization signal from the other terminal 20D has been detected, the control unit 206D controls transmission of the synchronization signal by the own terminal 20D based on the priority associated with the detected synchronization signal. According to this, the higher the priority of the terminal 20D, the higher the probability of being used as a cluster head. Furthermore, it is possible to prevent the synchronization signal from being transmitted in vain.
  • control unit 206D switches the operation mode from the second operation mode to the first operation mode when the priority associated with the detected synchronization signal is higher than the priority of the own terminal 20D. . Therefore, in this case, the control unit 206D stops transmission of the synchronization signal by the own terminal 20D.
  • the control unit 206D maintains the operation mode in the second operation mode. Therefore, in this case, the control unit 206D continues to transmit the synchronization signal by the own terminal 20D. According to this, the higher the priority of the terminal 20D, the higher the probability of being used as a cluster head. Furthermore, it is possible to prevent the synchronization signal from being transmitted in vain.
  • control unit 206D continues to transmit the synchronization signal without switching the operation mode.
  • the transmission power may be reduced.
  • step S201 may be executed before step S104.
  • the terminal 20D After transmitting the synchronization signal (step S104 in FIG. 12), the terminal 20D updates the priority of the terminal 20D (step S201 in FIG. 12). In this example, the terminal 20D updates the priority of the own terminal 20D so that the priority of the own terminal 20D increases as the time elapsed since the own terminal 20D started transmitting the synchronization signal becomes longer.
  • the terminal 20D determines whether or not a synchronization signal associated with a priority higher than the priority of the terminal 20D is detected (step S202 in FIG. 12).
  • a synchronization signal associated with a priority higher than the priority of the terminal 20D is detected.
  • the terminal 20D determines “Yes” and proceeds to step S105 in FIG.
  • the terminal 20D determines “Yes” in step S202 of FIG. 12, it represents switching the operation mode of the terminal 20D from the second operation mode to the first operation mode. Accordingly, in this case, the terminal 20D stops transmitting the synchronization signal.
  • the terminal 20D determines “No” and performs the step of FIG. Return to S104. In this case, the operation mode of the terminal 20D is maintained in the second operation mode. Accordingly, the terminal 20D continues to transmit the synchronization signal.
  • the terminal 20D according to the second embodiment changes the priority determined by the priority determination unit 208 according to the state of the terminal 20D. According to this, the change in the state of the terminal 20D can be reflected in the priority. Thereby, an appropriate priority according to the state of the terminal 20D can be used. As a result, the frequency with which the cluster head is changed can be reduced. In addition, the number of cluster heads can be reduced. Therefore, radio resources can be used effectively.
  • the terminal 20D controls the transmission of the synchronization signal by the own terminal 20D based on the priority of the other terminal 20D in response to the reception of the synchronization signal from the other terminal 20D. According to this, the higher the priority of the terminal 20D, the higher the probability of being used as a cluster head. Furthermore, it is possible to prevent the synchronization signal from being transmitted in vain.
  • the terminal 20D used as the cluster head may increase the priority of the own terminal 20D as the number of other terminals 20D communicating with the own terminal 20D increases.
  • the number of other terminals 20D communicating with the terminal 20D used as the cluster head is determined by the terminal 20D receiving the synchronization signal notifying the terminal 20D transmitting the synchronization signal of the increase in cluster members. , May be acquired.
  • this notification may be performed by performing an RA procedure.
  • RA is an abbreviation for Random Access.
  • the RA procedure may be a contention based or non-contention based RA procedure.
  • the number of other terminals 20D communicating with the terminal 20D used as the cluster head is such that the terminal 20D used as the cluster head transmits a predetermined probe signal every time a predetermined period elapses. May be acquired.
  • the other terminal 20C may transmit a response signal in response to reception of the probe signal.
  • the terminal 20D used as the cluster head may acquire the number based on the received response signal.
  • the terminal 20D having many connected cluster members is less likely to be changed from a cluster head to a cluster member. Therefore, it is possible to reduce the number of cluster members that change the connection destination terminal 20D. As a result, the radio resources used for changing the terminal 20D to which the cluster member is the connection destination can be reduced. Therefore, radio resources can be used effectively.
  • the terminal 20D may notify the updated priority.
  • the terminal 20D may transmit a synchronization signal associated with the updated priority.
  • the terminal 20D may not update the priority. Further, the terminal 20D may use the priority received from the base station 10 as the priority of the own terminal 20D without determining the priority of the own terminal 20D. In addition, when the terminal 20D receives a synchronization signal from another terminal 20D having a higher priority than the priority of the terminal 20D in the second operation mode, the terminal 20D may continue transmitting the synchronization signal.
  • the wireless communication system according to the first modified example of the second embodiment is different from the wireless communication system according to the second embodiment in that when a terminal receives a synchronization signal from each of a plurality of terminals, one terminal is present. It is different in that it notifies the other terminal.
  • this difference will be mainly described.
  • symbol used in 2nd Embodiment is the same or substantially the same.
  • the terminal 20E according to the first modification functionally includes an RA signal generation unit 217E in addition to the function of the terminal 20D of FIG. RA is an abbreviation for Random Access.
  • RA signal generation unit 217E generates an RA signal for executing the RA procedure.
  • the RA procedure may be a contention based or non-contention based RA procedure.
  • the RA signal generation unit 217E outputs the generated RA signal so as to transmit the RA signal using a predetermined radio resource in accordance with control by the control unit 206E described later.
  • the terminal 20E according to the first modification functionally includes a control unit 206E instead of the control unit 206D of FIG.
  • the focused terminal 20E is represented as the first terminal 20E or the own terminal 20E
  • the terminal 20E different from the first terminal 20E is represented as the second terminal 20E
  • the first terminal 20E and the second terminal 20E is represented as a third terminal 20E.
  • the control unit 206E has the same function as the control unit 206D except for the first and second differences.
  • the first difference is that when a synchronization signal is received from each of the second terminal 20E and the third terminal 20E, the presence of one of the second terminal 20E and the third terminal 20E It is a point which notifies to the other of 20E and the 3rd terminal 20E.
  • the second difference is that the transmission of the synchronization signal by the own terminal 20E is controlled based on the notification from the terminal 20E different from the own terminal 20E.
  • control unit 206E determines whether another synchronization signal is detected based on the detection result from the synchronization signal detection unit 204 in the first operation mode.
  • the other synchronization signal is a third terminal 20E that is different from the second terminal 20E that has transmitted the synchronization signal from which the first terminal 20E has decided to operate in the first operation mode.
  • This is a synchronization signal transmitted by.
  • the first terminal 20E receives the synchronization signal from the second terminal 20E different from the own terminal 20E and determines to operate in the first operation mode in response to the reception.
  • the first terminal 20E receives a synchronization signal from the third terminal 20E.
  • the “other synchronization signal” described above is a synchronization signal transmitted by the third terminal 20E.
  • the control unit 206E determines the presence of the terminal 20E having the higher priority among the second terminal 20E and the third terminal 20E as the second terminal 20E and the third terminal 20E. Is notified to the terminal 20E having the lower priority. In this example, the control unit 206E performs the notification based on the priority associated with the detected synchronization signal. The notification is also expressed as a report.
  • the notification is performed by the first terminal 20E executing an RA procedure with the notification destination terminal 20E.
  • the control unit 206E controls the RA signal generation unit 217E so as to execute the RA procedure with the terminal 20E that is the notification destination.
  • the control unit 206E controls the control signal generation unit 210 or the data signal generation unit 211 so as to perform the notification using the allocated radio resource. To control.
  • control unit 206E when the control unit 206E receives the notification from the terminal 20E different from the own terminal 20E in the second operation mode, the control unit 206E stops the transmission of the synchronization signal by the own terminal 20E. On the other hand, when the control unit 206E does not receive the notification from the terminal 20E different from the terminal 20E in the second operation mode, the control unit 206E continues to transmit the synchronization signal by the terminal 20E.
  • control unit 206E may continue the transmission of the synchronization signal and reduce the transmission power of the synchronization signal.
  • the first terminal 20E according to the first modification executes the process of FIG. 14 instead of the process of FIG.
  • the process in FIG. 14 is a process in which step S301 in FIG. 14 is added to the No route in step S202 in FIG. 12, and steps S302 to S304 in FIG. 14 are added after step S105 in FIG.
  • the first terminal 20E determines that a synchronization signal associated with a priority higher than the priority of its own terminal 20E has not been detected (No route in step S202 in FIG. 14), and then notifies the other terminal 20E. Is determined (step S301 in FIG. 14).
  • the first terminal 20E determines “No” and returns to step S104 in FIG. In this case, the first terminal 20E continues to transmit the synchronization signal.
  • the first terminal 20E receives a notification from another terminal 20E.
  • the first terminal 20E determines “Yes” and returns to step S202 of FIG. Accordingly, in this case, the first terminal 20E does not execute step S104, and therefore does not transmit a synchronization signal. Therefore, in this case, the first terminal 20E stops the transmission of the synchronization signal.
  • the first terminal 20E determines “Yes” in step S202 of FIG. 14, and proceeds to step S105 of FIG.
  • the first terminal 20E synchronizes the communication timing with the second terminal 20E that has transmitted the synchronization signal (step S105 in FIG. 14).
  • the first terminal 20E determines whether to detect another synchronization signal (in this example, the synchronization signal from the third terminal 20E) (step S302 in FIG. 14).
  • the first terminal 20E determines “No” and returns to step S101 in FIG. On the other hand, if another synchronization signal is detected, the first terminal 20E determines “Yes” and proceeds to step S303 in FIG.
  • the first terminal 20E is connected to the terminal 20E that has transmitted the synchronization signal based on the synchronization signal from the terminal 20E having a higher priority among the second terminal 20E and the third terminal 20E.
  • the communication timing is synchronized (step S303 in FIG. 14).
  • the first terminal 20E has a lower priority among the second terminal 20E and the third terminal 20E, and the priority among the second terminal 20E and the third terminal 20E.
  • the presence of the high terminal 20E is notified (step S304 in FIG. 14). Thereafter, the first terminal 20E returns to Step S101 in FIG.
  • the first terminal 20E determines the first terminal based on the synchronization signal from the second terminal 20E in step S303.
  • the communication timing is synchronized with the second terminal 20E.
  • the first terminal 20E notifies the third terminal 20E of the presence of the second terminal 20E in step S304.
  • the 3rd terminal 20E stops transmission of the synchronous signal by the 3rd terminal 20E. According to this, interference by the synchronization signal from the third terminal 20E to the signal from the second terminal 20E in the first terminal 20E can be reduced.
  • the first terminal 20E uses the synchronization signal from the third terminal 20E in step S303. Based on this, the communication timing is synchronized with the third terminal 20E. Furthermore, in this case, the first terminal 20E notifies the second terminal 20E of the presence of the third terminal 20E in step S304. Thereby, the second terminal 20E stops the transmission of the synchronization signal by the second terminal 20E. According to this, interference by the synchronization signal from the second terminal 20E to the signal from the third terminal 20E in the first terminal 20E can be reduced.
  • the first terminal 20E according to the first modified example receives the second and third signals according to the reception of the synchronization signals from the second and third terminals 20E having different priorities.
  • the terminal 20E having the lower priority is notified of the presence of the other terminal 20E. According to this, even if one terminal 20E cannot receive a synchronization signal from the other terminal 20E, one terminal 20E can recognize the presence of the other terminal 20E.
  • the terminal 20E does not have to update the priority. Further, the terminal 20E may use the priority received from the base station 10 as the priority of the own terminal 20E without determining the priority of the own terminal 20E. Further, in the second operation mode, the terminal 20E may continue the transmission of the synchronization signal when receiving the synchronization signal from another terminal 20E having a higher priority than the priority of the terminal 20E.
  • a radio communication system according to a second modification of the second embodiment of the present invention is described.
  • the wireless communication system according to the second modification example of the second embodiment is synchronized with the wireless communication system according to the second embodiment when the terminal receives a synchronization signal from each of the plurality of terminals in the first operation mode. It is different in that a signal is transmitted.
  • this difference will be mainly described.
  • symbol used in 2nd Embodiment is the same or substantially the same.
  • the terminal 20F according to the second modified example functionally includes a control unit 206F instead of the control unit 206D of FIG.
  • the focused terminal 20F is represented as the first terminal 20F or the own terminal 20F
  • the terminal 20F different from the first terminal 20F is represented as the second terminal 20F
  • the first terminal 20F and the second terminal 20F is represented as a third terminal 20F.
  • the control unit 206F performs control except that the first terminal 20F transmits a synchronization signal when receiving a synchronization signal from each of the second terminal 20F and the third terminal 20F in the first operation mode. It has the same function as the unit 206D.
  • control unit 206F determines whether another synchronization signal is detected based on the detection result from the synchronization signal detection unit 204 when the terminal 20F is in the first operation mode.
  • the other synchronization signal is a third terminal 20F that is different from the second terminal 20F that has transmitted the synchronization signal that is the basis for determining that the first terminal 20F operates in the first operation mode.
  • This is a synchronization signal transmitted by.
  • the first terminal 20F receives the synchronization signal from the second terminal 20F different from the own terminal 20F and determines to operate in the first operation mode in response to the reception.
  • the first terminal 20F receives a synchronization signal from the third terminal 20F.
  • the “other synchronization signal” described above is a synchronization signal transmitted by the third terminal 20F.
  • the control unit 206F performs control to synchronize the communication timing with the terminal 20F having the higher priority among the second terminal 20F and the third terminal 20F when another synchronization signal is detected. Furthermore, in this case, the control unit 206F controls the synchronization signal generation unit 209 so as to transmit the synchronization signal.
  • the control unit 206F controls the synchronization signal generation unit 209 so that the transmission timing of the synchronization signal becomes a timing based on the timing of receiving the synchronization signal from the parent terminal 20F.
  • the parent terminal 20F is a terminal 20F having a higher priority among the second terminal 20F and the third terminal 20F.
  • the timing based on the timing of receiving the synchronization signal from the parent terminal 20F is a timing different from the timing of receiving the synchronization signal from the parent terminal 20F or the timing of receiving the synchronization signal from the parent terminal 20F by a predetermined time. is there.
  • control unit 206F transmits the synchronization signal in response to reception of the synchronization signal from each of the second terminal 20F and the third terminal 20F. According to this, even if one terminal 20F of the second terminal 20F and the third terminal 20F cannot receive the synchronization signal from the other terminal 20F of the second terminal 20F and the third terminal 20F. One terminal 20F can receive the synchronization signal from the first terminal 20F.
  • the first terminal 20F according to the second modification executes the process of FIG. 16 instead of the process of FIG.
  • the process in FIG. 16 is a process in which steps S401 to S403 in FIG. 16 are added after step S105 in FIG.
  • the first terminal 20F detects a synchronization signal from the second terminal 20F having a higher priority than the priority of the own terminal 20F in step S202 of FIG. In this case, the first terminal 20F determines “Yes”, proceeds to step S105, and synchronizes the communication timing with the second terminal 20F that has transmitted the synchronization signal based on the detected synchronization signal. (Step S105 in FIG. 16).
  • the first terminal 20F determines whether to detect another synchronization signal (in this example, the synchronization signal from the third terminal 20F) (step S401 in FIG. 16). If no other synchronization signal is detected, the first terminal 20F determines “No” and returns to step S101 in FIG. On the other hand, if another synchronization signal is detected, the first terminal 20F determines “Yes” and proceeds to step S402 in FIG.
  • another synchronization signal in this example, the synchronization signal from the third terminal 20F
  • the first terminal 20F is connected to the terminal 20F that has transmitted the synchronization signal based on the synchronization signal from the terminal 20F having a higher priority among the second terminal 20F and the third terminal 20F. To synchronize the communication timing (step S402 in FIG. 16).
  • the first terminal 20F transmits a synchronization signal at a timing based on the timing at which the synchronization signal is received from the parent terminal 20F whose communication timing is synchronized in step S402 (step S403 in FIG. 16). Thereafter, the first terminal 20F returns to step S101 in FIG.
  • the first terminal 20F determines the first terminal based on the synchronization signal from the second terminal 20F in step S402.
  • the communication timing is synchronized with the second terminal 20F. Further, in this case, the first terminal 20F transmits the synchronization signal at a timing based on the timing of receiving the synchronization signal from the second terminal 20F in step S403.
  • the third terminal 20F switches the operation mode from the second operation mode to the first operation mode in response to reception of the synchronization signal from the first terminal 20F. Thereby, the third terminal 20F stops the transmission of the synchronization signal by the third terminal 20F. According to this, interference by the synchronization signal from the third terminal 20F to the signal from the second terminal 20F in the first terminal 20F can be reduced.
  • the first terminal 20F according to the second modification transmits a synchronization signal in response to reception of the synchronization signal from each of the second and third terminals 20F. According to this, even if one terminal 20F of the second and third terminals 20F cannot receive the synchronization signal from the other terminal 20F of the second and third terminals 20F, A synchronization signal can be received from the first terminal 20F.
  • the terminal 20F may not update the priority. Further, the terminal 20F may use the priority received from the base station 10 as the priority of the own terminal 20F without determining the priority of the own terminal 20F. In addition, when the terminal 20F receives a synchronization signal from another terminal 20F having a priority higher than that of the terminal 20F in the second operation mode, the terminal 20F may continue transmitting the synchronization signal.
  • the wireless communication system according to the third embodiment is different from the wireless communication system according to the second embodiment in that one terminal is notified of a difference in reception timing of synchronization signals from a plurality of terminals.
  • this difference will be mainly described.
  • symbol used in 2nd Embodiment is the same or substantially the same.
  • the terminal 20G functionally includes an RA signal generation unit 217G in addition to the function of the terminal 20D of FIG. RA is an abbreviation for Random Access.
  • RA signal generation unit 217G generates an RA signal for executing the RA procedure.
  • the RA procedure may be a contention based or non-contention based RA procedure.
  • the RA signal generation unit 217G outputs the generated RA signal so as to transmit the RA signal using a predetermined radio resource in accordance with control by the control unit 206G described later.
  • the terminal 20G according to the third embodiment functionally includes a control unit 206G instead of the control unit 206D of FIG.
  • the focused terminal 20G is represented as the first terminal 20G or the own terminal 20G
  • the terminal 20G different from the first terminal 20G is represented as the second terminal 20G
  • the first terminal 20G and the second terminal 20G is represented as a third terminal 20G.
  • the control unit 206G has the same functions as the control unit 206D except for the first and second differences.
  • the first difference is that when a synchronization signal is received from each of the second and third terminals 20G, the timing at which the synchronization signal is received from the second terminal 20G and the synchronization signal is received from the third terminal 20G.
  • the difference is that the difference between the timing and one of the second and third terminals 20G is notified.
  • the second difference is that the transmission timing of the synchronization signal by the terminal 20G is adjusted based on the notification from the terminal 20G different from the terminal 20G.
  • control unit 206G determines whether another synchronization signal is detected based on the detection result from the synchronization signal detection unit 204 in the first operation mode.
  • the other synchronization signal is a third terminal 20G that is different from the second terminal 20G that has transmitted the synchronization signal that is the basis for determining that the first terminal 20G operates in the first operation mode.
  • This is a synchronization signal transmitted by.
  • the first terminal 20G receives a synchronization signal from a second terminal 20G that is different from the own terminal 20G and determines to operate in the first operation mode in response to the reception.
  • the first terminal 20G receives the synchronization signal from the third terminal 20G.
  • the “other synchronization signal” described above is a synchronization signal transmitted by the third terminal 20G.
  • the control unit 206G performs control to synchronize the communication timing with the terminal 20G having a higher priority among the second terminal 20G and the third terminal 20G when another synchronization signal is detected.
  • the control unit 206G determines the difference between the timing at which the synchronization signal is received from the second terminal 20G and the timing at which the synchronization signal is received from the third terminal 20G as the second terminal 20G and the third time.
  • the terminal 20G having the lower priority among the terminals 20G.
  • the control unit 206G determines the notification destination terminal 20G based on the priority associated with the detected synchronization signal. Note that the difference between the timing at which the synchronization signal is received from the second terminal 20G and the timing at which the synchronization signal is received from the third terminal 20G is also expressed as the time difference of the synchronization signal.
  • the notification is performed by the first terminal 20G executing the RA procedure with the notification destination terminal 20G.
  • the control unit 206G controls the RA signal generation unit 217G so as to execute the RA procedure with the terminal 20G that is the notification destination.
  • the control unit 206G controls the control signal generation unit 210 or the data signal generation unit 211 so that the notification is performed using the allocated radio resource.
  • the control unit 206G adjusts the transmission timing of the synchronization signal by the own terminal 20G when receiving the notification from the terminal 20G different from the own terminal 20G.
  • the control unit 206G synchronizes the synchronization signal transmitted by the terminal 20G with the synchronization signal transmission timing between the terminals 20G that are the transmission source of the synchronization signal that is the basis of the notification. Adjust the transmission timing.
  • control unit 206G does not adjust the transmission timing of the synchronization signal by the own terminal 20G.
  • the first terminal 20G according to the third embodiment executes the process of FIG. 18 instead of the process of FIG.
  • the process in FIG. 18 is a process in which steps S501 to S502 in FIG. 18 are added to the No route in step S202 in FIG. 12, and steps S503 to S505 in FIG. 18 are added after step S105 in FIG.
  • the first terminal 20G determines that a synchronization signal associated with a priority higher than the priority of its own terminal 20G has not been detected (No route in step S202 in FIG. 18), and then notifies the other terminal 20G. Is determined (step S501 in FIG. 18).
  • the first terminal 20G determines “No” and returns to step S104 in FIG.
  • the first terminal 20G receives a notification from another terminal 20G.
  • the first terminal 20G determines “Yes” and adjusts the transmission timing of the synchronization signal by the own terminal 20G based on the notification (step S502 in FIG. 18). Then, the first terminal 20G returns to step S104 in FIG.
  • the first terminal 20G determines “Yes” in step S202 of FIG. 18 and proceeds to step S105 of FIG.
  • the first terminal 20G synchronizes communication timing with the second terminal 20G that has transmitted the synchronization signal (step S105 in FIG. 18).
  • the first terminal 20G determines whether to detect another synchronization signal (in this example, the synchronization signal from the third terminal 20G) (step S503 in FIG. 18).
  • the first terminal 20G determines “No” and returns to step S101 in FIG. On the other hand, if another synchronization signal is detected, the first terminal 20G determines “Yes” and proceeds to step S504 in FIG.
  • the first terminal 20G is connected to the terminal 20G that has transmitted the synchronization signal based on the synchronization signal from the terminal 20G having a higher priority among the second terminal 20G and the third terminal 20G.
  • the communication timing is synchronized (step S504 in FIG. 18).
  • the first terminal 20G synchronizes from the third terminal 20G with the timing when the synchronization signal is received from the second terminal 20G to the terminal 20G having the lower priority of the second and third terminals 20G. A difference between the signal reception timing and the timing of signal reception is notified (step S505 in FIG. 18). Thereafter, the first terminal 20G returns to step S101 in FIG.
  • the first terminal 20G receives the first signal based on the synchronization signal from the second terminal 20G in step S504.
  • the communication timing is synchronized with the second terminal 20G.
  • the first terminal 20G notifies the third terminal 20G of the time difference between the synchronization signals in step S505.
  • the third terminal 20G synchronizes the transmission timing of the synchronization signal by the third terminal 20G with the transmission timing of the synchronization signal by the second terminal 20G based on the notification.
  • the first terminal 20G can suppress the interference of the signal from the third terminal 20G to the signal received from the second terminal 20G. For this reason, the quality of communication between the terminals 20G can be improved. Therefore, radio resources can be used effectively.
  • the first terminal 20G uses the synchronization signal from the third terminal 20G in step S504. Based on this, the communication timing is synchronized with the third terminal 20G. Furthermore, in this case, the first terminal 20G notifies the second terminal 20G of the time difference between the synchronization signals in step S505.
  • the second terminal 20G synchronizes the transmission timing of the synchronization signal by the second terminal 20G with the transmission timing of the synchronization signal by the third terminal 20G based on the notification.
  • the first terminal 20G can suppress interference of the signal from the second terminal 20G with respect to the signal received from the third terminal 20G. For this reason, the quality of communication between the terminals 20G can be improved. Therefore, radio resources can be used effectively.
  • the first terminal 20G sets the time difference of the synchronization signal in accordance with the reception of the synchronization signal from each of the second and third terminals 20G.
  • the transmission timing of the synchronization signal can be synchronized between the second and third terminals 20G.
  • the interference of the signal from the other of the 2nd and 3rd terminal 20G with respect to the signal which the 1st terminal 20G receives from one of the 2nd and 3rd terminal 20G can be suppressed.
  • the quality of communication between the terminals 20G can be improved. Therefore, radio resources can be used effectively.
  • the first terminal 20G according to the third embodiment notifies the time difference between the synchronization signals to one of the second and third terminals 20G having the lower priority regarding the transmission of the synchronization signal. Furthermore, the other terminal 20G of the second and third terminals 20G synchronizes the timing of transmitting the synchronization signal with the one terminal 20G based on the notification.
  • wireless used for controlling the transmission timing of a synchronizing signal rather than the case where the terminal 20G with a relatively high priority synchronizes the timing which transmits a synchronizing signal with the terminal 20G with a relatively low priority.
  • the probability that resources can be reduced can be increased.
  • the terminal 20G may not update the priority. Further, the terminal 20G may use the priority received from the base station 10 as the priority of the own terminal 20G without determining the priority of the own terminal 20G. In addition, when the terminal 20G receives a synchronization signal from another terminal 20G having a higher priority than the priority of the terminal 20G in the second operation mode, the terminal 20G may continue transmitting the synchronization signal.
  • the first terminal 20G may notify the time difference of the synchronization signal to both the second and third terminals 20G.
  • the notification may include an identifier for identifying the wireless area or the terminal 20G and a priority associated with the identifier.
  • the second terminal 20G may adjust the transmission timing of the synchronization signal when the priority of the own terminal 20G is lower than the priority of the third terminal 20G.
  • the third terminal 20G may adjust the transmission timing of the synchronization signal when the priority of the own terminal 20G is lower than the priority of the second terminal 20G.
  • the first terminal 20G when the first terminal 20G receives a synchronization signal from each of the second and third terminals 20G, when a notification condition described later is satisfied, the first terminal 20G performs notification of a time difference of the synchronization signal, and the notification condition is When not established, the notification of the time difference between the synchronization signals may not be executed. Furthermore, when the first terminal 20G receives the synchronization signal from each of the second and third terminals 20G and the notification condition is not satisfied, the first terminal 20G has a lower priority than the second and third terminals 20G. A stop instruction may be notified to the other terminal 20G. In this example, the stop instruction is information instructing to stop transmission of the synchronization signal. Therefore, the terminal 20G notified of the stop instruction stops the transmission of the synchronization signal.
  • the notification condition is, for example, one of the following. (1) Both the priority of the second terminal 20G and the priority of the third terminal 20G are higher than the predetermined reference priority. (2) The difference between the priority of the second terminal 20G and the priority of the third terminal 20G is smaller than a predetermined reference difference. (3) Both the number of cluster members having the second terminal 20G as the connection destination and the number of cluster members having the third terminal 20G as the connection destination are larger than the predetermined reference number. (4) The difference between the number of cluster members having the second terminal 20G as a connection destination and the number of cluster members having the third terminal 20G as a connection destination is smaller than a predetermined reference difference.
  • Both the time elapsed since the second terminal 20G started transmission of the synchronization signal and the time elapsed since the third terminal 20G started transmission of the synchronization signal are both predetermined reference times. Longer than.
  • the difference between the time elapsed since the second terminal 20G started transmitting the synchronization signal and the time elapsed since the third terminal 20G started transmitting the synchronization signal is a predetermined reference Smaller than the difference.
  • the notification destination of the time difference of the synchronization signal may be the terminal 20G having the smaller number of connected cluster members 20G out of the second and third terminals 20G. Further, the notification destination of the time difference of the synchronization signal may be the terminal 20G of the second and third terminals 20G that has a shorter time elapsed since the start of transmission of the synchronization signal.
  • the wireless communication system 1 may use a notification signal or a reference signal as a predetermined signal instead of the synchronization signal.
  • the notification signal indicates information notified to the terminal 20 located in the wireless area. This information is also expressed as broadcast information.
  • the broadcast information includes a MIB (Master Information Block).
  • the MIB includes a frame number (SFN) of a radio frame, a system bandwidth, and the like.
  • the notification signal may include an identifier (ID; Identifier) that identifies the terminal 20.
  • ID identifier
  • the reference signal is used to measure at least one of the reception power of the radio signal, the communication quality of the radio signal, and the state of the propagation path through which the radio signal propagates.

Abstract

 無線通信システム(1)は、複数の端末(20)と、無線基地局(10)と、を備える。複数の端末(20)のそれぞれは、無線基地局(10)からの所定の信号の未受信に応じて、所定の信号の送信に関する自端末の優先度を所定のルールに従って決定する。

Description

無線通信システム、端末、及び、処理方法
 本発明は、無線通信システム、端末、及び、処理方法に関する。
 近年、携帯電話システム(セルラーシステム)等の無線通信システムにおいて、無線通信のさらなる高度化、大容量化、高機能化等を図るため、次世代の無線通信技術について検討が行なわれている。
 例えば、3GPP(3rd Generation Partnership Project)において、複数の端末が無線基地局を介さずに直接に通信するD2D(Device to Device)通信が検討されている。
 D2D通信は、例えば、パブリックセーフティのために実行されることが想定される。例えば、地震又は火災等の災害により無線基地局の機能が停止した場合に、D2D通信が実行されることにより、人命救助に有用な情報を端末間で伝達することができる。
 また、例えば、D2D通信は、無線通信システムにおいて通信トラフィックを分散するために実行されることが想定される。例えば、D2D通信が実行されることにより、無線通信システムのうちの無線基地局よりも上位側の部分の負荷を低減できる。
 また、複数の端末を備えるとともに端末間で直接に通信を行なう無線通信システムが知られている(例えば、特許文献1乃至11及び非特許文献1を参照)。
 特許文献1乃至11及び非特許文献1に記載の無線通信システムにおいて、近傍に位置する複数の端末はクラスタ(グループとも呼ばれる)を形成する。クラスタにおいては、1つの端末がクラスタヘッド(グループオーナーとも呼ばれる)となるとともに、他の端末がクラスタメンバーとなる。各クラスタメンバーは、クラスタヘッドを介して通信を行なう。
 また、特許文献1乃至11及び非特許文献1に記載の無線通信システムは、親端末が複数の子端末から親端末の候補を選択し、優先順位を通達する。これにより、所定の時間、報知信号がブロードキャストされない場合、親端末の候補が優先順位に従って新たな親端末となって、報知信号を送信する。
特開2008-235961号公報 特開2005-6327号公報 特開2004-282758号公報 特開2012-109827号公報 特開2010-263349号公報 特開2010-141726号公報 特表2011-514716号公報 特開2006-311172号公報 特開2010-28636号公報 特開2008-28445号公報 特開2012-156976号公報
T.Koskela、外3名、"Clustering Concept Using Device-To-Device Communication in Cellular System"、 Wireless Communications and Networking Conference (WCNC) 2010、IEEE、pp.1-6、2010年4月
 ところで、特許文献1乃至11及び非特許文献1に記載の無線通信システムにおいては、無線リソースを有効に利用することができない場合がある。
 本発明の目的の一つは、無線リソースを有効に利用することにある。
 一つの側面では、無線通信システムは、複数の端末と、無線基地局と、を備える。上記複数の端末のそれぞれは、上記無線基地局からの所定の信号の未受信(例えば、所定の信号を受信できなかったこと)に応じて、上記所定の信号の送信に関する自端末の優先度を所定のルールに従って決定する。
 また、一つの側面では、無線通信システムは、複数の端末と、無線基地局と、を備える。上記複数の端末のそれぞれは、所定の信号の上記無線基地局に代わる送信に関する優先度を自端末の状態に応じて変更する。
 また、一つの側面では、無線通信システムは、複数の端末と、無線基地局と、を備える。上記複数の端末のうちの第1の端末が、上記複数の端末のうちの第2の端末により上記無線基地局に代わって送信された所定の信号の受信に応じて、上記所定の信号の送信に関する、上記第2の端末の優先度に基づいて上記所定の信号の送信を制御する。
 また、一つの側面では、無線通信システムは、複数の端末と、無線基地局と、を備える。上記複数の端末のうちの第1の端末は、上記無線基地局に代わって送信された所定の信号の、上記複数の端末のうちの第2及び第3の端末のそれぞれからの受信に応じて、タイミング差を上記第2及び第3の端末の少なくとも1つに通知する。上記タイミング差は、上記第2の端末から上記所定の信号を受信したタイミングと、上記第3の端末から上記所定の信号を受信したタイミングと、の差である。
 無線リソースを有効に利用できる。
第1実施形態に係る無線通信システムの構成例を表すブロック図である。 図1に示す端末の構成の一例を表すブロック図である。 図1に示す端末の機能の一例を表すブロック図である。 図1に示す端末が記憶する優先度情報の一例を表すテーブルである。 図1に示す端末が、同期信号の送信を制御するために実行する処理の一例を示すフローチャートである。 図1に示す無線通信システムの動作の一例を示す説明図である。 第1実施形態の第1変形例に係る端末の機能の一例を表すブロック図である。 図7に示す端末が記憶するポイント情報の一例を表すテーブルである。 第1実施形態の第2変形例に係る端末の機能の一例を表すブロック図である。 第1実施形態の第3変形例に係る端末の機能の一例を表すブロック図である。 第2実施形態に係る端末の機能の一例を表すブロック図である。 図11に示す端末が、同期信号の送信を制御するために実行する処理の一例を示すフローチャートである。 第2実施形態の第1変形例に係る端末の機能の一例を表すブロック図である。 図13に示す端末が、同期信号の送信を制御するために実行する処理の一例を示すフローチャートである。 第2実施形態の第2変形例に係る端末の機能の一例を表すブロック図である。 図15に示す端末が、同期信号の送信を制御するために実行する処理の一例を示すフローチャートである。 第3実施形態に係る端末の機能の一例を表すブロック図である。 図17に示す端末が、同期信号の送信を制御するために実行する処理の一例を示すフローチャートである。
 以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、以下に説明される実施形態は例示である。従って、以下に明示しない種々の変形や技術が実施形態に適用されることは排除されない。なお、以下の実施形態で用いる図面において、同一の符号を付した部分は、変更又は変形が明示されない限り、同一若しくは同様の部分を表す。
<第1実施形態>
 上述したように、特許文献1乃至11及び非特許文献1に記載の無線通信システムは、クラスタヘッド(グループオーナーとも呼ばれる)としての親端末が、クラスタメンバーとしての子端末に、優先順位を予め通知する。ここで、端末が無線基地局を介して通信を行なう無線通信システムに、特許文献1乃至11及び非特許文献1に記載の技術を適用することを想定する。
 この場合、端末が移動するため、無線基地局が十分に短い周期が経過する毎に、優先順位の決定及び通知を行なわないと、例えば、災害が発生した時等に、適切な端末をクラスタヘッドとして用いることができない。従って、優先順位を通知するために用いられる無線リソースは大きくなりやすい。
 また、無線通信システムにおいては、アイドル状態の端末が移動することにより、当該端末の接続先となる無線基地局が変化した場合であっても、その変化が無線基地局に通知されないことがある。従って、無線基地局は、自局に接続される端末を認識できないため、優先順位を適切に決定できないことがある。
 ところで、クラスタヘッドとなる端末が変更された場合、各クラスタメンバーが接続先となる端末を変更するために無線リソースが用いられる。優先順位を適切に決定できない場合、クラスタヘッドとなる端末が頻繁に変更されることがある。従って、この場合、各クラスタメンバーが接続先となる端末を変更するために用いられる無線リソースは大きくなりやすい。
 また、優先順位を適切に決定できない場合、クラスタヘッドの数が多くなりやすい。クラスタヘッドの数が多くなるほど、例えば、クラスタヘッド間の通信、及び、クラスタヘッドの制御等に用いられる無線リソースは大きくなる。
 このように、上述した無線通信システムにおいては、無線リソースを有効に利用できないことがある。これに対し、本実施形態においては、無線リソースを有効に利用する。
 以下、第1実施形態に係る無線通信システムについて詳細に説明する。
(構成)
 図1に示すように、第1実施形態に係る無線通信システム1は、例示的に、M個の基地局10-1,10-2,…,10-Mと、N個の端末20-1,20-2,…,20-Nと、を備える。
 本例では、Mは、1以上の整数を表す。また、以下において、基地局10-mは、区別する必要がない場合、基地局10とも表される。mは、1からMの整数を表す。本例では、Nは、2以上の整数を表す。また、以下において、端末20-nは、区別する必要がない場合、端末20とも表される。nは、1からNの整数を表す。
 無線通信システム1は、基地局10と端末20との間で、予め定められた無線通信方式に従った無線通信を行なう。例えば、無線通信方式は、LTE-Advanced方式である。LTEは、Long Term Evolutionの略記である。なお、無線通信方式は、LTE-Advanced方式と異なる方式(例えば、LTE、又は、WiMAX(登録商標)等の方式)であってもよい。WiMAXは、Worldwide Interoperability for Microwave Accessの略記である。
 本例では、各基地局10は、1つの無線エリアを形成する。なお、各基地局10は、複数の無線エリアを形成してもよい。無線エリアは、カバレッジ・エリア、又は、通信エリアと表されてもよい。例えば、無線エリアは、マクロセル、マイクロセル、ナノセル、ピコセル、フェムトセル、ホームセル、又は、セクタセル等のセルである。
 また、各基地局10は、eNB(Evolved Node B)、NB(Node B)、マクロ基地局、マイクロ基地局、ナノ基地局、ピコ基地局、フェムト基地局、又は、ホーム基地局であってもよい。なお、各基地局10は、無線基地局の一例である。
 本例では、各基地局10は、有線通信可能な通信網(例えば、コアネットワーク)NWに接続されている。なお、各基地局10は、無線通信可能な通信網NWに接続されていてもよい。基地局10と通信網NWとの間のインタフェースは、S1インタフェースと呼ばれてもよい。また、基地局10間のインタフェースは、X2インタフェースと呼ばれてもよい。
 また、基地局10、及び、無線通信システム1のうちの基地局10よりも通信網(即ち、上位)NW側の部分は、E-UTRANと呼ばれてもよい。E-UTRANは、Evolved Universal Terrestrial Radio Access Networkの略記である。
 本例では、各端末20は、移動局、端末装置、又は、ユーザ端末(UE;User Equipment)と呼ばれてもよい。例えば、各端末20は、携帯電話機、スマートフォン、センサ、又は、メータ(測定器)等のデバイスである。各端末20は、ユーザによって携帯されていてもよいし、車両等の移動体に搭載されていてもよいし、固定されていてもよい。
 各基地局10は、無線エリアにおいて同期信号(SS;Synchronization Signal)を送信する。各端末20は、当該端末20の位置を含む無線エリアにおける同期信号を検出することにより、当該無線エリアを識別するとともに、当該無線エリアを形成する基地局10との間で通信タイミングを同期する。
 なお、無線信号において無線フレームの開始時点を識別可能であることは、通信タイミングが同期していることの一例である。また、無線信号においてシンボルの開始時点を識別可能であることは、通信タイミングが同期していることの一例である。また、基地局10と、基地局10が形成する無線エリア内の端末20と、の間で通信タイミングが同期していることは、基地局10と端末20とが接続されていることの一例である。
 同期信号は、無線エリアを検出するために用いられる信号の一例である。同期信号は、無線通信に用いる周波数を、基地局10と端末20との間で一致させるために用いられてもよい。同期信号は、所定の信号の一例である。
 各基地局10は、自局が形成する無線エリアにおいて、通信タイミングが同期された端末20に無線リソースを割り当てる。本例では、無線リソースには、時間及び周波数が含まれてよい。換言すると、無線リソースは、時間及び周波数により識別されてよい。各端末20は、通信タイミングが同期された無線エリアにおいて、当該無線エリアを形成する基地局10により割り当てられた無線リソースを用いて、当該基地局10と無線通信を行なう。
 更に、各端末20は、基地局10からの同期信号の未受信(例えば、同期信号を受信できなかったこと)に応じて、自端末20と異なる端末20(換言すると、他の端末20)と直接に無線通信を行なう。本例では、基地局10からの同期信号が未受信である端末20のうちの一部の端末20は、基地局10の機能の少なくとも一部を代替する端末20として動作する。基地局10の機能の少なくとも一部を代替する端末20は、クラスタヘッド20とも呼ばれる(グループオーナーとも呼ばれる)。基地局10からの同期信号が未受信である端末20のうちの残余の端末20は、クラスタメンバー20とも呼ばれる(グループメンバーとも呼ばれる)。
 本例では、各クラスタヘッド20は、無線エリアを形成するとともに、当該無線エリアにおいて同期信号を送信する。各クラスタメンバー20は、当該クラスタメンバー20の位置を含む無線エリアにおける同期信号を検出することにより、当該無線エリアを識別するとともに、当該無線エリアを形成するクラスタヘッド20との間で通信タイミングを同期する。クラスタヘッド20と、クラスタヘッド20が形成する無線エリア内のクラスタメンバー20と、の間で通信タイミングが同期していることは、クラスタヘッド20とクラスタメンバー20とが接続されていることの一例である。
 各クラスタヘッド20は、自端末が形成する無線エリアにおいて、通信タイミングが同期されたクラスタメンバー20に無線リソースを割り当てる。各クラスタメンバー20は、通信タイミングが同期された無線エリアにおいて、当該無線エリアを形成するクラスタヘッド20により割り当てられた無線リソースを用いて、当該クラスタヘッド20と無線通信を行なう。例えば、クラスタメンバー20は、クラスタヘッド20と通信を行なってもよい。また、クラスタメンバー20は、クラスタヘッド20を介して他のクラスタメンバー20と通信を行なってもよい。また、クラスタメンバー20は、クラスタヘッド20により割り当てられた無線リソースを用いて、他のクラスタメンバー20と直接に通信を行なってもよい。
 本例では、クラスタメンバー20は、クラスタヘッド20により割り当てられた無線リソースを用いて、クラスタヘッド20又は他のクラスタメンバー20と通信を行なう。ところで、クラスタメンバー20は、予め定められた無線リソースの候補(リソースプールとも呼ばれる)の中から、自身が使用する無線リソースを選択し、選択した無線リソースを用いて、クラスタヘッド20又は他のクラスタメンバー20と通信を行なってもよい。他の実施形態又は変形例においても同様である。
 図2に示すように、端末20は、例示的に、アンテナ21と、メモリ22と、CPU23と、RF回路24と、LSI25と、入出力部26と、を備える。CPUは、Central Processing Unitの略記である。RFは、Radio Frequencyの略記である。LSIは、Large Scale Integrationの略記である。
 メモリ22は、情報を読み書き可能に記憶する。例えば、メモリ22は、RAM、半導体メモリ、又は、有機メモリであってよい。RAMは、Random Access Memoryの略記である。メモリ22は、ROMを含んでいてもよい。ROMは、Read Only Memoryの略記である。
 CPU23は、メモリ22に記憶されているプログラムを実行することにより、アンテナ21、メモリ22、RF回路24、LSI25、及び、入出力部26を制御する。
 RF回路24は、アンテナ21を介して無線信号の送受信を行なう。本例では、無線信号の送受信は、デジタル信号とアナログ信号との相互の変換と、周波数の変換と、無線信号の増幅と、を含む。
 LSI25は、無線通信を行なうためのデジタル信号を処理する。LSI25は、送信される無線信号の基となるデジタル信号をRF回路24へ出力する。LSI25には、受信された無線信号に基づくデジタル信号がRF回路24から入力される。なお、LSI25は、プログラム可能な論理回路装置(PLD;Programmable Logic Device)を含んでいてもよい。
 入出力部26には、情報が入力される。例えば、この情報は、端末20のユーザにより入力されてよい。更に、入出力部26は、情報を出力する。本例では、入出力部26は、タッチパネル式のディスプレイである。なお、入出力部26は、ディスプレイに加えて、キー式のボタンを備えていてもよい。また、入出力部26は、タッチパネル式と異なる方式のディスプレイを備えていてもよい。
(機能)
 図3に例示するように、端末20は、機能的に、受信部201と、データ信号処理部202と、制御信号処理部203と、同期信号検出部204と、タイマ205と、制御部206と、を備える。制御部206は、一例として、優先度情報記憶部207と、優先度決定部208と、を備える。更に、端末20は、機能的に、同期信号生成部209と、制御信号生成部210と、データ信号生成部211と、送信部212と、を備える。
 本例では、受信部201及び送信部212は、RF回路24により実現される。また、本例では、アンテナ21は、受信アンテナ21a及び送信アンテナ21bを含む。なお、アンテナ21は、共用器を備え、1つのアンテナが共用器によって送信と受信とで共用されてもよい。
 本例では、端末20の機能のうちの、受信部201及び送信部212と異なる機能部202~211は、LSI25により実現される。なお、機能部202~211の少なくとも一部は、CPU23及びメモリ22により実現されてもよい。
 受信部201は、受信アンテナ21aを介して受信した無線信号に対して受信処理を実行し、実行結果を受信信号として出力する。例えば、受信処理は、無線信号の増幅と、無線周波数から基底周波数への変換(換言すると、ダウンコンバージョン)と、アナログ信号からデジタル信号への変換と、を含む。
 ここで、端末20の通信状態について説明する。本例では、端末20の通信状態は、第1~第3の通信状態を含む。
 第1の通信状態において、端末20は、同期信号を送信せずに、基地局10により送信された同期信号を受信し、受信した同期信号に基づいて基地局10と通信を行なう。
 第2の通信状態において、端末20は、同期信号を送信せずに、他の端末20により送信された同期信号を受信し、受信した同期信号に基づいて当該他の端末20、又は、通信状態が第2の通信状態である、さらに別の端末20と通信を行なう。端末20の通信状態が第2の通信状態であることは、端末20がクラスタメンバーとして用いられることの一例である。
 第3の通信状態において、端末20は、同期信号を送信し、当該同期信号を受信した他の端末20と通信を行なう。端末20の通信状態が第3の通信状態であることは、端末20がクラスタヘッドとして用いられることの一例である。
 次に、端末20の動作モードについて説明する。
 本例では、端末20は、複数の動作モードのうちの1つの動作モードにて動作する。複数の動作モードは、第1の動作モードと第2の動作モードとを含む。
 本例では、端末20が第1の動作モードにて動作する場合、端末20の通信状態は、第1又は第2の通信状態である。従って、本例では、端末20が第1の動作モードにて動作する場合、端末20がクラスタメンバーとして用いられることがある。
 また、本例では、端末20が第2の動作モードにて動作する場合、端末20の通信状態は、第3の通信状態である。従って、本例では、端末20が第2の動作モードにて動作する場合、端末20がクラスタヘッドとして用いられる。
 第1の動作モードは、端末20が、基地局10、又は、第1の動作モード若しくは第2の動作モードにて動作する他の端末20と通信を行なう動作モードである。第1の動作モードにおいて、端末20は、基地局10、又は、第2の動作モードにて動作する他の端末20から同期信号を受信する。更に、第1の動作モードにおいて、端末20は、受信した同期信号に基づいて無線エリアを識別するとともに、当該無線エリアを形成する、基地局10又は他の端末20との間で通信タイミングを同期する。
 加えて、第1の動作モードにおいて、端末20は、通信タイミングが同期された無線エリアにおいて、当該基地局10、又は、第1の動作モード若しくは第2の動作モードで動作中の他の端末20と無線通信を行なう。この無線通信は、上記無線エリアを形成する、基地局10又は他の端末20により割り当てられた無線リソースを用いて行なわれる。
 ここでは、端末20が、無線エリアを形成する他の端末20により割り当てられた無線リソースを用いて無線通信を行なう例を示している。ところで、端末20は、予め定められた無線リソースの候補(リソースプールとも呼ばれる)から、自身が使用する無線リソースを選択してもよい。この場合、端末20は、選択した無線リソースを用いて第1の動作モード又は第2の動作モードにて動作中の他の端末20と無線通信を行なってもよい。
 第2の動作モードは、端末20が、第1の動作モードにて動作する他の端末20と通信を行なう動作モードである。第2の動作モードにおいて、端末20は、同期信号を送信する。更に、第2の動作モードにおいて、端末20は、自端末20が形成する無線エリア内に位置する他の端末20に無線リソースを割り当てる。加えて、第2の動作モードにおいて、端末20は、他の端末20に割り当てた無線リソースを用いて、当該他の端末20と無線通信を行なう。
 データ信号処理部202は、第1の動作モードにおいて、基地局10又は他の端末20により自端末20に割り当てられた無線リソースからデータ信号を処理する。
 また、データ信号処理部202は、第2の動作モードにおいて、自端末20が他の端末20に割り当てた無線リソースからデータ信号を処理する。
 本例では、データ信号処理部202は、データ信号に対して復調・復号処理を実行する。本例では、復調・復号処理は、データ信号を復調する処理と、データ信号に施された誤り訂正符号化に基づく誤り訂正復号処理と、を含む。なお、復調・復号処理は、データ信号に付加された誤り検出符号に基づく誤り検出処理を含んでいてもよい。
 制御信号処理部203は、第1の動作モードにおいて、基地局10又は他の端末20により割り当てられた無線リソースから制御信号を処理する。
 また、制御信号処理部203は、第2の動作モードにおいて、自端末20が割り当てた無線リソースから制御信号を処理する。
 本例では、制御信号処理部203は、制御信号に対して復調・復号処理を実行する。本例では、復調・復号処理は、制御信号を復調する処理と、制御信号に施された誤り訂正符号化に基づく誤り訂正復号処理と、を含む。なお、復調・復号処理は、制御信号に付加された誤り検出符号に基づく誤り検出処理を含んでいてもよい。
 同期信号検出部204は、受信部201により出力された受信信号に基づいて、同期信号を検出する。同期信号検出部204は、上記検出結果を出力する。
 同期信号検出部204は、第1の動作モードにおいて、タイマ205を用いて、同期信号が検出されない状態が、所定の判定時間以上、継続しているか否かを判定する。本例では、判定時間は、予め定められた値を有する。同期信号検出部204は、第1の動作モードにおいて、上記判定結果を出力する。
 制御部206は、第1の動作モードにおいて、同期信号検出部204からの検出結果に基づいて無線エリアを識別する。更に、制御部206は、第1の動作モードにおいて、同期信号検出部204からの検出結果に基づいて、上記無線エリアを形成する、基地局10又は他の端末20との間で通信タイミングを同期する制御を行なう。
 加えて、制御部206は、第1の動作モードにおいて、上記無線エリアを形成する、基地局10又は他の端末20により割り当てられた無線リソースを用いて、当該基地局10又は他の端末20と無線通信を行なう制御を行なう。
 更に、制御部206は、第1の動作モードにおいて、同期信号が検出されない状態が判定時間以上、継続していることを、同期信号検出部204からの判定結果が示すとき、端末20の動作モードを第2の動作モードに切り替える。
 制御部206は、端末20の動作モードを第1の動作モードから第2の動作モードへ切り替えると、優先度決定部208により自端末20の優先度を決定する。
 後述するように、優先度が高い端末20ほど、同期信号を送信する第2の動作モードを選択しやすくなる。換言すると、優先度が低い端末20ほど、同期信号を送信しない第1の動作モードを選択しやすくなる。このように、優先度は、基地局10に代わる、端末20による同期信号の送信が優先される程度を表す。優先度は、同期信号の基地局10に代わる送信に関する情報の一例である。
 優先度情報記憶部207は、端末20に関する情報と優先度との関係を表す優先度情報を予め記憶する。優先度情報の記憶は、優先度情報の保持の一例である。図4に示すように、本例では、優先度情報は、テーブル形式のデータである。また、本例では、優先度は、値が小さくなるほど高くなる。優先度情報は、無線通信システム1において各端末20に配信されてもよい。
 端末20に関する情報は、例示的に、ユーザ種類と、端末の位置と、電力供給の有無と、バッテリの残量と、他の通信機能の有無と、GPS機能の有無と、を含む。GPSは、Global Positioning Systemの略記である。
 ユーザ種類は、端末20を所有するユーザの種類を表す。電力供給の有無は、端末20へ電力が供給されているか否かを表す。バッテリの残量は、端末20が備えるバッテリの残量を表す。他の通信機能の有無は、基地局10と無線通信を行なうために用いられる通信方式と異なる通信方式を端末20が使用可能であるか否かを表す。他の通信機能の有無は、端末20が使用可能な通信方式の数が2以上であることの一例である。例えば、他の通信機能は、無線LAN(Local Area Network)方式に従った機能であってよい。GPS機能の有無は、端末20がGPS機能を備えるか否かを表す。
 端末20に関する情報は、端末20が屋内又は屋外のいずれに存在するか、端末20が移動する速度、端末20が備えるアンテナの性能、端末20の送信電力、及び、端末20に対する課金の状態、の少なくとも1つを含んでいてもよい。例えば、端末20が屋内又は屋外のいずれに存在するかは、端末20によって、受信されたGPS信号に基づいて、GPS信号の送信元であるGPS衛星の数が取得され、取得されたGPS衛星の数に基づいて判定されてよい。
 また、端末20に関する情報は、上記に例示した情報のうちの1つ又は2つ以上の組み合わせであってもよい。
 端末20を所有するユーザの種類と、その端末20がクラスタヘッドとして用いられることの適切さと、の間には相関がある。例えば、端末20の性能が相違することにより、警察官、消防隊員、又は、官公庁の職員が所有する端末20は、一般人が所有する端末20よりも、クラスタヘッドとして用いられることに適していることがある。端末20の性能は、例えば、セキュリティの強度、情報の処理速度、又は、通信速度等であってよい。
 端末20の位置と、その端末20がクラスタヘッドとして用いられることの適切さと、の間には相関がある。例えば、市街地に位置する端末20は、郊外に位置する端末20よりも、通信可能な他の端末20の数が多くなりやすいため、クラスタヘッドとして用いられることに適していることがある。また、例えば、端末20の高度が高くなるほど、障害物が存在する確率が低下する。従って、端末20は、高度が高くなるほど、通信可能な他の端末20の数が多くなりやすいため、クラスタヘッドとして用いられることに適していることがある。
 端末20が屋内又は屋外のいずれに存在するかと、その端末20がクラスタヘッドとして用いられることの適切さと、の間には相関がある。例えば、屋外に存在する端末20は、屋内に存在する端末20よりも、通信可能な他の端末20の数が多くなりやすいため、クラスタヘッドとして用いられることに適していることがある。
 端末20への電力の供給の有無と、その端末20がクラスタヘッドとして用いられることの適切さと、の間には相関がある。例えば、電力が供給されている端末20は、電力が供給されていない端末20よりも、長い期間に亘って動作できると考えられるため、クラスタヘッドとして用いられることに適していることがある。
 端末20のバッテリの残量と、その端末20がクラスタヘッドとして用いられることの適切さと、の間には相関がある。例えば、端末20は、バッテリの残量が多くなるほど、長い期間に亘って動作できると考えられるため、クラスタヘッドとして用いられることに適していることがある。
 端末20が移動する速度と、その端末20がクラスタヘッドとして用いられることの適切さと、の間には相関がある。例えば、端末20は、移動する速度が遅くなるほど、クラスタメンバーとの接続を長い期間に亘って維持できると考えられるため、クラスタヘッドとして用いられることに適していることがある。
 端末20が備えるアンテナの性能と、その端末20がクラスタヘッドとして用いられることの適切さと、の間には相関がある。例えば、端末20は、アンテナの性能が高くなるほど、通信可能な他の端末20の数が多くなりやすいため、クラスタヘッドとして用いられることに適していることがある。例えば、アンテナの性能は、アンテナの利得であってよい。
 また、例えば、指向性を有しないアンテナを備える端末20は、指向性を有するアンテナを備える端末20よりも、通信可能な他の端末20の数が多くなりやすいため、クラスタヘッドとして用いられることに適していることがある。
 端末20の送信電力と、その端末20がクラスタヘッドとして用いられることの適切さと、の間には相関がある。例えば、端末20は、送信電力が大きくなるほど、通信可能な他の端末20の数が多くなりやすいため、クラスタヘッドとして用いられることに適していることがある。
 端末20が使用可能な通信方式の数と、その端末20がクラスタヘッドとして用いられることの適切さと、の間には相関がある。例えば、端末20は、使用可能な通信方式の数が多くなるほど、いずれかの通信方式を用いて、他の装置と通信を実行できる確率が高くなるため、クラスタヘッドとして用いられることに適していることがある。
 端末20のGPS機能の有無と、その端末20がクラスタヘッドとして用いられることの適切さと、の間には相関がある。例えば、GPS機能を有する端末20は、GPS信号を受信することにより同期の基準となり得る正確な時刻を取得することができるため、クラスタヘッドとして用いられることに適していることがある。
 端末20に対する課金の状態と、その端末20がクラスタヘッドとして用いられることの適切さと、の間には相関がある。例えば、端末20は、課金額に応じて、クラスタヘッドとして用いられることに適している程度が決定されることがある。
 本例では、優先度決定部208は、端末20に関する情報を取得する。例えば、優先度決定部208は、電力供給の有無、及び、バッテリの残量を検出してよい。例えば、優先度決定部208は、ユーザ種類、他の通信機能の有無、及び、GPS機能の有無を表す情報を予め記憶し、記憶されている情報を取得してよい。
 優先度決定部208は、取得した、端末20に関する情報と、優先度情報記憶部207に記憶されている優先度情報と、に基づいて自端末20の優先度を決定する。
 これによれば、端末20は、自端末20の優先度を適切に決定できる。また、優先度情報に基づいて自端末20の優先度を決定することは、所定のルールに従って自端末20の優先度を決定することの一例である。
 このようにして、端末20は、基地局10からの同期信号の未受信に応じて、同期信号の送信に関する自端末20の優先度を所定のルールに従って決定する。
 これによれば、基地局10が優先度を端末20に通知することを不要にできる。この結果、無線リソースを有効に利用できる。
 制御部206は、端末20の動作モードが第1の動作モードから第2の動作モードに切り替えられてから待機時間が経過するまでの間に、他の端末20から同期信号を受信したか否かを判定する。待機時間は、優先度決定部208により決定された優先度が高くなるほど短くなるように設定されてよい。本例では、制御部206は、優先度と待機時間との関係を表す情報を予め記憶するとともに、決定された優先度と記憶されている情報とに基づいて待機時間を決定する。
 制御部206は、第1の動作モードから第2の動作モードへの動作モードの切り替えから待機時間が経過するまでの間に、他の端末20から同期信号を受信したと判定した場合、端末20の動作モードを第2の動作モードから第1の動作モードに切り替える。
 制御部206は、第1の動作モードから第2の動作モードへの動作モードの切り替えから待機時間が経過するまでの間に、他の端末20から同期信号を受信しなかったと判定した場合、同期信号の送信を開始するように同期信号生成部209を制御する。
 このように、端末20は、決定した優先度に応じた待機時間が経過するまでの同期信号の未受信に応じて、同期信号の送信を開始する。換言すると、端末20は、同期信号を、基地局10に代わって送信するか否かを優先度に従って決定する。
 これによれば、優先度が高い端末20ほど、クラスタヘッドとして用いられる確率を高めることができる。更に、同期信号が無駄に送信されることを抑制できる。
 同期信号生成部209は、第2の動作モードにおいて、優先度決定部208により決定された優先度と対応付けられた同期信号を生成する。本例では、同期信号生成部209は、優先度と、Zadoff-Chu系列を識別する識別子と、を対応付けて予め記憶し、決定された優先度と対応付けられた識別子により識別されるZadoff-Chu系列を用いることにより、同期信号を生成する。従って、同期信号を受信した他の端末20は、その同期信号と対応付けられた優先度を認識することができる。
 同期信号生成部209は、制御部206による制御に従って、予め定められた無線リソースを用いて同期信号を送信するように、生成した同期信号を出力する。
 制御信号生成部210は、制御情報を表す制御信号を生成する。本例では、制御信号生成部210は、生成した制御信号に対して符号化・変調処理を実行する。本例では、符号化・変調処理は、制御信号に対して誤り訂正符号化を行なう処理と、制御信号を変調する処理と、を含む。なお、符号化・変調処理は、制御信号に対して誤り検出符号を付加する処理を含んでいてもよい。
 制御信号生成部210は、第1の動作モードにおいて、基地局10又は他の端末20により自端末20に割り当てられた無線リソースを用いて制御信号を送信するように、生成した制御信号を出力する。
 また、制御信号生成部210は、第2の動作モードにおいて、自端末20が他の端末20に割り当てた無線リソースを用いて制御信号を送信するように、生成した制御信号を出力する。
 データ信号生成部211は、ユーザデータを表すデータ信号を生成する。本例では、データ信号生成部211は、生成したデータ信号に対して符号化・変調処理を実行する。本例では、符号化・変調処理は、データ信号に対して誤り訂正符号化を行なう処理と、データ信号を変調する処理と、を含む。なお、符号化・変調処理は、データ信号に対して誤り検出符号を付加する処理を含んでいてもよい。
 データ信号生成部211は、第1の動作モードにおいて、基地局10又は他の端末20により自端末20に割り当てられた無線リソースを用いてデータ信号を送信するように、生成したデータ信号を出力する。
 また、データ信号生成部211は、第2の動作モードにおいて、自端末20が他の端末20に割り当てた無線リソースを用いてデータ信号を送信するように、生成したデータ信号を出力する。
 送信部212は、各機能部209~211により出力された信号に対して送信処理を実行し、実行結果である無線信号を送信アンテナ21bを介して送信する。例えば、送信処理は、デジタル信号からアナログ信号への変換と、基底周波数から無線周波数への変換(換言すると、アップコンバージョン)と、無線信号の増幅と、を含む。
(動作)
 次に、無線通信システム1の動作について、図5及び図6を参照しながら説明する。ここでは、無線通信システム1の動作のうちの、端末20による同期信号の送信に係る部分について説明する。
 端末20は、図5にフローチャートにより例示するように、端末20が第1の動作モードにて動作している場合において、基地局10又は他の端末20からの同期信号を、判定時間が経過するまでの間に検出するか否かを判定する(図5のステップS101)。
 ここでは、端末20が、基地局10又は他の端末20からの同期信号を、判定時間が経過するまでの間に検出しない場合を想定する。この場合、端末20は、「No」と判定し、ルールに従って優先度を決定する(図5のステップS102)。本例では、端末20は、端末20に関する情報を取得し、取得した情報と、記憶されている優先度情報と、に基づいて優先度を決定する。
 同期信号を、判定時間が経過するまでの間に検出しないことは、同期信号を検出しない状態が判定時間以上、継続することを表す。本例では、端末20が図5のステップS101にて「No」と判定することは、端末20の動作モードを第1の動作モードから第2の動作モードへ切り替えることを表す。本例では、端末20は、記憶している優先度情報に基づいて優先度を決定する。なお、図5のステップS101及びS102の処理は、図5に示した順序と逆の順序にて実行されてもよい。
 次いで、端末20は、決定した優先度に応じた待機時間が経過するまでに、他の端末20からの同期信号を検出するか否かを判定する(図5のステップS103)。
 ここでは、待機時間が経過するまでに、他の端末20からの同期信号を検出しない場合を想定する。この場合、端末20は、「No」と判定し、優先度に対応する同期信号を送信する(図5のステップS104)。その後、端末20は、同期信号の送信を継続する。
 なお、端末20は、図5のステップS101にて、基地局10又は他の端末20からの同期信号を、判定時間が経過するまでの間に検出した場合、「Yes」と判定する。この場合、端末20は、検出した同期信号に基づいて、同期信号を送信してきた基地局10又は他の端末20との間で通信タイミングを同期する(図5のステップS105)。その後、端末20は、図5のステップS101へ戻り、ステップS101~S105の処理を繰り返し実行する。
 また、端末20は、図5のステップS103にて、待機時間が経過するまでに、他の端末20からの同期信号を検出した場合、「Yes」と判定する。本例では、端末20が図5のステップS103にて「Yes」と判定することは、端末20の動作モードを第2の動作モードから第1の動作モードへ切り替えることを表す。この場合、端末20は、検出した同期信号に基づいて、同期信号を送信してきた基地局10又は他の端末20との間で通信タイミングを同期する(図5のステップS105)。その後、端末20は、図5のステップS101へ戻り、ステップS101~S105の処理を繰り返し実行する。
 例えば、図6に示すように、無線通信システム1が、10個の端末20-1,20-2,…,20-10を備える場合を想定する。この場合において、各端末20が基地局10からの同期信号を受信できなくなった場合を想定する。
 更に、この場合において、端末20-1及び20-2の優先度が、他の端末20-3,20-4,…,20-10の優先度よりも高い場合を想定する。この場合、端末20-1及び20-2は、他の端末20-3,20-4,…,20-10よりも早期に同期信号の送信を開始する。
 本例では、他の端末20-3,20-4,…,20-6は、端末20-1が形成する無線エリア30-1内に位置する場合を想定する。また、本例では、他の端末20-7,20-8,…,20-10は、端末20-2が形成する無線エリア30-2内に位置する場合を想定する。
 この場合、他の端末20-3,20-4,…,20-10は、端末20-1又は20-2からの同期信号を待機時間が経過するまでに受信する。
 従って、本例では、端末20-1及び20-2は、第2の動作モードにて動作する。また、他の端末20-3,20-4,…,20-10は、第1の動作モードにて動作する。
 以上、説明したように、第1実施形態に係る無線通信システム1において、複数の端末20のそれぞれは、基地局10からの同期信号の未受信に応じて、同期信号の送信に関する自端末20の優先度を所定のルールに従って決定する。
 これによれば、基地局10が優先度を端末20に通知することを不要にできる。この結果、無線リソースを有効に利用できる。
 なお、端末20は、自端末20のユーザにより入力された情報に基づいて優先度を決定してもよい。
 また、同期信号は、優先度と対応付けられていなくてもよい。この場合、同期信号とともに優先度を示す情報が送信されてもよい。
<第1実施形態の第1変形例>
 次に、本発明の第1実施形態の第1変形例に係る無線通信システムについて説明する。第1実施形態の第1変形例に係る無線通信システムは、第1実施形態に係る無線通信システムに対して、端末に関する情報に含まれる複数の要素情報に重みを付けて優先度を決定する点において相違している。以下、かかる相違点を中心として説明する。なお、第1実施形態の第1変形例の説明において、第1実施形態にて使用した符号と同じ符号を付したものは、同一又はほぼ同様のものである。
 図7に例示するように、第1変形例に係る端末20Aは、機能的に、図3の制御部206に代えて、制御部206Aを備える。制御部206Aは、優先度情報記憶部207及び優先度決定部208に代えて、ポイント情報記憶部213A及び優先度算出部214Aを備える点を除いて、制御部206と同様の機能を有する。
 ポイント情報記憶部213Aは、端末20Aに関する情報に含まれる複数の要素情報のそれぞれに対して、情報の内容と、ポイントと、の関係を表すポイント情報を予め記憶する。ポイント情報の記憶は、ポイント情報の保持の一例である。図8に示すように、本例では、ポイント情報は、テーブル形式のデータである。
 優先度算出部214Aは、ポイント情報記憶部213Aに記憶されている関係に基づいて、複数の要素情報に対するポイントの総和を算出する。優先度算出部214Aは、算出したポイントの総和に基づいて優先度を決定する。本例では、優先度算出部214Aは、算出したポイントの総和を優先度として決定する。ポイントの総和に基づいて優先度を決定することは、端末20Aに関する情報に含まれる複数の要素情報に重みを付けて優先度を決定することの一例である。
 ところで、要素情報毎に、端末20Aがクラスタヘッドとして用いられることの適切さに及ぼす影響が異なる。従って、第1変形例に係る端末20Aによれば、上記影響の相違を優先度に反映することができる。この結果、優先度を適切に決定することができる。
<第1実施形態の第2変形例>
 次に、本発明の第1実施形態の第2変形例に係る無線通信システムについて説明する。第1実施形態の第2変形例に係る無線通信システムは、第1実施形態に係る無線通信システムに対して、擬似乱数に基づいて優先度を決定する点において相違している。以下、かかる相違点を中心として説明する。なお、第1実施形態の第2変形例の説明において、第1実施形態にて使用した符号と同じ符号を付したものは、同一又はほぼ同様のものである。
 図9に例示するように、第2変形例に係る端末20Bは、機能的に、図3の制御部206に代えて、制御部206Bを備える。制御部206Bは、優先度情報記憶部207及び優先度決定部208に代えて、擬似乱数生成部215B及び優先度決定部208Bを備える点を除いて、制御部206と同様の機能を有する。
 擬似乱数生成部215Bは、擬似乱数を生成する。本例では、擬似乱数生成部215Bは、端末20Bを識別する端末識別子と、現在の時刻と、の組み合わせをシードとして用いて、擬似乱数を生成する。
 優先度決定部208Bは、擬似乱数生成部215Bにより生成された擬似乱数に基づいて優先度を決定する。例えば、優先度決定部208Bは、擬似乱数と優先度との関係を表す情報を予め記憶し、記憶している情報と、生成された擬似乱数と、に基づいて優先度を決定してもよい。また、優先度決定部208Bは、生成された擬似乱数を優先度として決定してもよい。
 第2変形例に係る端末20Bによれば、端末20B間で優先度が一致する確率を低減できる。この結果、同期信号が無駄に送信されることを抑制できる。
 また、本例では、生成され得る擬似乱数の値の数を多くするほど、端末20B間で優先度が一致する確率を低くできる。
<第1実施形態の第3変形例>
 次に、本発明の第1実施形態の第3変形例に係る無線通信システムについて説明する。第1実施形態の第3変形例に係る無線通信システムは、第1実施形態に係る無線通信システムに対して、通信可能な端末の数に基づいて優先度を決定する点において相違している。以下、かかる相違点を中心として説明する。なお、第1実施形態の第3変形例の説明において、第1実施形態にて使用した符号と同じ符号を付したものは、同一又はほぼ同様のものである。
 図10に例示するように、第3変形例に係る端末20Cは、機能的に、図3の制御部206に代えて、制御部206Cを備える。制御部206Cは、優先度情報記憶部207及び優先度決定部208に代えて、端末検出処理部216C及び優先度決定部208Cを備える点を除いて、制御部206と同様の機能を有する。
 端末検出処理部216Cは、端末検出処理を実行する。端末検出処理は、自端末20Cと通信可能な他の端末20Cを検出する処理である。端末検出処理は、D2D Discoveryと呼ばれてもよい。
 本例では、端末検出処理は、プローブ信号(ディスカバリ信号とも呼ばれる)を生成し、プローブ信号を送信するように送信部212へ、生成したプローブ信号を出力する処理を含む。他の端末20Cは、プローブ信号の受信に応じて、応答信号を送信する。なお、プローブ信号に関する情報は、報知されてもよいし、ページング信号を用いて通知されてもよい。例えば、プローブ信号に関する情報は、プローブ信号を送信するタイミング、及び、プローブ信号を識別する情報を含む。
 更に、端末検出処理は、受信部201により出力された受信信号から応答信号を検出することにより、自端末20Cと通信可能な他の端末20Cを検出する処理を含む。
 端末検出処理部216Cは、検出端末数を出力する。検出端末数は、端末検出処理によって検出された、自端末20Cと通信可能な他の端末20Cの数である。
 なお、端末検出処理部216Cは、第1の動作モードにおいて、端末検出処理を実行してもよい。
 優先度決定部208Cは、端末検出処理部216Cにより出力された検出端末数に基づいて優先度を決定する。本例では、優先度決定部208Cは、検出端末数が多くなるほど高くなるように優先度を決定する。
 これによれば、クラスタヘッドの数を低減できる。これにより、例えば、クラスタヘッド間の通信、及び、クラスタヘッドの制御等に用いられる無線リソースを低減できる。
 本例では、優先度決定部208Cは、検出端末数と優先度との関係を表す情報を予め記憶し、記憶されている情報と、端末検出処理部216Cにより出力された検出端末数と、に基づいて優先度を決定する。
 このように、第3変形例に係る端末20Cは、他の端末20Cを検出する処理を実行し、その処理により検出した他の端末20Cの数に基づいて自端末20Cの優先度を決定する。
 これによれば、各端末20Cが通信可能な端末20Cの数を優先度に反映できる。従って、優先度を適切に決定できる。
 なお、端末20Cは、端末検出処理によって自端末20Cを検出した他の端末20Cの数が多くなるほど高くなるように優先度を決定してもよい。
 この場合、端末20Cは、受信信号からプローブ信号を検出することにより、当該プローブ信号を送信してきた他の端末20Cを、端末検出処理によって自端末20Cを検出した他の端末20Cとして検出してよい。なお、プローブ信号は、送信元の端末20Cを識別する識別子を含んでいてもよい。また、端末20Cは、受信したプローブ信号の数を、端末検出処理によって自端末20Cを検出した他の端末20Cの数として取得してもよい。
 これによれば、クラスタヘッドの数を低減できる。これにより、例えば、クラスタヘッド間の通信、及び、クラスタヘッドの制御等に用いられる無線リソースを低減できる。
<第2実施形態>
 次に、本発明の第2実施形態に係る無線通信システムについて説明する。第2実施形態に係る無線通信システムは、第1実施形態に係る無線通信システムに対して、優先度を端末の状態に応じて変更する点において相違している。以下、かかる相違点を中心として説明する。なお、第2実施形態の説明において、第1実施形態にて使用した符号と同じ符号を付したものは、同一又はほぼ同様のものである。
 特許文献1乃至11及び非特許文献1に記載の無線通信システムにおいて、優先順位が決定された後に端末の状態が変化した場合、端末は、その変化を優先順位に反映できない。
 ところで、クラスタヘッドとなる端末が変更された場合、各クラスタメンバーが接続先となる端末を変更するために無線リソースが用いられる。優先順位を適切に決定できない場合、クラスタヘッドとなる端末が頻繁に変更されることがある。従って、この場合、各クラスタメンバーが接続先となる端末を変更するために用いられる無線リソースは大きくなりやすい。
 また、優先順位を適切に決定できない場合、クラスタヘッドの数が多くなりやすい。クラスタヘッドの数が多くなるほど、例えば、クラスタヘッド間の通信、及び、クラスタヘッドの制御等に用いられる無線リソースは大きくなる。また、上述した無線通信システムにおいては、同期信号が無駄に送信されることがある。
 このように、上述した無線通信システムにおいては、無線リソースを有効に利用できないことがある。これに対し、本実施形態においては、無線リソースを有効に利用する。
 以下、第2実施形態に係る無線通信システムについて詳細に説明する。
(機能)
 図11に例示するように、第2実施形態に係る端末20Dは、機能的に、図3の制御部206に代えて、制御部206Dを備える。制御部206Dは、自端末20Dの優先度を変更する点、及び、同期信号の送信を中止する制御を行なう点を除いて、制御部206と同様の機能を有する。
 制御部206Dは、優先度決定部208により決定された優先度を自端末20Dの状態に応じて変更する。
 本例では、制御部206Dは、自端末20Dが同期信号の送信を開始してから経過した時間が長くなるほど自端末20Dの優先度を高くする。
 同期信号の送信を開始してから経過した時間が長い端末20Dほど、クラスタヘッドからクラスタメンバーへの変更に伴って、動作モードを変更する他の端末20Dの数、及び、接続先となる端末20Dを変更するクラスタメンバーの数が多くなりやすい。
 これに対し、第2実施形態に係る端末20Dによれば、同期信号の送信を開始してから経過した時間が長い端末20Dほど、クラスタヘッドからクラスタメンバーに変更されにくくなる。これにより、クラスタヘッドとなる端末20Dが頻繁に変更されにくくなる。また、これにより、動作モードを変更する端末20Dの数、及び、接続先となる端末20Dを変更するクラスタメンバーの数を低減できる。この結果、クラスタメンバーが接続先となる端末20Dを変更するために用いられる無線リソースを低減できる。従って、無線リソースを有効に利用できる。
 例えば、制御部206Dは、時間と優先度との関係を表す情報を予め記憶し、記憶している情報と、自端末20Dが同期信号の送信を開始してから経過した時間と、に基づいて優先度を更新する。
 また、例えば、制御部206Dは、所定の更新周期が経過する毎に、優先度から所定の変更分を減算してもよい。
 更に、制御部206Dは、第2の動作モードにおいて、同期信号検出部204からの検出結果に基づいて、他の端末20Dからの同期信号が検出されたか否かを判定する。制御部206Dは、他の端末20Dからの同期信号が検出されたと判定した場合、検出された同期信号と対応付けられた優先度に基づいて、自端末20Dによる同期信号の送信を制御する。
 これによれば、優先度が高い端末20Dほど、クラスタヘッドとして用いられる確率を高めることができる。更に、同期信号が無駄に送信されることを抑制できる。
 本例では、制御部206Dは、検出された同期信号と対応付けられた優先度が、自端末20Dの優先度よりも高い場合、動作モードを第2の動作モードから第1の動作モードへ切り替える。従って、この場合、制御部206Dは、自端末20Dによる同期信号の送信を中止する。
 一方、検出された同期信号と対応付けられた優先度が、自端末20Dの優先度よりも低い場合、制御部206Dは、動作モードを第2の動作モードに維持する。従って、この場合、制御部206Dは、自端末20Dによる同期信号の送信を継続する。
 これによれば、優先度が高い端末20Dほど、クラスタヘッドとして用いられる確率を高めることができる。更に、同期信号が無駄に送信されることを抑制できる。
 なお、制御部206Dは、検出された同期信号と対応付けられた優先度が、自端末20Dの優先度よりも高い場合、動作モードを切り替えずに、同期信号の送信を継続するとともに、同期信号の送信電力を小さくしてもよい。
(動作)
 次に、第2実施形態に係る端末20Dの動作について、図12を参照しながら説明する。
 第2実施形態に係る端末20Dは、図5の処理に代えて、図5のステップS104の後に、図12のステップS201~S202を追加した処理を実行する。なお、ステップS201は、ステップS104の前に実行されてもよい。
 端末20Dは、同期信号を送信した(図12のステップS104)後、自端末20Dの優先度を更新する(図12のステップS201)。本例では、端末20Dは、自端末20Dが同期信号の送信を開始してから経過した時間が長くなるほど自端末20Dの優先度を高くするように、自端末20Dの優先度を更新する。
 次いで、端末20Dは、自端末20Dの優先度よりも高い優先度と対応付けられた同期信号が検出されたか否かを判定する(図12のステップS202)。
 ここでは、自端末20Dの優先度よりも高い優先度と対応付けられた同期信号が検出された場合を想定する。この場合、端末20Dは、「Yes」と判定し、図12のステップS105へ進む。本例では、端末20Dが図12のステップS202にて「Yes」と判定することは、端末20Dの動作モードを第2の動作モードから第1の動作モードへ切り替えることを表す。従って、この場合、端末20Dは、同期信号の送信を中止する。
 また、端末20Dは、図12のステップS202にて、自端末20Dの優先度よりも高い優先度と対応付けられた同期信号が検出されなかった場合、「No」と判定して図12のステップS104へ戻る。この場合、端末20Dの動作モードは、第2の動作モードに維持される。従って、端末20Dは、同期信号の送信を継続する。
 以上、説明したように、第2実施形態に係る端末20Dは、優先度決定部208により決定された優先度を自端末20Dの状態に応じて変更する。
 これによれば、端末20Dの状態の変化を優先度に反映できる。これにより、端末20Dの状態に応じた、適切な優先度を用いることができる。この結果、クラスタヘッドが変更される頻度を低減できる。また、クラスタヘッドの数を低減できる。従って、無線リソースを有効に利用できる。
 更に、第2実施形態に係る端末20Dは、他の端末20Dからの同期信号の受信に応じて、当該他の端末20Dの優先度に基づいて自端末20Dによる同期信号の送信を制御する。
 これによれば、優先度が高い端末20Dほど、クラスタヘッドとして用いられる確率を高めることができる。更に、同期信号が無駄に送信されることを抑制できる。
 また、クラスタヘッドとして用いられる端末20Dは、自端末20Dと通信する他の端末20Dの数が多くなるほど自端末20Dの優先度を高くしてもよい。
 例えば、クラスタヘッドとして用いられる端末20Dと通信する他の端末20Dの数は、同期信号を受信した端末20Dが、その同期信号を送信している端末20Dに、クラスタメンバーの増加を通知することにより、取得されてよい。この場合、この通知は、RA手順を実行することにより実行されてよい。RAは、Random Accessの略記である。例えば、RA手順は、競合ベース又は非競合ベースのRA手順であってよい。
 また、例えば、クラスタヘッドとして用いられる端末20Dと通信する他の端末20Dの数は、所定の周期が経過する毎に、クラスタヘッドとして用いられる端末20Dが、所定のプローブ信号を送信することにより、取得されてよい。この場合、他の端末20Cは、プローブ信号の受信に応じて、応答信号を送信してよい。更に、この場合、クラスタヘッドとして用いられる端末20Dは、受信した応答信号に基づいて上記数を取得してよい。
 これによれば、接続中のクラスタメンバーが多い端末20Dほど、クラスタヘッドからクラスタメンバーに変更されにくくなる。従って、接続先となる端末20Dを変更するクラスタメンバーの数を低減できる。この結果、クラスタメンバーが接続先となる端末20Dを変更するために用いられる無線リソースを低減できる。従って、無線リソースを有効に利用できる。
 なお、端末20Dは、優先度を更新した場合、更新後の優先度を報知してもよい。また、端末20Dは、優先度を更新した場合、更新後の優先度と対応付けられた同期信号を送信してもよい。
 なお、端末20Dは、優先度を更新しなくてもよい。また、端末20Dは、自端末20Dの優先度を決定せずに、基地局10から受信した優先度を自端末20Dの優先度として用いてもよい。また、端末20Dは、第2の動作モードにおいて、自端末20Dの優先度よりも高い優先度を有する他の端末20Dから同期信号を受信したとき、同期信号の送信を継続してもよい。
<第2実施形態の第1変形例>
 次に、本発明の第2実施形態の第1変形例に係る無線通信システムについて説明する。第2実施形態の第1変形例に係る無線通信システムは、第2実施形態に係る無線通信システムに対して、端末が複数の端末のそれぞれから同期信号を受信した場合に一方の端末の存在を他方の端末に通知する点において相違している。以下、かかる相違点を中心として説明する。なお、第2実施形態の第1変形例の説明において、第2実施形態にて使用した符号と同じ符号を付したものは、同一又はほぼ同様のものである。
(機能)
 図13に例示するように、第1変形例に係る端末20Eは、機能的に、図11の端末20Dの機能に加えて、RA信号生成部217Eを備える。RAは、Random Accessの略記である。
 RA信号生成部217Eは、RA手順を実行するためのRA信号を生成する。例えば、RA手順は、競合ベース又は非競合ベースのRA手順であってよい。RA信号生成部217Eは、後述する制御部206Eによる制御に従って、予め定められた無線リソースを用いてRA信号を送信するように、生成したRA信号を出力する。
 更に、第1変形例に係る端末20Eは、機能的に、図11の制御部206Dに代えて、制御部206Eを備える。
 ここで、説明の便宜上、着目する端末20Eを第1の端末20E又は自端末20Eと表し、第1の端末20Eと異なる端末20Eを第2の端末20Eと表し、第1の端末20E及び第2の端末20Eと異なる端末20Eを第3の端末20Eと表す。
 制御部206Eは、第1及び第2の相違点を除いて、制御部206Dと同様の機能を有する。第1の相違点は、第2の端末20E及び第3の端末20Eのそれぞれから同期信号を受信した場合に、第2の端末20E及び第3の端末20Eの一方の存在を、第2の端末20E及び第3の端末20Eの他方に通知する点である。第2の相違点は、自端末20Eと異なる端末20Eからの通知に基づいて、自端末20Eによる同期信号の送信を制御する点である。
 本例では、制御部206Eは、第1の動作モードにおいて、同期信号検出部204からの検出結果に基づいて、他の同期信号が検出されたか否かを判定する。
 ここで、他の同期信号は、第1の端末20Eが第1の動作モードにて動作することを決定する基となった同期信号を送信してきた第2の端末20Eと異なる第3の端末20Eにより送信された同期信号である。例えば、第1の端末20Eが、自端末20Eと異なる第2の端末20Eから同期信号を受信し、その受信に応じて、第1の動作モードにて動作することを決定した場合を想定する。この場合において、第1の端末20Eが第3の端末20Eからも同期信号を受信した場合を想定する。この場合、上述した「他の同期信号」は、第3の端末20Eにより送信された同期信号である。
 制御部206Eは、他の同期信号が検出された場合、第2の端末20E及び第3の端末20Eのうちの優先度が高い端末20Eの存在を、第2の端末20E及び第3の端末20Eのうちの優先度が低い端末20Eに通知する。本例では、制御部206Eは、検出された同期信号と対応付けられた優先度に基づいて、上記通知を行なう。なお、通知は、報告とも表される。
 本例では、上記通知は、第1の端末20Eが、通知先の端末20Eとの間でRA手順を実行することにより行なわれる。本例では、制御部206Eは、通知先の端末20Eとの間でRA手順を実行するようにRA信号生成部217Eを制御する。制御部206Eは、通知先の端末20Eによりランダムアクセス信号に応じて無線リソースが割り当てられると、割り当てられた無線リソースを用いて上記通知を行なうように、制御信号生成部210又はデータ信号生成部211を制御する。
 更に、制御部206Eは、第2の動作モードにおいて、自端末20Eと異なる端末20Eから上記通知を受信したとき、自端末20Eによる同期信号の送信を中止する。
 一方、制御部206Eは、第2の動作モードにおいて、自端末20Eと異なる端末20Eから上記通知を受信しなかったとき、自端末20Eによる同期信号の送信を継続する。
 なお、制御部206Eは、第2の動作モードにおいて、自端末20Eと異なる端末20Eから上記通知を受信したとき、同期信号の送信を継続するとともに、同期信号の送信電力を小さくしてもよい。
(動作)
 次に、第1変形例に係る第1の端末20Eの動作について、図14を参照しながら説明する。
 第1変形例に係る第1の端末20Eは、図12の処理に代えて図14の処理を実行する。図14の処理は、図12のステップS202のNoルートに、図14のステップS301を追加するとともに、図12のステップS105の後に、図14のステップS302~S304を追加した処理である。
 第1の端末20Eは、自端末20Eの優先度よりも高い優先度と対応付けられた同期信号が検出されなかったと判定した(図14のステップS202のNoルート)後、他の端末20Eから通知を受信したか否かを判定する(図14のステップS301)。
 先ず、第1の端末20Eが他の端末20Eから通知を受信しなかった場合を想定する。この場合、第1の端末20Eは、「No」と判定して図14のステップS104へ戻る。この場合、第1の端末20Eは、同期信号の送信を継続する。
 次に、第1の端末20Eが他の端末20Eから通知を受信した場合を想定する。この場合、第1の端末20Eは、「Yes」と判定して図14のステップS202へ戻る。従って、この場合、第1の端末20Eは、ステップS104を実行しないので、同期信号を送信しない。従って、この場合、第1の端末20Eは、同期信号の送信を中止する。
 更に、自端末20Eの優先度よりも高い優先度の第2の端末20Eからの同期信号が検出された場合を想定する。この場合、第1の端末20Eは、図14のステップS202にて「Yes」と判定し、図14のステップS105へ進む。
 そして、第1の端末20Eは、検出した同期信号に基づいて、同期信号を送信してきた第2の端末20Eとの間で通信タイミングを同期する(図14のステップS105)。次いで、第1の端末20Eは、他の同期信号(本例では、第3の端末20Eからの同期信号)を検出するか否かを判定する(図14のステップS302)。
 他の同期信号が検出されない場合、第1の端末20Eは、「No」と判定して図14のステップS101へ戻る。一方、他の同期信号が検出された場合、第1の端末20Eは、「Yes」と判定して図14のステップS303へ進む。
 そして、第1の端末20Eは、第2の端末20E及び第3の端末20Eのうちの、優先度が高い端末20Eからの同期信号に基づいて、その同期信号を送信してきた端末20Eとの間で通信タイミングを同期する(図14のステップS303)。
 次いで、第1の端末20Eは、第2の端末20E及び第3の端末20Eのうちの、優先度が低い端末20Eに、第2の端末20E及び第3の端末20Eのうちの、優先度が高い端末20Eの存在を通知する(図14のステップS304)。その後、第1の端末20Eは、図14のステップS101へ戻る。
 例えば、第2の端末20Eの優先度が、第3の端末20Eの優先度よりも高い場合、第1の端末20Eは、ステップS303にて、第2の端末20Eからの同期信号に基づいて第2の端末20Eとの間で通信タイミングを同期する。更に、この場合、第1の端末20Eは、ステップS304にて、第2の端末20Eの存在を第3の端末20Eに通知する。これにより、第3の端末20Eは、第3の端末20Eによる同期信号の送信を中止する。これによれば、第1の端末20Eにおける、第2の端末20Eからの信号に対する第3の端末20Eからの同期信号による干渉を低減できる。
 逆に、例えば、第3の端末20Eの優先度が、第2の端末20Eの優先度よりも高い場合、第1の端末20Eは、ステップS303にて、第3の端末20Eからの同期信号に基づいて第3の端末20Eとの間で通信タイミングを同期する。更に、この場合、第1の端末20Eは、ステップS304にて、第3の端末20Eの存在を第2の端末20Eに通知する。これにより、第2の端末20Eは、第2の端末20Eによる同期信号の送信を中止する。これによれば、第1の端末20Eにおける、第3の端末20Eからの信号に対する第2の端末20Eからの同期信号による干渉を低減できる。
 以上、説明したように、第1変形例に係る第1の端末20Eは、優先度が互いに異なる第2及び第3の端末20Eのそれぞれからの同期信号の受信に応じて、第2及び第3の端末20Eのうちの優先度が低い一方の端末20Eに他方の端末20Eの存在を通知する。
 これによれば、一方の端末20Eが他方の端末20Eから同期信号を受信できない場合であっても、一方の端末20Eが他方の端末20Eの存在を認識できる。
 なお、端末20Eは、優先度を更新しなくてもよい。また、端末20Eは、自端末20Eの優先度を決定せずに、基地局10から受信した優先度を自端末20Eの優先度として用いてもよい。また、端末20Eは、第2の動作モードにおいて、自端末20Eの優先度よりも高い優先度を有する他の端末20Eから同期信号を受信したとき、同期信号の送信を継続してもよい。
<第2実施形態の第2変形例>
 次に、本発明の第2実施形態の第2変形例に係る無線通信システムについて説明する。第2実施形態の第2変形例に係る無線通信システムは、第2実施形態に係る無線通信システムに対して、端末が第1の動作モードにおいて複数の端末のそれぞれから同期信号を受信したとき同期信号を送信する点において相違している。以下、かかる相違点を中心として説明する。なお、第2実施形態の第2変形例の説明において、第2実施形態にて使用した符号と同じ符号を付したものは、同一又はほぼ同様のものである。
(機能)
 図15に例示するように、第2変形例に係る端末20Fは、機能的に、図11の制御部206Dに代えて、制御部206Fを備える。
 ここで、説明の便宜上、着目する端末20Fを第1の端末20F又は自端末20Fと表し、第1の端末20Fと異なる端末20Fを第2の端末20Fと表し、第1の端末20F及び第2の端末20Fと異なる端末20Fを第3の端末20Fと表す。
 制御部206Fは、第1の端末20Fが第1の動作モードにおいて、第2の端末20F及び第3の端末20Fのそれぞれから同期信号を受信したとき、同期信号を送信する点を除いて、制御部206Dと同様の機能を有する。
 本例では、制御部206Fは、自端末20Fが第1の動作モードにおいて、同期信号検出部204からの検出結果に基づいて、他の同期信号が検出されたか否かを判定する。
 ここで、他の同期信号は、第1の端末20Fが第1の動作モードにて動作することを決定する基となった同期信号を送信してきた第2の端末20Fと異なる第3の端末20Fにより送信された同期信号である。例えば、第1の端末20Fが、自端末20Fと異なる第2の端末20Fから同期信号を受信し、その受信に応じて、第1の動作モードにて動作することを決定した場合を想定する。この場合において、第1の端末20Fが第3の端末20Fからも同期信号を受信した場合を想定する。この場合、上述した「他の同期信号」は、第3の端末20Fにより送信された同期信号である。
 制御部206Fは、他の同期信号が検出された場合、第2の端末20F及び第3の端末20Fのうちの優先度が高い端末20Fとの間で通信タイミングを同期する制御を行なう。更に、この場合、制御部206Fは、同期信号を送信するように同期信号生成部209を制御する。
 本例では、制御部206Fは、同期信号の送信タイミングが、親端末20Fから同期信号を受信するタイミングを基準としたタイミングとなるように、同期信号生成部209を制御する。本例では、親端末20Fは、第2の端末20F及び第3の端末20Fのうちの優先度が高い端末20Fである。例えば、親端末20Fから同期信号を受信するタイミングを基準としたタイミングは、親端末20Fから同期信号を受信するタイミング、又は、親端末20Fから同期信号を受信するタイミングと所定の時間だけ異なるタイミングである。
 このように、制御部206Fは、第2の端末20F、及び、第3の端末20Fのそれぞれからの同期信号の受信に応じて、同期信号を送信する。
 これによれば、第2の端末20F及び第3の端末20Fの一方の端末20Fが、第2の端末20F及び第3の端末20Fの他方の端末20Fから同期信号を受信できない場合であっても、一方の端末20Fが第1の端末20Fから同期信号を受信できる。
(動作)
 次に、第2変形例に係る第1の端末20Fの動作について、図16を参照しながら説明する。
 第2変形例に係る第1の端末20Fは、図12の処理に代えて図16の処理を実行する。図16の処理は、図12のステップS105の後に、図16のステップS401~S403を追加した処理である。
 ここでは、第1の端末20Fが、図16のステップS202にて、自端末20Fの優先度よりも高い優先度の第2の端末20Fからの同期信号を検出した場合を想定する。この場合、第1の端末20Fは、「Yes」と判定してステップS105へ進み、検出した同期信号に基づいて、同期信号を送信してきた第2の端末20Fとの間で通信タイミングを同期する(図16のステップS105)。
 次いで、第1の端末20Fは、他の同期信号(本例では、第3の端末20Fからの同期信号)を検出するか否かを判定する(図16のステップS401)。
 他の同期信号が検出されない場合、第1の端末20Fは、「No」と判定して図16のステップS101へ戻る。一方、他の同期信号が検出された場合、第1の端末20Fは、「Yes」と判定して図16のステップS402へ進む。
 そして、第1の端末20Fは、第2の端末20F及び第3の端末20Fのうちの、優先度が高い端末20Fからの同期信号に基づいて、その同期信号を送信してきた端末20Fとの間で通信タイミングを同期する(図16のステップS402)。
 次いで、第1の端末20Fは、上記ステップS402にて通信タイミングを同期した親端末20Fから同期信号を受信するタイミングを基準としたタイミングにて同期信号を送信する(図16のステップS403)。その後、第1の端末20Fは、図16のステップS101へ戻る。
 例えば、第2の端末20Fの優先度が、第3の端末20Fの優先度よりも高い場合、第1の端末20Fは、ステップS402にて、第2の端末20Fからの同期信号に基づいて第2の端末20Fとの間で通信タイミングを同期する。更に、この場合、第1の端末20Fは、ステップS403にて、第2の端末20Fから同期信号を受信するタイミングを基準としたタイミングにて同期信号を送信する。
 この場合において、第1の端末20Fの優先度が、第3の端末20Fの優先度よりも高い場合を想定する。この場合、第3の端末20Fは、第1の端末20Fからの同期信号の受信に応じて、動作モードを第2の動作モードから第1の動作モードへ切り替える。これにより、第3の端末20Fは、第3の端末20Fによる同期信号の送信を中止する。これによれば、第1の端末20Fにおける、第2の端末20Fからの信号に対する第3の端末20Fからの同期信号による干渉を低減できる。
 以上、説明したように、第2変形例に係る第1の端末20Fは、第2及び第3の端末20Fのそれぞれからの同期信号の受信に応じて、同期信号を送信する。
 これによれば、第2及び第3の端末20Fの一方の端末20Fが、第2及び第3の端末20Fの他方の端末20Fから同期信号を受信できない場合であっても、一方の端末20Fが第1の端末20Fから同期信号を受信できる。
 なお、端末20Fは、優先度を更新しなくてもよい。また、端末20Fは、自端末20Fの優先度を決定せずに、基地局10から受信した優先度を自端末20Fの優先度として用いてもよい。また、端末20Fは、第2の動作モードにおいて、自端末20Fの優先度よりも高い優先度を有する他の端末20Fから同期信号を受信したとき、同期信号の送信を継続してもよい。
<第3実施形態>
 次に、本発明の第3実施形態に係る無線通信システムについて説明する。第3実施形態に係る無線通信システムは、第2実施形態に係る無線通信システムに対して、複数の端末からの同期信号の受信タイミングの差を一方の端末に通知する点において相違している。以下、かかる相違点を中心として説明する。なお、第3実施形態の説明において、第2実施形態にて使用した符号と同じ符号を付したものは、同一又はほぼ同様のものである。
(機能)
 図17に例示するように、第3実施形態に係る端末20Gは、機能的に、図11の端末20Dの機能に加えて、RA信号生成部217Gを備える。RAは、Random Accessの略記である。
 RA信号生成部217Gは、RA手順を実行するためのRA信号を生成する。例えば、RA手順は、競合ベース又は非競合ベースのRA手順であってよい。RA信号生成部217Gは、後述する制御部206Gによる制御に従って、予め定められた無線リソースを用いてRA信号を送信するように、生成したRA信号を出力する。
 更に、第3実施形態に係る端末20Gは、機能的に、図11の制御部206Dに代えて、制御部206Gを備える。
 ここで、説明の便宜上、着目する端末20Gを第1の端末20G又は自端末20Gと表し、第1の端末20Gと異なる端末20Gを第2の端末20Gと表し、第1の端末20G及び第2の端末20Gと異なる端末20Gを第3の端末20Gと表す。
 制御部206Gは、第1及び第2の相違点を除いて、制御部206Dと同様の機能を有する。第1の相違点は、第2及び第3の端末20Gのそれぞれから同期信号を受信した場合、第2の端末20Gから同期信号を受信したタイミングと、第3の端末20Gから同期信号を受信したタイミングと、の差を第2及び第3の端末20Gの一方に通知する点である。第2の相違点は、自端末20Gと異なる端末20Gからの通知に基づいて、自端末20Gによる同期信号の送信タイミングを調整する点である。
 本例では、制御部206Gは、第1の動作モードにおいて、同期信号検出部204からの検出結果に基づいて、他の同期信号が検出されたか否かを判定する。
 ここで、他の同期信号は、第1の端末20Gが第1の動作モードにて動作することを決定する基となった同期信号を送信してきた第2の端末20Gと異なる第3の端末20Gにより送信された同期信号である。例えば、第1の端末20Gが、自端末20Gと異なる第2の端末20Gから同期信号を受信し、その受信に応じて、第1の動作モードにて動作することを決定した場合を想定する。この場合において、第1の端末20Gが第3の端末20Gからも同期信号を受信した場合を想定する。この場合、上述した「他の同期信号」は、第3の端末20Gにより送信された同期信号である。
 制御部206Gは、他の同期信号が検出された場合、第2の端末20G及び第3の端末20Gのうちの優先度が高い端末20Gとの間で通信タイミングを同期する制御を行なう。
 更に、この場合、制御部206Gは、第2の端末20Gから同期信号を受信したタイミングと、第3の端末20Gから同期信号を受信したタイミングと、の差を、第2の端末20G及び第3の端末20Gのうちの優先度が低い端末20Gに通知する。本例では、制御部206Gは、検出された同期信号と対応付けられた優先度に基づいて、通知先の端末20Gを決定する。なお、第2の端末20Gから同期信号を受信したタイミングと、第3の端末20Gから同期信号を受信したタイミングと、の差は、同期信号の時間差とも表される。
 本例では、上記通知は、第1の端末20Gが、通知先の端末20Gとの間でRA手順を実行することにより行なわれる。本例では、制御部206Gは、通知先の端末20Gとの間でRA手順を実行するようにRA信号生成部217Gを制御する。制御部206Gは、通知先の端末20Gにより無線リソースが割り当てられると、割り当てられた無線リソースを用いて上記通知を行なうように、制御信号生成部210又はデータ信号生成部211を制御する。
 更に、制御部206Gは、第2の動作モードにおいて、自端末20Gと異なる端末20Gから上記通知を受信したとき、自端末20Gによる同期信号の送信タイミングを調整する。
 本例では、制御部206Gは、上記通知に基づいて、当該通知の基となった同期信号の送信元の端末20G間で、同期信号の送信タイミングが同期するように、自端末20Gによる同期信号の送信タイミングを調整する。
 一方、制御部206Gは、第2の動作モードにおいて、自端末20Gと異なる端末20Gから上記通知を受信しなかったとき、自端末20Gによる同期信号の送信タイミングを調整しない。
(動作)
 次に、第3実施形態に係る第1の端末20Gの動作について、図18を参照しながら説明する。
 第3実施形態に係る第1の端末20Gは、図12の処理に代えて図18の処理を実行する。図18の処理は、図12のステップS202のNoルートに、図18のステップS501~S502を追加するとともに、図12のステップS105の後に、図18のステップS503~S505を追加した処理である。
 第1の端末20Gは、自端末20Gの優先度よりも高い優先度と対応付けられた同期信号が検出されなかったと判定した(図18のステップS202のNoルート)後、他の端末20Gから通知を受信したか否かを判定する(図18のステップS501)。
 先ず、第1の端末20Gが他の端末20Gから通知を受信しなかった場合を想定する。この場合、第1の端末20Gは、「No」と判定して図18のステップS104へ戻る。
 次に、第1の端末20Gが他の端末20Gから通知を受信した場合を想定する。この場合、第1の端末20Gは、「Yes」と判定し、通知に基づいて、自端末20Gによる同期信号の送信タイミングを調整する(図18のステップS502)。そして、第1の端末20Gは、図18のステップS104へ戻る。
 ここで、自端末20Gの優先度よりも高い優先度の第2の端末20Gからの同期信号が検出された場合を想定する。この場合、第1の端末20Gは、図18のステップS202にて「Yes」と判定し、図18のステップS105へ進む。
 そして、第1の端末20Gは、検出した同期信号に基づいて、同期信号を送信してきた第2の端末20Gとの間で通信タイミングを同期する(図18のステップS105)。次いで、第1の端末20Gは、他の同期信号(本例では、第3の端末20Gからの同期信号)を検出するか否かを判定する(図18のステップS503)。
 他の同期信号が検出されない場合、第1の端末20Gは、「No」と判定して図18のステップS101へ戻る。一方、他の同期信号が検出された場合、第1の端末20Gは、「Yes」と判定して図18のステップS504へ進む。
 そして、第1の端末20Gは、第2の端末20G及び第3の端末20Gのうちの、優先度が高い端末20Gからの同期信号に基づいて、その同期信号を送信してきた端末20Gとの間で通信タイミングを同期する(図18のステップS504)。
 次いで、第1の端末20Gは、第2及び第3の端末20Gのうちの、優先度が低い端末20Gに、第2の端末20Gから同期信号を受信したタイミングと、第3の端末20Gから同期信号を受信したタイミングと、の差を通知する(図18のステップS505)。その後、第1の端末20Gは、図18のステップS101へ戻る。
 例えば、第2の端末20Gの優先度が、第3の端末20Gの優先度よりも高い場合、第1の端末20Gは、ステップS504にて、第2の端末20Gからの同期信号に基づいて第2の端末20Gとの間で通信タイミングを同期する。更に、この場合、第1の端末20Gは、ステップS505にて、同期信号の時間差を第3の端末20Gに通知する。
 これにより、第3の端末20Gは、通知に基づいて、第3の端末20Gによる同期信号の送信タイミングを、第2の端末20Gによる同期信号の送信タイミングに同期させる。これによれば、第1の端末20Gが、第2の端末20Gから受信する信号に対する、第3の端末20Gからの信号の干渉を抑制できる。このため、端末20G間の通信の品質を高めることができる。従って、無線リソースを有効に利用できる。
 逆に、例えば、第3の端末20Gの優先度が、第2の端末20Gの優先度よりも高い場合、第1の端末20Gは、ステップS504にて、第3の端末20Gからの同期信号に基づいて第3の端末20Gとの間で通信タイミングを同期する。更に、この場合、第1の端末20Gは、ステップS505にて、同期信号の時間差を第2の端末20Gに通知する。
 これにより、第2の端末20Gは、通知に基づいて、第2の端末20Gによる同期信号の送信タイミングを、第3の端末20Gによる同期信号の送信タイミングに同期させる。これによれば、第1の端末20Gが、第3の端末20Gから受信する信号に対する、第2の端末20Gからの信号の干渉を抑制できる。このため、端末20G間の通信の品質を高めることができる。従って、無線リソースを有効に利用できる。
 以上、説明したように、第3実施形態に係る第1の端末20Gは、第2及び第3の端末20Gのそれぞれからの同期信号の受信に応じて、同期信号の時間差を、第2及び第3の端末20Gの一方の端末20Gに通知する。
 これによれば、同期信号の送信タイミングを第2及び第3の端末20Gの間で同期させることができる。これにより、第1の端末20Gが、第2及び第3の端末20Gの一方から受信する信号に対する、第2及び第3の端末20Gの他方からの信号の干渉を抑制できる。このため、端末20G間の通信の品質を高めることができる。従って、無線リソースを有効に利用できる。
 更に、第3実施形態に係る第1の端末20Gは、第2及び第3の端末20Gのうちの、同期信号の送信に関する優先度が低い一方の端末20Gに、同期信号の時間差を通知する。更に、第2及び第3の端末20Gのうちの他方の端末20Gは、通知に基づいて、同期信号を送信するタイミングを、一方の端末20Gに同期させる。
 優先度が高い端末20Gほど、当該端末20Gに接続中のクラスタメンバーの数が多くなりやすい。従って、優先度が相対的に高い端末20Gが、同期信号を送信するタイミングを、優先度が相対的に低い端末20Gに同期させる場合よりも、同期信号の送信タイミングを制御するために用いられる無線リソースを低減できる確率を高くできる。
 なお、端末20Gは、優先度を更新しなくてもよい。また、端末20Gは、自端末20Gの優先度を決定せずに、基地局10から受信した優先度を自端末20Gの優先度として用いてもよい。また、端末20Gは、第2の動作モードにおいて、自端末20Gの優先度よりも高い優先度を有する他の端末20Gから同期信号を受信したとき、同期信号の送信を継続してもよい。
 また、第1の端末20Gは、同期信号の時間差を、第2及び第3の端末20Gの両方に通知してもよい。この場合、通知は、無線エリア又は端末20Gを識別する識別子と、識別子と対応付けられた優先度と、を含んでいてもよい。この場合、第2の端末20Gは、自端末20Gの優先度が、第3の端末20Gの優先度よりも低い場合に、同期信号の送信タイミングを調整してよい。同様に、第3の端末20Gは、自端末20Gの優先度が、第2の端末20Gの優先度よりも低い場合に、同期信号の送信タイミングを調整してよい。
 また、第1の端末20Gは、第2及び第3の端末20Gのそれぞれから同期信号を受信した場合において、後述の通知条件が成立するとき、同期信号の時間差の通知を実行し、通知条件が成立しないとき、同期信号の時間差の通知を実行しなくてもよい。更に、第1の端末20Gは、第2及び第3の端末20Gのそれぞれから同期信号を受信した場合において、通知条件が成立しないとき、第2及び第3の端末20Gのうちの優先度が低い方の端末20Gに中止指示を通知してよい。本例では、中止指示は、同期信号の送信の中止を指示する情報である。従って、中止指示が通知された端末20Gは、同期信号の送信を中止する。
 通知条件は、例えば、下記のいずれかである。
(1)第2の端末20Gの優先度、及び、第3の端末20Gの優先度の両方が、所定の基準優先度よりも高い。
(2)第2の端末20Gの優先度と、第3の端末20Gの優先度と、の差が、所定の基準差よりも小さい。
(3)第2の端末20Gを接続先とするクラスタメンバーの数、及び、第3の端末20Gを接続先とするクラスタメンバーの数の両方が、所定の基準数よりも多い。
(4)第2の端末20Gを接続先とするクラスタメンバーの数と、第3の端末20Gを接続先とするクラスタメンバーの数と、の差が、所定の基準差よりも小さい。
(5)第2の端末20Gが同期信号の送信を開始してから経過した時間、及び、第3の端末20Gが同期信号の送信を開始してから経過した時間の両方が、所定の基準時間よりも長い。
(6)第2の端末20Gが同期信号の送信を開始してから経過した時間と、第3の端末20Gが同期信号の送信を開始してから経過した時間と、の差が、所定の基準差よりも小さい。
 また、同期信号の時間差の通知先は、第2及び第3の端末20Gのうちの、接続中のクラスタメンバー20Gの数が少ない方の端末20Gであってもよい。また、同期信号の時間差の通知先は、第2及び第3の端末20Gのうちの、同期信号の送信を開始してから経過した時間が短い方の端末20Gであってもよい。
 なお、上述した各実施形態において、無線通信システム1は、同期信号に代えて、報知信号又は参照信号を所定の信号として用いてもよい。
 報知信号は、無線エリアに位置する端末20に報知される情報を示す。この情報は、報知情報とも表される。例えば、報知情報は、MIB(Master Information Block)を含む。例えば、MIBは、無線フレームのフレーム番号(SFN;System Frame Number)、及び、システム帯域幅等を含む。また、端末20が報知信号を送信する場合、報知信号は、その端末20を識別する識別子(ID;Identifier)を含んでいてもよい。
 参照信号は、無線信号の受信電力、無線信号の通信品質、及び、無線信号が伝搬する伝搬路の状態の少なくとも一つを測定するために用いられる。
1   無線通信システム
10  基地局
20,20A~20G  端末
21  アンテナ
21a 受信アンテナ
21b 送信アンテナ
22  メモリ
23  CPU
24  RF回路
25  LSI
26  入出力部
201 受信部
202 データ信号処理部
203 制御信号処理部
204 同期信号検出部
205 タイマ
206,206A~206G 制御部
207 優先度情報記憶部
208,208B~208C 優先度決定部
209 同期信号生成部
210 制御信号生成部
211 データ信号生成部
212 送信部
213A ポイント情報記憶部
214A 優先度算出部
215B 擬似乱数生成部
216C 端末検出処理部
217E,217G RA信号生成部
NW  通信網

Claims (43)

  1.  複数の端末と、
     無線基地局と、を備え、
     前記複数の端末のそれぞれは、前記無線基地局からの所定の信号の未受信に応じて、前記所定の信号の送信に関する自端末の優先度を所定のルールに従って決定する、無線通信システム。
  2.  請求項1に記載の無線通信システムであって、
     前記複数の端末のそれぞれは、前記決定した優先度に応じた時間が経過するまでの前記所定の信号の未受信に応じて、前記所定の信号の送信を開始する、無線通信システム。
  3.  請求項1又は請求項2に記載の無線通信システムであって、
     前記ルールは、前記端末に関する情報に基づいて前記優先度を決定することを定める、無線通信システム。
  4.  請求項3に記載の無線通信システムであって、
     前記端末に関する情報は、前記端末を所有するユーザの種類、前記端末の位置、前記端末が屋内又は屋外のいずれに存在するか、前記端末への電力の供給の有無、前記端末のバッテリの残量、前記端末が移動する速度、前記端末が備えるアンテナの性能、前記端末の送信電力、前記端末が使用可能な通信方式の数、前記端末のGPS(Global Positioning System)機能の有無、及び、前記端末に対する課金の状態、のうちの少なくとも1つを含む、無線通信システム。
  5.  請求項3又は請求項4に記載の無線通信システムであって、
     前記ルールは、前記複数の端末のそれぞれが、前記端末に関する情報と前記優先度との関係を予め保持し、前記保持している関係に基づいて前記優先度を決定することを定める、無線通信システム。
  6.  請求項3又は請求項4に記載の無線通信システムであって、
     前記端末に関する情報は、複数の要素情報を含み、
     前記ルールは、前記複数の端末のそれぞれが、前記複数の要素情報のそれぞれに対して、情報の内容と、ポイントと、の関係を予め保持し、前記保持している関係に基づいて前記複数の要素情報に対する前記ポイントの総和を算出し、前記算出したポイントの総和に基づいて前記優先度を決定することを定める、無線通信システム。
  7.  請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載の無線通信システムであって、
     前記ルールは、前記複数の端末のそれぞれが、擬似乱数を生成し、前記生成した擬似乱数に基づいて前記優先度を決定することを定める、無線通信システム。
  8.  請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載の無線通信システムであって、
     前記ルールは、前記複数の端末のそれぞれが、他の端末を検出する処理を実行し、前記処理により検出した他の端末の数に基づいて前記優先度を決定することを定める、無線通信システム。
  9.  請求項8に記載の無線通信システムであって、
     前記ルールは、前記複数の端末のそれぞれが、自端末が検出した他の端末の数が多くなるほど高くなるように前記優先度を決定することを定める、無線通信システム。
  10.  請求項8に記載の無線通信システムであって、
     前記ルールは、前記複数の端末のそれぞれが、自端末を検出した他の端末の数が多くなるほど高くなるように前記優先度を決定することを定める、無線通信システム。
  11.  請求項1乃至請求項10のいずれか一項に記載の無線通信システムであって、
     前記ルールは、入力された情報に基づいて前記優先度を決定することを定める、無線通信システム。
  12.  複数の端末と、
     無線基地局と、を備え、
     前記複数の端末のそれぞれは、所定の信号の前記無線基地局に代わる送信に関する優先度を自端末の状態に応じて変更する、無線通信システム。
  13.  請求項12に記載の無線通信システムであって、
     前記複数の端末のそれぞれは、前記所定の信号の送信を開始してから経過した時間が長くなるほど自端末の優先度を高くする、無線通信システム。
  14.  請求項12又は請求項13に記載の無線通信システムであって、
     前記複数の端末のそれぞれは、自端末と通信する他の端末の数が多くなるほど前記自端末の優先度を高くする、無線通信システム。
  15.  請求項12乃至請求項14のいずれか一項に記載の無線通信システムであって、
     前記複数の端末のうちの第1の端末が、前記複数の端末のうちの第2の端末からの前記所定の信号の受信に応じて、前記第2の端末の優先度に基づいて前記所定の信号の送信を制御する、無線通信システム。
  16.  請求項15に記載の無線通信システムであって、
     前記第1の端末は、
     前記第1の端末の優先度よりも高い優先度を有する前記第2の端末からの前記所定の信号の受信に応じて、前記第1の端末による前記所定の信号の送信を中止する、無線通信システム。
  17.  請求項15又は請求項16に記載の無線通信システムにおいて、
     前記第1の端末は、
     前記第2の端末、及び、前記第2の端末よりも優先度が高い、前記複数の端末のうちの第3の端末のそれぞれからの前記所定の信号の受信に応じて、前記第2の端末に前記第3の端末の存在を通知する、無線通信システム。
  18.  請求項17に記載の無線通信システムにおいて、
     前記第2の端末は、
     前記第1の端末からの前記通知に基づいて、前記第2の端末による前記所定の信号の送信を制御する、無線通信システム。
  19.  請求項15乃至請求項18のいずれか一項に記載の無線通信システムにおいて、
     前記第1の端末は、
     前記第2の端末、及び、前記複数の端末のうちの第3の端末のそれぞれからの前記所定の信号の受信に応じて、前記所定の信号を送信する、無線通信システム。
  20.  請求項19に記載の無線通信システムにおいて、
     前記第3の端末は、
     前記第3の端末の優先度よりも高い優先度を有する前記第1の端末からの前記所定の信号の受信に応じて、前記第3の端末による前記所定の信号の送信を制御する、無線通信システム。
  21.  請求項19又は請求項20に記載の無線通信システムにおいて、
     前記第1の端末は、
     前記第2の端末又は前記第3の端末から前記所定の信号を受信するタイミングを基準としたタイミングにて前記所定の信号を送信する、無線通信システム。
  22.  複数の端末と、
     無線基地局と、を備え、
     前記複数の端末のうちの第1の端末が、前記複数の端末のうちの第2の端末により前記無線基地局に代わって送信された所定の信号の受信に応じて、前記所定の信号の送信に関する、前記第2の端末の優先度に基づいて前記所定の信号の送信を制御する、無線通信システム。
  23.  請求項22に記載の無線通信システムであって、
     前記第1の端末は、
     前記第1の端末の優先度よりも高い優先度を有する前記第2の端末からの前記所定の信号の受信に応じて、前記第1の端末による前記所定の信号の送信を中止する、無線通信システム。
  24.  請求項22又は請求項23に記載の無線通信システムにおいて、
     前記第1の端末は、
     前記第2の端末、及び、前記第2の端末よりも優先度が高い、前記複数の端末のうちの第3の端末のそれぞれからの前記所定の信号の受信に応じて、前記第2の端末に前記第3の端末の存在を通知する、無線通信システム。
  25.  請求項24に記載の無線通信システムにおいて、
     前記第2の端末は、
     前記第1の端末からの前記通知に基づいて、前記第2の端末による前記所定の信号の送信を制御する、無線通信システム。
  26.  請求項22乃至請求項25のいずれか一項に記載の無線通信システムにおいて、
     前記第1の端末は、
     前記第2の端末、及び、前記複数の端末のうちの第3の端末のそれぞれからの前記所定の信号の受信に応じて、前記所定の信号を送信する、無線通信システム。
  27.  請求項26に記載の無線通信システムにおいて、
     前記第3の端末は、
     前記第3の端末の優先度よりも高い優先度を有する前記第1の端末からの前記所定の信号の受信に応じて、前記第3の端末による前記所定の信号の送信を制御する、無線通信システム。
  28.  請求項26又は請求項27に記載の無線通信システムにおいて、
     前記第1の端末は、
     前記第2の端末又は前記第3の端末から前記所定の信号を受信するタイミングを基準としたタイミングにて前記所定の信号を送信する、無線通信システム。
  29.  請求項22乃至請求項28のいずれか一項に記載の無線通信システムであって、
     前記複数の端末のそれぞれは、自端末の優先度を前記自端末の状態に応じて変更する、無線通信システム。
  30.  請求項29に記載の無線通信システムであって、
     前記複数の端末のそれぞれは、前記所定の信号の送信を開始してから経過した時間が長くなるほど自端末の優先度を高くする、無線通信システム。
  31.  請求項29又は請求項30に記載の無線通信システムであって、
     前記複数の端末のそれぞれは、自端末と通信する他の端末の数が多くなるほど前記自端末の優先度を高くする、無線通信システム。
  32.  複数の端末と、
     無線基地局と、を備え、
     前記複数の端末のうちの第1の端末は、前記無線基地局に代わって送信された所定の信号の、前記複数の端末のうちの第2の端末、及び、前記複数の端末のうちの第3の端末のそれぞれからの受信に応じて、前記第2の端末から前記所定の信号を受信したタイミングと、前記第3の端末から前記所定の信号を受信したタイミングと、の差を、前記第2の端末及び前記第3の端末の少なくとも1つに通知する、無線通信システム。
  33.  請求項32に記載の無線通信システムであって、
     前記通知に基づいて、前記所定の信号を送信するタイミングを、前記第2の端末と前記第3の端末との間で同期させる、無線通信システム。
  34.  請求項32又は請求項33に記載の無線通信システムであって、
     前記第1の端末は、前記第2の端末及び前記第3の端末のうちの、前記所定の信号の送信に関する優先度が低い一方の端末に前記差を通知し、
     前記一方の端末は、前記通知に基づいて、前記所定の信号を送信するタイミングを前記第2の端末及び前記第3の端末のうちの他方の端末に同期させる、無線通信システム。
  35.  請求項1乃至請求項34のいずれか一項に記載の無線通信システムであって、
     前記所定の信号は、同期信号、報知信号、又は、参照信号である、無線通信システム。
  36.  端末であって、
     無線基地局からの所定の信号の未受信に応じて、自端末による前記所定の信号の送信に関する優先度を所定のルールに従って決定する、端末。
  37.  端末であって、
     所定の信号の無線基地局に代わる送信に関する優先度を自端末の状態に応じて変更する、端末。
  38.  端末であって、
     他の複数の端末のうちの第1の端末により無線基地局に代わって送信された所定の信号の受信に応じて、前記所定の信号の送信に関する、前記第1の端末の優先度に基づいて前記所定の信号の送信を制御する、端末。
  39.  端末であって、
     無線基地局に代わって送信された所定の信号の、他の複数の端末のうちの第1の端末、及び、前記複数の端末のうちの第2の端末のそれぞれからの受信に応じて、前記第1の端末から所定の信号を受信したタイミングと、前記第2の端末から所定の信号を受信したタイミングと、の差を、前記第1の端末及び前記第2の端末の少なくとも1つに通知する、端末。
  40.  端末における処理方法であって、
     前記端末は、無線基地局からの所定の信号の未受信に応じて、自端末による前記所定の信号の送信に関する優先度を所定のルールに従って決定する、処理方法。
  41.  端末における処理方法であって、
     前記端末は、所定の信号の無線基地局に代わる送信に関する優先度を自端末の状態に応じて変更する、処理方法。
  42.  端末における処理方法であって、
     前記端末は、他の複数の端末のうちの第1の端末により無線基地局に代わって送信された所定の信号の受信に応じて、前記所定の信号の送信に関する、前記第1の端末の優先度に基づいて前記所定の信号の送信を制御する、処理方法。
  43.  端末における処理方法であって、
     前記端末は、無線基地局に代わって送信された所定の信号の、他の複数の端末のうちの第1の端末、及び、前記複数の端末のうちの第2の端末のそれぞれからの受信に応じて、前記第1の端末から所定の信号を受信したタイミングと、前記第2の端末から所定の信号を受信したタイミングと、の差を、前記第1の端末及び前記第2の端末の少なくとも1つに通知する、処理方法。
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