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1. (WO2015141020) 無線通信システム、端末、及び、処理方法
Document

明 細 書

発明の名称 無線通信システム、端末、及び、処理方法

技術分野

0001  

背景技術

0002   0003   0004   0005  

先行技術文献

特許文献

0006  

非特許文献

0007  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0008   0009  

課題を解決するための手段

0010   0011   0012   0013  

発明の効果

0014  

図面の簡単な説明

0015  

発明を実施するための形態

0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094   0095   0096   0097   0098   0099   0100   0101   0102   0103   0104   0105   0106   0107   0108   0109   0110   0111   0112   0113   0114   0115   0116   0117   0118   0119   0120   0121   0122   0123   0124   0125   0126   0127   0128   0129   0130   0131   0132   0133   0134   0135   0136   0137   0138   0139   0140   0141   0142   0143   0144   0145   0146   0147   0148   0149   0150   0151   0152   0153   0154   0155   0156   0157   0158   0159   0160   0161   0162   0163   0164   0165   0166   0167   0168   0169   0170   0171   0172   0173   0174   0175   0176   0177   0178   0179   0180   0181   0182   0183   0184   0185   0186   0187   0188   0189   0190   0191   0192   0193   0194   0195   0196   0197   0198   0199   0200   0201   0202   0203   0204   0205   0206   0207   0208   0209   0210   0211   0212   0213   0214   0215   0216   0217   0218   0219   0220   0221   0222   0223   0224   0225   0226   0227   0228   0229   0230   0231   0232   0233   0234   0235   0236   0237   0238   0239   0240   0241   0242   0243   0244   0245   0246   0247   0248   0249   0250   0251   0252   0253   0254   0255   0256   0257   0258   0259   0260   0261   0262   0263   0264   0265   0266   0267   0268   0269   0270   0271   0272   0273   0274   0275   0276   0277   0278   0279   0280   0281   0282   0283   0284   0285   0286   0287   0288   0289   0290   0291   0292   0293   0294   0295   0296  

符号の説明

0297  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28   29   30   31   32   33   34   35   36   37   38   39   40   41   42   43   44   45   46   47   48   49   50   51   52   53   54   55   56   57   58   59  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25  

明 細 書

発明の名称 : 無線通信システム、端末、及び、処理方法

技術分野

[0001]
 本発明は、無線通信システム、端末、及び、処理方法に関する。

背景技術

[0002]
 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。
[0003]
 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。
[0004]
 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。
[0005]
 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。

先行技術文献

特許文献

[0006]
特許文献1 : 特開2008-235961号公報
特許文献2 : 特開2005-6327号公報
特許文献3 : 特開2004-282758号公報
特許文献4 : 特開2012-109827号公報
特許文献5 : 特開2010-263349号公報
特許文献6 : 特開2010-141726号公報
特許文献7 : 特表2011-514716号公報
特許文献8 : 特開2006-311172号公報
特許文献9 : 特開2010-28636号公報
特許文献10 : 特開2008-28445号公報
特許文献11 : 特開2012-156976号公報

非特許文献

[0007]
非特許文献1 : 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

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0008]
 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。
[0009]
 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。

課題を解決するための手段

[0010]
 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。
[0011]
 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。
[0012]
 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。
[0013]
 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。

発明の効果

[0014]
 無線リソースを有効に利用できる。

図面の簡単な説明

[0015]
[図1] 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2] 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3] 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4] 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5] 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6] 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。
[図7] 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8] 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。
[図9] 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。
[図10] 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。
[図11] 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12] 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。
[図13] 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14] 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。
[図15] 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16] 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。
[図17] 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18] 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。
[図19] 第4実施形態に係る無線通信システムの動作の一例を示す説明図である。
[図20] 第4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21] 図20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22] 図20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23] 図20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24] 第5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25] 図24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。

発明を実施するための形態

[0016]
 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。
[0017]
<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。
[0018]
 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。
[0019]
 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。
[0020]
 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。
[0021]
 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。
[0022]
 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。
[0023]
 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。
[0024]
 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。
[0025]
 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。
[0026]
 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。
[0027]
 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。
[0028]
 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。
[0029]
 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。
[0030]
 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。
[0031]
 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。
[0032]
 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。
[0033]
 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。
[0034]
 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)。
[0035]
 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。
[0036]
 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。
[0037]
 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。
[0038]
 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。
[0039]
 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。
[0040]
 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。
[0041]
 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。
[0042]
 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。
[0043]
 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。
[0044]
(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。
[0045]
 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。
[0046]
 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。
[0047]
 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。
[0048]
 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。
[0049]
 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。
[0050]
 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。
[0051]
 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。
[0052]
 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。
[0053]
 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。
[0054]
 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。
[0055]
 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。
[0056]
 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。
[0057]
 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。
[0058]
 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。
[0059]
 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。
[0060]
 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。
[0061]
 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。
[0062]
 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。
[0063]
 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。
[0064]
 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。
[0065]
 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。
[0066]
 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。
[0067]
 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。
[0068]
 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。
[0069]
 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。
[0070]
 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。
[0071]
 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。
[0072]
 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。
[0073]
 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。
[0074]
 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。
[0075]
 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。
[0076]
 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。
[0077]
 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。
[0078]
 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。
[0079]
 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。
[0080]
 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。
[0081]
 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。
[0082]
 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。
[0083]
 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。
[0084]
 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。
[0085]
 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。
[0086]
 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。
[0087]
 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。
[0088]
 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。
[0089]
 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。
[0090]
 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。
[0091]
 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。
[0092]
 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。
[0093]
(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。
[0094]
 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)。
[0095]
 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。
[0096]
 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。
[0097]
 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。
[0098]
 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。
[0099]
 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。
[0100]
 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。
[0101]
 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。
[0102]
 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。
[0103]
 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。
[0104]
 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。
[0105]
 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。
[0106]
<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。
[0107]
 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。
[0108]
 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。
[0109]
 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。
[0110]
 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。
[0111]
<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。
[0112]
 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。
[0113]
 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。
[0114]
 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。
[0115]
 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。
[0116]
<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。
[0117]
 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。
[0118]
 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。
[0119]
 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。
[0120]
 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。
[0121]
 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。
[0122]
 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。
[0123]
 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。
[0124]
 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。
[0125]
 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。
[0126]
 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。
[0127]
<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。
[0128]
 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。
[0129]
 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。
[0130]
 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。
[0131]
 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。
[0132]
 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。
[0133]
 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。
[0134]
 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。
[0135]
 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。
[0136]
 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。
[0137]
 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。
[0138]
 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。
[0139]
 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。
[0140]
(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。
[0141]
 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。
[0142]
 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。
[0143]
 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。
[0144]
 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。
[0145]
 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。
[0146]
 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。
[0147]
 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。
[0148]
 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。
[0149]
 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。
[0150]
 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。
[0151]
 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。
[0152]
<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。
[0153]
(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。
[0154]
 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。
[0155]
 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。
[0156]
 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。
[0157]
 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。
[0158]
 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。
[0159]
 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。
[0160]
 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。
[0161]
 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。
[0162]
 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。
[0163]
(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。
[0164]
 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)。
[0165]
 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。
[0166]
 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。
[0167]
 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。
[0168]
 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)。
[0169]
 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。
[0170]
 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)。
[0171]
 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。
[0172]
 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。
[0173]
 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。
[0174]
 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。
[0175]
 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。
[0176]
<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。
[0177]
(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。
[0178]
 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。
[0179]
 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。
[0180]
 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。
[0181]
 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。
[0182]
 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。
[0183]
 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。
[0184]
(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。
[0185]
 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)。
[0186]
 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。
[0187]
 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)。
[0188]
 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。
[0189]
 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。
[0190]
 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。
[0191]
 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。
[0192]
 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。
[0193]
<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。
[0194]
(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。
[0195]
 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。
[0196]
 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。
[0197]
 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。
[0198]
 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。
[0199]
 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。
[0200]
 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。
[0201]
 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。
[0202]
 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。
[0203]
 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。
[0204]
 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。
[0205]
(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。
[0206]
 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)。
[0207]
 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。
[0208]
 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。
[0209]
 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)。
[0210]
 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。
[0211]
 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)。
[0212]
 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。
[0213]
 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。
[0214]
 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。
[0215]
 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。
[0216]
 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。
[0217]
 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。
[0218]
 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。
[0219]
 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。
[0220]
 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。
[0221]
 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。
[0222]
 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。
[0223]
 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。
[0224]
 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。
[0225]
 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。
[0226]
<第4実施形態>
 次に、本発明の第4実施形態に係る無線通信システムについて説明する。第4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、端末がクラスタヘッドからクラスタメンバーに切り替わる前に他の端末にクラスタヘッドの切り替えを指示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4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。
[0227]
(機能)
 図19に例示するように、第4実施形態に係る無線通信システム1Hは、図1に示す端末20-1~20-10に代えて、端末20H-1~20H-10を備える。
 図20に例示するように、第4実施形態に係る端末20Hは、機能的に、図11の制御部206Dに代えて、制御部206Hを備える。制御部206H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。
[0228]
 第1の相違点は、端末20Hの動作モードが第2の動作モードから第1の動作モードへ切り替わる場合、ヘッド切替指示を送信するように制御部206Hが制御信号生成部210を制御する点である。
[0229]
 上述したように、端末20Hの動作モードが第2の動作モードである場合、端末20Hの通信状態は、端末20Hがクラスタヘッドとして用いられる第3の通信状態である。また、端末20Hの動作モードが第1の動作モードである場合、端末20Hの通信状態は、端末20Hがクラスタメンバーとして用いられる第2の通信状態と、端末20Hが基地局10との間で通信を行なう第1の通信状態と、のいずれかである。
[0230]
 端末20Hがクラスタヘッドとして用いられることは、端末20Hがクラスタヘッドであることを表してよい。また、端末20Hがクラスタメンバーとして用いられることは、端末20Hがクラスタメンバーであることを表してよい。
[0231]
 本例では、説明の便宜上、端末20Hの動作モードが第1の動作モードである場合、端末20Hの通信状態が第2の通信状態であることを想定する。従って、本例では、端末20Hの動作モードが第2の動作モードから第1の動作モードへ切り替わることは、端末20Hがクラスタヘッドからクラスタメンバーへ変更されることを表す。クラスタヘッドからクラスタメンバーへの変更は、クラスタヘッドからクラスタメンバーへの切り替えと表されてよい。
[0232]
 本例では、図19に示すように、クラスタヘッドである端末20H-1が、クラスタヘッドである端末20H-2に近づくことにより、端末20H-2により送信された同期信号を受信する場合を想定する。なお、この場合、端末20H-2も、同様に、端末20H-1により送信された同期信号を受信する。
[0233]
 本例では、ヘッド切替指示は、接続先のクラスタヘッドを切り替えることを指示する情報である。ヘッド切替指示は、複数のクラスタの統合を示す情報の一例である。本例では、ヘッド切替指示は、制御信号に含まれる。
[0234]
 制御部206Hによってヘッド切替指示を送信することにより、クラスタヘッド20Hは、クラスタヘッド20Hとともにクラスタを形成する他の端末20Hであるクラスタメンバーに、複数のクラスタの統合を通知する。ここで、クラスタは、複数の端末20Hを含むとともに、クラスタヘッド20Hにより送信される同期信号に応じて、当該複数の端末20Hの間で直接に通信を実行可能に形成される。
[0235]
 第2の相違点は、端末20Hがクラスタメンバーとして用いられ且つヘッド切替指示を受信した場合、接続先のクラスタヘッドと異なる端末20Hから送信された同期信号を検出する処理を行なうように制御部206Hが同期信号検出部204を制御する点である。
[0236]
 これによれば、クラスタヘッド20Hとともにクラスタを形成するクラスタメンバー20Hは、他のクラスタヘッド20Hにより送信される同期信号を迅速に検出できる。この結果、クラスタメンバー20Hは、接続先となるクラスタヘッド20Hを迅速に切り替えることができる。
[0237]
 制御部206Hは、図11の制御部206Dと同様に、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、自端末20Hをクラスタヘッドからクラスタメンバーへ変更する。従って、この場合、制御部206Hは、自端末20Hによる同期信号の送信を中止する。
[0238]
 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20Hの優先度よりも低い場合、制御部206Hは、図11の制御部206Dと同様に、自端末20Hがクラスタヘッドとして用いられる状態を維持する。従って、この場合、制御部206Hは、自端末20Hによる同期信号の送信を継続する。
[0239]
 クラスタヘッド20Hが他のクラスタヘッド20Hにより送信された同期信号を受信することは、複数のクラスタヘッド20Hが互いに通信可能な位置に存在することの一例である。
 従って、無線通信システム1Hにおいては、互いに通信可能な位置に存在する複数のクラスタヘッド20Hのうちの、第1のクラスタヘッド20Hは、同期信号の送信を継続するとともに、第2のクラスタヘッド20Hは、同期信号の送信を停止する。ここで、第1のクラスタヘッド20Hの優先度は、第2のクラスタヘッド20Hよりも高い。
[0240]
 これによれば、優先度が高い端末20Hほど、クラスタヘッドとして用いられ続け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。
[0241]
 換言すると、無線通信システム1Hは、互いに通信可能な位置に存在する複数のクラスタヘッド20Hが送信する同期信号によりそれぞれ形成される複数のクラスタを、複数のクラスタヘッド20Hのそれぞれの優先度に基づいて統合する。
[0242]
 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。また、クラスタの統合に優先度を適切に反映することができる。本例では、優先度が高い端末20Hほど、クラスタヘッドとして用いられ続ける確率を高めることができる。
[0243]
 なお、ヘッド切替指示は、検出された同期信号に関する同期信号情報を含んでよい。例えば、同期信号情報は、同期信号を識別する情報と、同期信号が送信されるタイミングである送信タイミングを示す情報と、の少なくとも1つを含んでよい。
[0244]
 本例では、同期信号を識別する情報は、Zadoff-Chu系列を識別する識別子である。なお、同期信号が優先度と対応付けられている場合、同期信号を識別する情報として優先度が用いられてよい。例えば、同期信号が送信されるタイミングを示す情報は、同期信号が送信されるサブフレームを識別する情報を含んでよい。また、例えば、同期信号が送信されるタイミングを示す情報は、切替前のクラスタヘッドが同期信号を送信するタイミングと、切替後のクラスタヘッドが同期信号を送信するタイミングと、の差を示す情報を含んでもよい。
[0245]
 同期信号を識別する情報、及び、同期信号の送信タイミングを示す情報は、例えば、同期信号の検出に用いられる。従って、同期信号情報は、同期信号の検出に用いられる情報とも表される。
[0246]
 この場合、ヘッド切替指示を受信したクラスタメンバー20Hは、ヘッド切替指示に含まれる同期信号情報に基づいて、ヘッド切替指示の送信元のクラスタヘッド20Hと異なる端末20Hにより送信された同期信号を検出する処理を行なう。
[0247]
 これによれば、クラスタヘッド20Hとともにクラスタを形成するクラスタメンバー20Hは、他のクラスタヘッド20Hにより送信される同期信号を迅速に検出できる。この結果、クラスタメンバー20Hは、接続先となるクラスタヘッド20Hを迅速に切り替えることができる。
[0248]
(動作)
 次に、第4実施形態に係る端末20Hの動作について、図21を参照しながら説明する。
 第4実施形態に係る端末20Hは、図12の処理に代えて、図12のステップS202の「Yes」ルートに、図21のステップS601を追加し、図12のステップS105の後に、図21のステップS602及びS603を追加した処理を実行する。
[0249]
 本例では、図19に示すように、クラスタヘッドである端末20H-1により送信された同期信号に応じて、端末20H-1とともに、クラスタメンバーである端末20H-3~20H-6が第1のクラスタを形成する場合を想定する。更に、クラスタヘッドである端末20H-2により送信された同期信号に応じて、端末20H-2とともに、クラスタメンバーである端末20H-7~20H-10が第2のクラスタを形成する場合を想定する。
[0250]
 加えて、クラスタヘッド20H-1が、クラスタヘッド20H-2に近づくことにより、クラスタヘッド20H-2により送信された同期信号を受信する場合を想定する。更に、本例では、クラスタヘッド20H-1の優先度がクラスタヘッド20H-2の優先度よりも低い場合を想定する。
[0251]
 先ず、端末20H-1の動作について説明する。この場合、端末20H-1は、図21のステップS202へ進んだとき、「Yes」と判定し、クラスタメンバー20H-3~20H-6にヘッド切替指示を送信する(図21のステップS601)。
[0252]
 次いで、端末20H-1は、図21のステップS105へ進む。本例では、端末20H-1が図21のステップS202にて「Yes」と判定することは、自端末20H-1がクラスタヘッドからクラスタメンバーへ変更されることを表す。従って、この場合、端末20H-1は、同期信号の送信を中止する。
[0253]
 この場合、端末20H-1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端末20H-2との間で通信タイミングを同期する(図21のステップS105)。そして、端末20H-1は、ヘッド切替指示を受信したか否かを判定する(図21のステップS602)。この時点では、端末20H-1は、「No」と判定してステップS101へ戻る。
[0254]
 次に、端末20H-2の動作について説明する。端末20H-2は、端末20H-1により送信された同期信号を検出する。従って、端末20H-2は、図21のステップS202へ進んだとき、「No」と判定して図21のステップS104へ戻る。この場合、端末20H-2は、クラスタヘッドとして用いられる状態を維持する。従って、端末20H-2は、同期信号の送信を継続する。
[0255]
 次に、端末20H-3の動作について説明する。上記仮定に従えば、端末20H-1により同期信号が送信されている場合、端末20H-3は、端末20H-1により送信された同期信号を検出する。従って、端末20H-3は、図21のステップS101へ進んだとき、「Yes」と判定し、検出した同期信号に基づいて、同期信号を送信してきた端末20H-1との間で通信タイミングを同期する(図21のステップS105)。
[0256]
 そして、端末20H-3は、ヘッド切替指示を受信したか否かを判定する(図21のステップS602)。この場合、端末20H-3は、「No」と判定してステップS101へ戻る。
[0257]
 端末20H-1によりヘッド切替指示が送信された後、端末20H-3は、ステップS602へ進んだとき、「Yes」と判定し、端末20H-1と異なる端末20Hにより送信された同期信号を検出する処理を実行する。本例では、端末20H-3が端末20H-2により送信された同期信号を検出した場合を想定する。
[0258]
 この場合、端末20H-3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端末20H-2との間で通信タイミングを同期する(図21のステップS603)。その後、端末20H-3は、ステップS101へ戻る。
 端末20H-4~20H-6も、端末20H-3と同様に動作してよい。このようにして、第1のクラスタと第2のクラスタとは統合される。
[0259]
 なお、端末20H-3は、図21のステップS101にて、接続先であるクラスタヘッド20H-1から送信された同期信号を検出できない場合、他のクラスタヘッド20Hから送信された同期信号を検出する処理を行なってよい。
[0260]
 これによれば、クラスタメンバー20H-3は、他のクラスタヘッド20Hにより送信された同期信号を迅速に検出できる。この結果、クラスタメンバー20H-3は、接続先となるクラスタヘッド20Hを迅速に切り替えることができる。
 この変形例においては、図21のステップS601~S603の処理は省略されてよい。この場合、ヘッド切替指示を送信する場合よりも、クラスタ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。従って、無線リソースを有効に利用できる。
[0261]
 以上、説明したように、第4実施形態に係る無線通信システム1Hは、複数のクラスタを、複数のクラスタヘッド20Hのそれぞれの優先度に基づいて統合する。
 これによれば、クラスタヘッド20Hの数を低減できる。これにより、例えば、クラスタヘッド20H間の通信、及び、クラスタヘッド20Hの制御等に用いられる無線リソースを低減できる。また、クラスタの統合に優先度を適切に反映することができる。例えば、優先度が高い端末20Hほど、クラスタヘッドとして用いられ続ける確率を高めることができる。
[0262]
 更に、第4実施形態に係る無線通信システム1Hにおいて、複数のクラスタの統合は、複数のクラスタヘッド20Hのうちの、優先度がクラスタヘッド20H-1よりも高いクラスタヘッド20H-2が同期信号の送信を継続することを含む。更に、複数のクラスタの統合は、クラスタヘッド20H-1が同期信号の送信を停止することを含む。
[0263]
 これによれば、優先度が高い端末20H-2ほど、クラスタヘッドとして用いられ続け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。
[0264]
 加えて、第4実施形態に係る無線通信システム1Hにおいて、クラスタヘッド20H-1は、クラスタヘッド20H-1とともにクラスタを形成するクラスタメンバー20H-3~20H-6に、複数のクラスタの統合を通知する。更に、クラスタメンバー20H-3~20H-6は、クラスタヘッド20H-1からの通知(本例では、ヘッド切替指示)に応じて、クラスタヘッド20H-2から送信された同期信号を検出する処理を行なう。
[0265]
 これによれば、クラスタメンバー20H-3~20H-6は、クラスタヘッド20H-2により送信される同期信号を迅速に検出できる。この結果、クラスタメンバー20H-3~20H-6は、接続先となるクラスタヘッド20Hを迅速に切り替えることができる。
[0266]
 なお、クラスタヘッド20H-2は、自端末20H-2よりも低い優先度と対応付けられた同期信号を検出した場合、同期信号、及び、同期信号の送信タイミングを変更してもよい。本例では、クラスタヘッド20H-2は、同期信号の送信タイミングを、検出した同期信号の送信元であるクラスタヘッド20H-1が同期信号を送信するタイミングと同じタイミングに変更する。
[0267]
 これによれば、クラスタヘッド20H-1とともにクラスタを形成するクラスタメンバー20H-3~20H-6は、同期信号を受信するタイミングを変更せずに、クラスタヘッド20H-2により送信された同期信号を検出できる。この結果、クラスタメンバー20H-3~20H-6は、接続先となるクラスタヘッド20Hを迅速に切り替えることができる。
[0268]
 更に、本例では、クラスタヘッド20H-2は、同期信号を、検出した同期信号と同じ信号に変更する。なお、本例のように、同期信号が優先度と対応付けられている場合には、クラスタヘッド20H-2は、優先度をクラスタヘッド20H-1と同じ優先度に変更することにより、同期信号を変更してもよい。
[0269]
 これによれば、クラスタヘッド20H-1とともにクラスタを形成するクラスタメンバー20H-3~20H-6は、クラスタヘッド20H-2により送信された同期信号を迅速に検出できる。この結果、クラスタメンバー20H-3~20H-6は、接続先となるクラスタヘッド20Hを迅速に切り替えることができる。
[0270]
 例えば、クラスタヘッド20H-2は、図22に示すように、図21のステップS202の「No」ルートにステップS701及びS702を追加した処理を実行してよい。
 クラスタヘッド20H-2は、図22のステップS202にて「No」と判定すると、自端末20H-2の優先度よりも低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22のステップS701)。
[0271]
 ここでは、クラスタヘッド20H-2の優先度よりも低い優先度と対応付けられ且つクラスタヘッド20H-1により送信された同期信号が検出された場合を想定する。この場合、クラスタヘッド20H-2は、「Yes」と判定し、図22のステップS702へ進む。
[0272]
 そして、クラスタヘッド20H-2は、同期信号の送信タイミングを、検出した同期信号の送信元であるクラスタヘッド20H-1が同期信号を送信するタイミングと同じタイミングに変更する。更に、クラスタヘッド20H-2は、同期信号を、検出した同期信号と同じ信号に変更する(図22のステップS702)。その後、クラスタヘッド20H-2は、ステップS104へ戻る。
[0273]
 これによれば、クラスタヘッド20H-1とともにクラスタを形成するクラスタメンバー20H-3~20H-6は、接続先となるクラスタヘッド20Hを迅速に切り替えることができる。
[0274]
 なお、クラスタヘッド20H-2の優先度よりも低い優先度と対応付けられ且つクラスタヘッド20H-1により送信された同期信号が検出されなかった場合、クラスタヘッド20H-2は、図22のステップS701にて「No」と判定する。そして、クラスタヘッド20H-2は、ステップS702の処理を実行することなく、ステップS104へ戻る。
[0275]
 また、クラスタヘッド20H-2は、クラスタヘッド20H-2とともにクラスタを形成するクラスタメンバー20H-7~20H-10に、クラスタヘッド20H-2により送信される、変更後の同期信号に関する同期信号情報を通知してもよい。
[0276]
 これによれば、クラスタメンバー20H-7~20H-10は、同期信号の送信タイミング、及び、同期信号が変更された場合であっても、クラスタヘッド20H-2により送信される、変更後の同期信号を迅速に検出できる。
[0277]
 例えば、クラスタヘッド20H-2は、図23に示すように、図22のステップS702の後にステップS801を追加した処理を実行してよい。
 クラスタヘッド20H-2は、図23のステップS702にて同期信号及び同期信号の送信タイミングを変更すると、図23のステップS801へ進む。
[0278]
 そして、クラスタヘッド20H-2は、クラスタメンバー20H-7~20H-10に同期信号情報を送信する(図23のステップS801)。クラスタメンバー20H-7~20H-10のそれぞれは、受信した同期信号情報に基づいて、クラスタヘッド20H-2により送信される同期信号を検出する。その後、クラスタヘッド20H-2は、ステップS104へ戻る。
 これによれば、クラスタメンバー20H-7~20H-10は、変更後の同期信号を迅速に検出できる。
[0279]
 なお、端末20Hは、同期信号が優先度と対応付けられていない場合において、他の端末20Hからの同期信号を検出した場合、他の端末20Hとの間で優先度を通知し合ってよい。
[0280]
<第5実施形態>
 次に、本発明の第5実施形態に係る無線通信システムについて説明する。第5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、所定のタイミングにて同期信号の送信を休止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5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。
[0281]
(機能)
 図24に例示するように、第5実施形態に係る端末20Iは、機能的に、図11の制御部206Dに代えて、制御部206Iを備える。制御部206Iは、同期信号が送信されるタイミングとして予め定められた複数のタイミングのうちの一部のタイミングにて、同期信号を送信しないように同期信号生成部209を制御する点を除いて、制御部206Dと同様の機能を有する。
[0282]
 本例では、同期信号は、無線通信システムにおいて予め定められた複数のタイミングにて送信される。例えば、同期信号は、予め定められたサブフレームにて送信されてよい。本例では、無線通信システムにおいて同期信号が送信されるタイミングとして予め定められたタイミングは、暫定送信タイミングとも表される。
[0283]
 制御部206Iは、複数の暫定送信タイミングのうちの一部のタイミングにて、同期信号を送信しないように同期信号生成部209を制御する。本例では、複数の暫定送信タイミングのうちの、同期信号が送信されないタイミングは、送信休止タイミングとも表される。
[0284]
 制御部206Iは、送信休止タイミングにて、自端末20Iと異なる端末20Iにより送信された同期信号を検出する処理を実行するように同期信号検出部204を制御する。
 これによれば、他の端末20Iから送信される同期信号を検出する確率を高めることができる。
[0285]
 本例では、送信休止タイミングは、暫定送信タイミングが所定の回数だけ到来する毎に、設けられる。例えば、送信休止タイミングは、暫定送信タイミングが5回到来する毎に、設けられてよい。また、送信休止タイミングは、暫定送信タイミングの中からランダムに選択されたタイミングであってもよい。
[0286]
(動作)
 次に、第5実施形態に係る端末20Iの動作について、図25を参照しながら説明する。
 第5実施形態に係る端末20Iは、図12の処理に代えて、図12のステップS103の「No」ルートにステップS901及びS902を追加した処理を実行する。
[0287]
 端末20Iは、図25のステップS103にて「No」と判定すると、暫定送信タイミングが到来するまで待機する(図25のステップS901の「No」ルート)。暫定送信タイミングが到来すると、端末20Iは、ステップS901にて「Yes」と判定し、送信休止タイミングが到来したか否かを判定する(図25のステップS902)。
[0288]
 送信休止タイミングが到来していない場合、端末20Iは、ステップS902にて「No」と判定し、ステップS104へ進み、優先度に対応する同期信号を送信する(図25のステップS104)。その後、端末20Iは、第2実施形態に係る端末20Dと同様に、ステップS201以降の処理を実行する。
[0289]
 一方、送信休止タイミングが到来した場合、端末20Iは、ステップS902にて「Yes」と判定し、同期信号を送信せずに、ステップS201へ進む。この場合、端末20Iは、他の端末20Iが送信休止タイミングにて送信した同期信号を検出する処理を実行する。そして、端末20Iは、第2実施形態に係る端末20Dと同様に、ステップS201以降の処理を実行する。
[0290]
 以上、説明したように、第5実施形態に係る端末20Iは、複数の暫定送信タイミングのうちの一部のタイミング(本例では、送信休止タイミング)にて、同期信号を送信せずに、他の端末20Iにより送信された同期信号を検出する処理を実行する。
 これによれば、他の端末20Iから送信される同期信号を検出する確率を高めることができる。
[0291]
 なお、端末20Iは、ステップS902の処理を省略してよい。
 また、第5実施形態に係る端末20Iは、第2実施形態に係る端末20Dに機能が追加されているが、第2実施形態に係る端末20Dに代えて、第1、第3又は第4実施形態に係る端末20又は20A~20Hに上記機能が追加されてよい。
[0292]
 なお、上述した各実施形態において、端末20は、同期信号の送信を開始してから経過した時間が所定の閾値よりも長い場合、自端末20の優先度を無線通信システム1にて用いられる優先度の中で最高の値に設定してよい。
[0293]
 例えば、上述したように、値が小さくなるほど優先度が高くなるとともに0以上の整数が優先度として無線通信システム1にて用いられる場合、無線通信システム1にて用いられる優先度の中で最高の値は、0である。従って、この場合、端末20は、同期信号の送信を開始してから経過した時間が所定の閾値よりも長い場合、自端末20の優先度を0に設定してよい。
[0294]
 これによれば、同期信号の送信を開始してから経過した時間が十分に長い端末20が、クラスタヘッドからクラスタメンバーに変更される確率を低減できる。これにより、クラスタヘッドとなる端末20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20の数、及び、接続先となる端末20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20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。
[0295]
 また、上述した各実施形態において、所定の信号は、既知信号であってよい。例えば、既知信号は、端末20により予め知られている信号である。
 また、上述した各実施形態において、複数の端末20が直接に行なう通信は、直接通信、又は、端末間(D2D;Device to Device)通信と表されてもよい。また、上述した各実施形態において、複数の端末20が基地局10を介して行なう通信は、間接通信と表されてもよい。
[0296]
 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。

符号の説明

[0297]
1,1H   無線通信システム
10  基地局
20,20A~20I  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~206I 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

請求の範囲

[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項36]
 請求項13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、前記所定の信号の送信を開始してから経過した時間が所定の閾値よりも長い場合、自端末の優先度を前記無線通信システムにて用いられる優先度の中で最高の値に設定する、無線通信システム。
[請求項37]
 請求項1乃至請求項36のいずれか一項に記載の無線通信システムであって、
 複数のクラスタヘッドとしての端末により送信される前記所定の信号に応じて、端末間通信を実行可能にそれぞれ形成される複数のクラスタを、前記複数のクラスタヘッドのそれぞれの、前記所定の信号の送信に関する優先度に基づいて統合する、無線通信システム。
[請求項38]
 請求項37に記載の無線通信システムであって、
 前記複数のクラスタの統合は、前記複数のクラスタヘッドのうちの、優先度が第2のクラスタヘッドよりも高い第1のクラスタヘッドが前記所定の信号の送信を継続するとともに、前記第2のクラスタヘッドが前記所定の信号の送信を停止することを含む、無線通信システム。
[請求項39]
 請求項38に記載の無線通信システムであって、
 前記第2のクラスタヘッドは、前記第2のクラスタヘッドとともに前記クラスタを形成する他の端末であるクラスタメンバーに、前記複数のクラスタの統合を通知せずに前記所定の信号の送信を停止する、無線通信システム。
[請求項40]
 請求項38又は請求項39に記載の無線通信システムであって、
 前記複数のクラスタの統合は、前記第1のクラスタヘッドが、前記所定の信号の送信タイミングを前記第2のクラスタヘッドと同じタイミングに変更することを含む、無線通信システム。
[請求項41]
 請求項38乃至請求項40のいずれか一項に記載の無線通信システムであって、
 前記複数のクラスタの統合は、前記第1のクラスタヘッドが送信する前記所定の信号を、前記第2のクラスタヘッドにより送信された前記所定の信号と同じ信号に変更することを含む、無線通信システム。
[請求項42]
 請求項40又は請求項41に記載の無線通信システムであって、
 前記第1のクラスタヘッドは、前記第1のクラスタヘッドとともに前記クラスタを形成する他の端末であるクラスタメンバーに、前記第2のクラスタヘッドにより送信される前記所定の信号の検出に用いられる情報を通知する、無線通信システム。
[請求項43]
 請求項38に記載の無線通信システムであって、
 前記第2のクラスタヘッドは、前記第2のクラスタヘッドとともに前記クラスタを形成する他の端末であるクラスタメンバーに、前記複数のクラスタの統合を通知する、無線通信システム。
[請求項44]
 請求項43に記載の無線通信システムであって、
 前記第2のクラスタヘッドは、前記第2のクラスタヘッドとともに前記クラスタを形成する他の端末であるクラスタメンバーに、前記第1のクラスタヘッドにより送信される前記所定の信号の検出に用いられる情報を通知する、無線通信システム。
[請求項45]
 請求項43又は請求項44に記載の無線通信システムであって、
 前記第2のクラスタヘッドとともに前記クラスタを形成する、前記第2のクラスタヘッドと異なる端末であるクラスタメンバーは、前記第2のクラスタヘッドからの前記通知に応じて、他のクラスタヘッドから送信された前記所定の信号を検出する処理を行なう、無線通信システム。
[請求項46]
 請求項38乃至請求項45のいずれか一項に記載の無線通信システムであって、
 クラスタヘッドとともに前記クラスタを形成する、前記クラスタヘッドと異なる端末であるクラスタメンバーは、前記クラスタヘッドから送信された前記所定の信号を検出できない場合、他のクラスタヘッドから送信された前記所定の信号を検出する処理を行なう、無線通信システム。
[請求項47]
 請求項1乃至請求項46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、前記無線通信システムにおいて前記所定の信号が送信されるタイミングとして予め定められた複数のタイミングのうちの一部のタイミングにて、前記所定の信号を送信せずに、他の端末により送信された前記所定の信号を検出する処理を実行する、無線通信システム。
[請求項48]
 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。
[請求項49]
 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。
[請求項50]
 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。
[請求項51]
 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。
[請求項52]
 請求項48乃至請求項51のいずれか一項に記載の端末であって、
 自端末による前記所定の信号の送信に関する優先度よりも高い優先度を有する他の端末から前記所定の信号を受信した場合、前記所定の信号の送信を停止する、端末。
[請求項53]
 請求項48乃至請求項52のいずれか一項に記載の端末であって、
 自端末による前記所定の信号の送信に関する優先度よりも低い優先度を有する他の端末から前記所定の信号を受信した場合、前記所定の信号の送信を継続する、端末。
[請求項54]
 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。
[請求項55]
 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。
[請求項56]
 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。
[請求項57]
 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。
[請求項58]
 請求項54乃至請求項57のいずれか一項に記載の処理方法であって、
 前記端末は、自端末による前記所定の信号の送信に関する優先度よりも高い優先度を有する他の端末から前記所定の信号を受信した場合、前記所定の信号の送信を停止する、処理方法。
[請求項59]
 請求項54乃至請求項58のいずれか一項に記載の処理方法であって、
 前記端末は、自端末による前記所定の信号の送信に関する優先度よりも低い優先度を有する他の端末から前記所定の信号を受信した場合、前記所定の信号の送信を継続する、処理方法。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]

[ 図 9]

[ 図 10]

[ 図 11]

[ 図 12]

[ 図 13]

[ 図 14]

[ 図 15]

[ 図 16]

[ 図 17]

[ 図 18]

[ 図 19]

[ 図 20]

[ 図 21]

[ 図 22]

[ 図 23]

[ 図 24]

[ 図 25]