(57)【要約】【課題】  他の通信への干渉を最低限に抑えながら、その通信で使用されるのと同一の周波数リソースと時間リソースの少なくともいずれかを使用して通信を可能とすること。【解決手段】  通信の相手方装置との間で、複数の他の通信装置間の通信で使用される所定の周波数帯域を使用して通信する通信装置は、相手方装置と通信装置とのそれぞれが、複数の他の通信装置との少なくともいずれかからの信号を所定の電力以上で受信する状態にあるかを特定し、特定の結果に応じて、複数の他の通信装置の少なくともいずれかに対して干渉しないように、相手方装置との間の通信で使用する時間リソースと周波数リソースとの少なくともいずれかを制御する。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信の相手方装置との間で、複数の他の装置間の通信で使用される所定の周波数帯域を使用して通信する通信装置であって、
前記相手方装置と前記通信装置とのそれぞれが、前記複数の他の装置との少なくともいずれかからの信号を所定の電力以上で受信する状態にあるかを特定する特定手段と、
特定の結果に応じて、前記複数の他の装置の少なくともいずれかに対して干渉しないように、前記相手方装置との間の通信で使用する時間リソースと周波数リソースとの少なくともいずれかを制御する制御手段と、
を有することを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記通信装置が前記複数の他の装置との少なくともいずれかからの信号を所定の電力以上で受信する状態にある場合、前記複数の他の装置から１つ以上の装置を所定の規則に従って選択し、当該１つ以上の装置が信号を送信するのに使用する時間リソースと周波数リソースとの少なくともいずれかを用いて、前記通信装置が前記相手方装置へ信号を送信するように通信を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記制御手段は、さらに、選択された前記１つ以上の装置が信号を送信するのに使用する時間リソースと周波数リソースとの少なくともいずれかの一部を用いて、前記通信装置が前記相手方装置から信号を受信するように通信を制御する、
ことを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記制御手段は、さらに、選択された前記１つ以上の装置が信号を送信するのに使用する時間リソースと周波数リソースとの少なくともいずれかを用いて、前記通信装置と前記相手方装置とが交互に信号を送信し受信するように通信を制御する、
ことを特徴とする請求項３に記載の通信装置。
【請求項５】
前記制御手段は、さらに、前記複数の他の装置のうちで選択されていない装置が信号を送信するのに使用される時間リソースおよび周波数リソースは、前記通信装置と前記相手方装置との間の通信には用いないように制御する、
ことを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項６】
前記制御手段は、さらに、前記相手方装置が前記複数の他の装置のいずれからも信号を所定の電力以上で受信しない状態にある場合、前記複数の他の装置のうちで選択されていない装置が信号を送信するのに使用される時間リソースと周波数リソースとの少なくともいずれかを用いて、前記通信装置が前記相手方装置からの信号を受信するように通信を制御する、
ことを特徴とする請求項２から５のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記通信装置が前記複数の他の装置のいずれからも信号を所定の電力以上で受信しない状態にある場合、前記通信装置が、前記複数の他の装置のうちで所定の規則に従って選択された装置が信号を送信するのに使用される時間リソースと周波数リソースとの少なくともいずれかを用いて、前記相手方装置へ信号を送信するように制御する、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項８】
前記相手方装置から受信する信号と前記複数の他の装置のうち所定の規則に従って選択された装置から受信する信号との搬送波対干渉比、又は、前記相手方装置が前記通信装置から受信する信号と前記相手方装置が前記複数の他の装置のうちで所定の規則に従って選択された装置から受信する信号との搬送波対干渉比を取得する取得手段をさらに有し、
前記制御手段は、取得した前記搬送波対干渉比が所定値以上である場合に、前記相手方装置との間の通信を行うように制御する、
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項９】
前記複数の他の装置のうちで所定の規則に従って選択されなかった装置から受信する信号から、当該選択されなかった装置への与干渉の量を推定する推定手段をさらに有し、
前記制御手段は、推定した前記与干渉の量が所定値未満である場合に、前記相手方装置との間の通信を行うように制御する、
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項１０】
前記複数の他の装置は基地局と移動体端末とをそれぞれ１つ以上含み、
前記所定の規則は、前記複数の他の装置のうち前記基地局を選択する規則である、
ことを特徴とする請求項２から９のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項１１】
通信の相手方装置との間で、複数の他の通信装置間の通信で使用される所定の周波数帯域を使用して通信する通信装置の制御方法であって、
特定手段が、前記相手方装置と前記通信装置とのそれぞれが、前記複数の他の通信装置の少なくともいずれかからの信号を所定の電力以上で受信する状態にあるかを特定する特定工程と、
制御手段が、特定の結果に応じて、前記複数の他の通信装置の少なくともいずれかに対して干渉しないように、前記相手方装置との間の通信で使用する時間リソースと周波数リソースとの少なくともいずれかを制御する制御工程と、
を有することを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体通信システムにおける端末間通信技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信においては、通常、所定の周波数帯域を用いて基地局と移動体端末との間で無線信号を送受信することにより通信を行う。したがって、基地局が送信した電波を移動体端末が受信でき、かつ、移動体端末が送信した電波を基地局が受信できる場合に、通信が可能となる。ここで、電波は伝搬距離や遮蔽物によって減衰し、基地局や移動体端末の信号の送信電力には物理的又は法的な限界があることを考慮すれば、放射された信号を正常に受信できない程度の電力レベルまで、受信信号電力が落ち込む地理的領域が存在しうる。同様に、放射した電力が相手方装置において正常に受信されない地理的領域が存在しうる。
【０００３】
従来の比較的中心周波数が低い周波数帯域を用いた移動体通信においては、このような地理的領域が可能な限り狭くなるように、多くの基地局を設置している。しかしながら、高速な通信の要求が高まっている昨今では、中心周波数が高い周波数帯域を使用することが必要となり、その電波の減衰特性及び直進性から、面的なカバレッジが困難な領域が発生している。
【０００４】
しかしながら、例えば基地局からの電波が届かない領域においては、移動体端末が電波を送信しても基地局までは届かない、すなわち送信信号が基地局に干渉しないものと考えられる。同様に、他の移動体端末からの電波が届かない領域においては、当該他の移動体端末へは干渉しないものと考えられる。このような領域では、電波が届かない周波数帯域及び時間のリソースが利用されていない（すなわち、「空いている」）と考えることができる。したがって、そのような領域に存在する移動体端末は、基地局との通信で使用する周波数帯域と時間のリソースの少なくともいずれかを用いて、別の移動体端末との間で直接信号を送受信することができると考えられる。
【０００５】
このように、基地局及び他の移動体端末に干渉しないように、一部の領域で空いている周波数リソースと時間リソースとの少なくともいずれかを利用して移動体端末間で直接通信を行うことにより、周波数帯域を有効活用することができる（非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｄ．Ｌｅｋｏｍｔｃｅｖ及びＲ．Ｍａｒｓａｌｅｋ、“８０２．１１ａｆ及び８０２．２２規格の比較−物理レイヤ及びコグニティブ機能（Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ  ｏｆ  ８０２．１１ａｆ  ａｎｄ  ８０２．２２  ｓｔａｎｄａｒｄｓ  −  ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｌａｙｅｒ  ａｎｄ  ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ  ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｙ）”、ｅｌｅｃｔｒｏｒｅｖｕｅ、［平成２５年２月１日検索］、インターネット（ＵＲＬ：http://www.elektrorevue.cz/en/articles/analogue-technics/0/comparison-of-802-11af-and-802-22-standards---physical-layer-and-cognitive-functionality/）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、移動体端末において基地局又は他の移動体端末からの電波が届かない場合であっても、その通信の相手方端末においては、基地局又は他の移動体端末からの電波が届く場合がある。このような場合、相手方端末が送信した信号は、基地局と他の移動体端末との間の通信へ干渉しうるという課題があった。なお、例えば、基地局へ干渉する場合は、その干渉がシステム全体へ波及する場合もある。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、他の通信への干渉を最低限に抑えながら、その通信で使用されるのと同一の周波数リソースと時間リソースの少なくともいずれかを使用して通信を可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明による通信装置は、通信の相手方装置との間で、複数の他の通信装置間の通信で使用される所定の周波数帯域を使用して通信する通信装置であって、前記相手方装置と前記通信装置とのそれぞれが、前記複数の他の通信装置との少なくともいずれかからの信号を所定の電力以上で受信する状態にあるかを特定する特定手段と、特定の結果に応じて、前記複数の他の通信装置の少なくともいずれかに対して干渉しないように、前記相手方装置との間の通信で使用する時間リソースと周波数リソースとの少なくともいずれかを制御する制御手段と、を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、他の通信への影響を最低限に抑えながら、その通信と同一のリソースを用いた通信を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】空き周波数領域に２台の移動体端末が含まれる場合の無線通信ネットワークを示す概念図。
【図２】空き周波数領域に１台の移動体端末のみが含まれる場合の無線通信ネットワークを示す概念図。
【図３】空き周波数領域がない場合の無線通信ネットワークを示す概念図。
【図４】直接通信を行う移動体端末のハードウェア構成例を示すブロック図。
【図５】直接通信を行う移動体端末の機能構成例を示すブロック図。
【図６】空き周波数領域に２台の移動体端末が含まれる場合のリソースの使用方法の例を示す図。
【図７】空き周波数領域に１台の移動体端末のみが含まれる場合、又は移動体端末が空き周波数領域に存在しない場合のリソースの使用方法の例を示す図。
【図８】空き周波数領域に１台の移動体端末のみが含まれる場合のリソースの使用方法の例を示す図。
【図９】リソースの使用方法を決定する処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１３】
（無線通信システムの構成）
図１は、基地局と移動体端末とを１つ以上含む無線通信ネットワークにおいて、電波を所定の電力以上で受信せずに空き周波数状態となっている領域で、２つの移動体端末が直接無線通信を行っている状態を示している。図１では、基地局１０１が形成するネットワーク１００において、基地局１０１及び基地局１０１と通信する移動体端末１０２からの信号が所定の電力以上で受信されない領域１１０で、移動体端末１１１と移動体端末１１２とが直接通信している。なお、以下では、領域１１０のような、移動体端末と基地局１０１及び移動体端末１０２との間で、電波が所定の電力以上で受信されない状態となる領域を「空き周波数領域」と呼ぶ。また、図１では、実線矢印によって通信が行われる通信装置を示しており、矢印がない通信装置間では信号が所定の電力以上の電力で届かない状態にあることを示している。
【００１４】
なお、図１は、基地局１０１と移動体端末１０２とをそれぞれ１台以上含むネットワークにおいて、２台の移動体端末が直接通信を行う場合について示しているが、これに限られない。２台の移動体端末が、複数の他の通信装置間の通信で使用される所定の周波数帯域を使用して直接通信を行う場合であれば、どのような場合であっても以下の議論を適用可能である。
【００１５】
図１のように、送信側と受信側の移動体端末１１１と移動体端末１１２とが、共に空き周波数領域１１０に存在する場合は、どのように信号を送受信したとしても、基地局１０１及び移動体端末１０２には干渉しないと考えられる。したがって、移動体端末１１１及び移動体端末１１２は、時間リソースと周波数リソースとを自由に使用して直接無線通信を行うことができる。
【００１６】
しかしながら、例えば図２のように、移動体端末１１１のみが空き周波数領域１１０に存在する場合は、移動体端末１１２が送信した信号は、他の通信装置（基地局１０１及び移動体端末１０２）に干渉する。また、他の通信装置（基地局１０１及び移動体端末１０２）が送信した信号は、移動体端末１１２に干渉する。したがって、移動体端末１１２と移動体端末１１１との間で、どのように周波数リソースと時間リソースとを使用するかを制御することが重要となる。同様に、図３のように、移動体端末１１１と移動体端末１１２とが共に空き周波数領域に含まれない場合は、移動体端末１１１及び移動体端末１１２と、他の通信装置との間で干渉が生じる。なお、図２と図３では、共に破線矢印により干渉が生じることを示している。
【００１７】
なお、移動体端末１１１及び移動体端末１１２が空き周波数領域に存在するかの情報は、外部の管理装置から移動体端末１１１及び移動体端末１１２へ通知されることにより特定されてもよい。このとき、移動体端末１１１及び移動体端末１１２は、例えば、面的なカバレッジがなされている通信システム（例えば、８００ＭＨｚのセルラシステム）を通じて通知を受け取ってもよい。また、移動体端末１１１及び移動体端末１１２が他の通信装置からの信号の受信電力を測定し、自律的に判定することで特定するようにしてもよい。また、移動体端末１１１及び移動体端末１１２は、外部の管理装置から通知された情報と、信号の受信電力の測定結果とから、空き周波数領域に存在するかを複合的に判定して特定してもよい。
【００１８】
そして、移動体端末１１１及び移動体端末１１２は、特定の結果に応じて、どのように１つ以上の他の通信装置の少なくともいずれかに対して干渉しないように、相手方装置との通信で使用する周波数リソースと時間リソースとの少なくともいずれかを制御する。
【００１９】
なお、移動体端末１１１及び移動体端末１１２に対して、相手方装置（それぞれ移動体端末１１２及び移動体端末１１１）が直接通信可能な距離に存在するかは、外部の管理装置によって通知されてもよいし、例えばユーザによって指定されてもよい。ユーザによる指定は、例えば、直接会っている友人との情報のやり取りの場合など、移動体端末のすぐ近傍に相手方装置が存在することをユーザが分かっている場合などに、ユーザが特定のコマンドを移動体端末に入力することにより行われる。
【００２０】
以下、移動体端末１１１及び移動体端末１１２の構成例について簡単に述べた後に、図２及び図３のような場合についての、移動体端末１１１及び移動体端末１１２の動作について詳述する。
【００２１】
（移動体端末のハードウェア構成）
図４は、移動体端末１１１のハードウェア構成例を示すブロック図である。移動体端末１１１は、図４に示すように、例えば、ＣＰＵ４０１、ＲＯＭ４０２、ＲＡＭ４０３、外部記憶装置４０４、及び通信装置４０５を有する。なお、移動体端末１１２も同様の構成を有していてもよい。
【００２２】
移動体端末１１１では、例えばＲＯＭ４０２、ＲＡＭ４０３及び外部記憶装置４０４のいずれかに記録された、以下に示す移動体端末１１１の各機能を実現するプログラムをＣＰＵ４０１により実行する。そして、移動体端末１１１は、通信装置４０５を用いて、ＣＰＵ４０１で決定された使用すべき時間リソース及び周波数リソースで信号を送信または受信する。なお、図４では、移動体端末１１１は、１つの通信装置４０５を有するとしているが、複数の通信装置を有してもよい。例えば、管理装置との通信用の第２の通信装置を有していてもよい。
【００２３】
なお、移動体端末１１１は、以下に説明する各機能を実行する専用のハードウェアを備えてもよいし、一部をハードウェアで実行し、その他の部分をプログラムを動作させるコンピュータで実行してもよい。また、以下の全機能をコンピュータとプログラムにより実行させてもよい。
【００２４】
（移動体端末の機能構成）
図５は、移動体端末１１１の機能構成例を示すブロック図である。移動体端末１１１は、機能として、例えば状態特定部５０１及びリソース制御部５０２を有する。また、移動体端末１１１は、通信品質取得部５０３と与干渉推定部５０４のいずれか又は両方を有していてもよい。なお、移動体端末１１２も同様の構成を有していてもよい。
【００２５】
状態特定部５０１は、移動体端末１１１は、自装置と相手方装置（移動体端末１１２）とが、空き周波数領域に存在しているかを特定する。すなわち、複数の他の通信装置間の通信による信号を、当該複数の他の通信装置の少なくともいずれかから所定の電力以上で受信する状態であるかを特定する。この特定は、上述のように、外部の管理サーバによる通知によってなされてもよいし、移動体端末１１１が独自に測定して特定してもよい。なお、独自に測定して特定する場合は、移動体端末１１２の状態については、移動体端末１１２からの報告を受けるようにしてもよい。特定の結果は、リソース制御部５０２へ通知される。
【００２６】
リソース制御部５０２は、移動体端末１１１及び相手方装置（移動体端末１１２）が空き周波数領域に存在するかの特定の結果に少なくとも基づいて、相手方装置との間の直接通信に使用する周波数リソースと時間リソースの少なくともいずれかを決定する。なお、このリソースの決定においては、移動体端末１１１は、通信品質取得部５０３及び与干渉推定部５０４からの情報をさらに用いてもよい。このときの制御方法についての詳細は後述する。
【００２７】
通信品質取得部５０３は、移動体端末１１１及び移動体端末１１２において、直接通信に用いる搬送波の電力と、複数の他の通信装置（基地局１０１及び移動体端末１０２）からの干渉信号の電力の比である搬送波対干渉比（Ｃ／Ｉ）の値を取得する。例えば、移動体端末１１１は、移動体端末１１２からの信号の搬送波対雑音比（Ｃ／Ｎ）と、他の通信装置からの信号の搬送波対雑音比とを用いて、搬送波対干渉比を推定することができる。また、移動体端末１１１は、移動体端末１１２において同様に推定した搬送波対干渉比を例えば制御信号等を介して取得することができる。取得した移動体端末１１１及び移動体端末１１２における搬送波対干渉比は、リソース制御部５０２へ転送される。
【００２８】
与干渉推定部５０４は、他の通信装置（基地局１０１及び移動体端末１０２）へ与える干渉量である与干渉量を推定する。これは、例えば、他の通信装置から受信した信号についての搬送波対雑音比から推定することができる。すなわち、例えば、移動体端末１１１が信号を送信した場合、他の通信装置から受ける信号の電力程度の干渉を、当該他の通信装置へも与えると推定することができる。なお、移動体端末１１１が送信する電力を低くすることで与干渉量を低減することができるため、移動体端末１１１が送信する電力に応じて、推定される与干渉量が変化してもよい。推定された与干渉量は、リソース制御部５０２へ通知される。
【００２９】
（移動体端末の動作）
続いて、移動体端末１１１及び移動体端末１１２の動作について説明する。なお、以下の説明では、簡単のため、複数の他の通信装置（基地局１０１及び移動体端末１０２）が時分割複信で通信しているものとし、移動体端末１１１及び移動体端末１１２は、使用する時間リソースを決定するものとして説明する。しかしながら、他の通信装置が周波数分割複信を用いる場合は、使用する周波数リソースを決定するものとすれば、同様の議論を適用することができる。同様に、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を用いる場合など、時間ごとに周波数割り当てが異なる場合は、周波数リソースと時間リソースの両方にまたがって、使用する周波数リソースを決定することもできる。また、以下のリソース割り当ては、移動体端末１１１と移動体端末１１２のいずれかが行うものとする。
【００３０】
図６は、移動体端末１１１及び移動体端末１１２が共に空き周波数領域に存在すると特定した場合の、時間リソースの割り当ての例を示す図である。図６では、基地局１０１及び移動体端末１０２との通信のタイミングとは関係なく、移動体端末１１１及び移動体端末１１２の送信タイミングが割り当てられている。これは、移動体端末１１１及び移動体端末１１２が空き周波数領域に存在するため、どのようなタイミングで信号を送受信しても、他の通信装置へ干渉が生じないと判断できるからである。このように、直接通信を行う２台の移動体端末が共に空き周波数領域に存在する場合は、その２台の移動体端末が自律的に定めたタイミングで通信をすることができる。なお、周波数分割複信の場合や、ＯＦＤＭを用いる場合なども、移動体端末１１１及び移動体端末１１２は、自由に周波数リソースと時間リソースを割り当てることが可能となる。
【００３１】
図７は、移動体端末１１１及び移動体端末１１２の少なくとも一方が空き周波数領域に存在しないと特定した場合の、時間リソースの割り当ての例を示す図である。すなわち、図２のような場合、又は図３のような場合のリソース割り当ての例である。この場合、移動体端末１１１及び移動体端末１１２は、所定の規則に従って、複数の他の通信装置から１つ以上の通信装置を選択する。そして、移動体端末１１１及び移動体端末１１２は、その通信に、その１つ以上の通信装置が信号の送信に使用している周波数リソースと時間リソースとの少なくともいずれかを用いる。
【００３２】
この場合、その１つ以上の通信装置が信号を送信するのと同じタイミング又は同じ周波数帯域で信号を送信することにより、当該１つ以上の通信装置に干渉しなくなる。例えば、時分割複信（ＴＤＤ）の場合、図７に示すように、基地局１０１が送信するタイミングで、移動体端末１１１及び移動体端末１１２が送信することにより、基地局１０１には干渉が及ばなくなる。これは、干渉が受信側の通信装置において起こるものであり、基地局１０１が受信しないタイミングで信号を送信するからである。なお、基地局１０１では、送受信器のアイソレーションが十分に確保され、信号の送信時に到来する電波が、その信号送信に影響しないものとする。同様に、周波数分割複信（ＦＤＤ）の場合、基地局１０１が信号送信に使用する周波数帯域で信号を送信することにより、基地局１０１への干渉を防ぐことができる。また、ＯＦＤＭなどを用いて周波数と時間とを複合的に割り当てる方式が用いられる場合であっても、基地局が使用する時間及び周波数リソースを用いて、移動体端末１１１及び移動体端末１１２の間で端末間通信を行うことができる。
【００３３】
このため、所定の規則は、例えば、干渉すべきでない通信装置を選択すべきことを規定するようにしてもよい。例えば、基地局へ干渉を与えるとシステム全体に影響を及ぼし得るため、基地局に干渉を与えないように、他の通信装置のうち、基地局を優先して選択するように、所定の規則が定められてもよい。この場合、図７に示すように、基地局１０１が信号を送信するタイミング（及び周波数帯域）で、移動体端末１１１及び移動体端末１１２が交互に信号を送信し受信するようにしてもよい。また、基地局１０１が信号を送信するタイミング（及び周波数帯域）で、移動体端末１１１及び移動体端末１１２が所定の比率で信号を送信するようにリソースを配分してもよい。また、この場合、例えば図２のように、移動体端末１１１が空き周波数領域に存在する場合は、移動体端末１１１の信号送信が基地局１０１に干渉することはない。このため、この場合は、図８に示すように、移動体端末１１２は基地局が使用しているリソースを使用して、移動体端末１１１は他の移動体端末１０２が使用しているリソースを使用して、それぞれ信号を送信してもよい。このように、移動体端末１１２が使用するリソースを基地局１０１が使用するリソースの全部または一部とし、移動体端末１１１が使用するリソースを移動体端末１０２が使用するリソースの全部または一部とすることで、通信速度を向上させることができる。
【００３４】
また、例えば、基地局に高性能な干渉回避策（スマートアンテナ、干渉キャンセラなど）が講じられている場合は、所定の規則に従い、干渉すべきでない通信装置として、基地局と通信している移動体端末１０２が選択されてもよい。この場合、移動体端末１１１及び移動体端末１１２は、移動体端末１０２が使用している時間リソースと周波数リソースの少なくともいずれかを用いて端末間通信を行う。この場合も、図２のような場合は、移動体端末１１１は基地局１０１が使用しているリソースを使用し、移動体端末１１２は移動体端末１０２が使用しているリソースを使用するようにしてもよい。また、移動体端末１０２が使用しているリソースを使用して、移動体端末１１１及び移動体端末１１２が交互に信号を送信し受信するようにしてもよい。
【００３５】
また、所定の規則は、干渉と関係なく定められてもよい。例えば、移動体端末１１１及び移動体端末１１２において、送信器の構成を簡素にするために、基地局１０１が使用しているリソースを使用して信号を送信することが困難となる場合がありうる。このような場合は、所定の規則は、干渉に関係なく、移動体端末１０２（複数ある場合はその少なくとも１つ）が選択されるように規定されてもよい。同様に、受信器の構成を簡素にするために、移動体端末１０２が使用しているリソースを使用して信号を受信することが困難となる場合がありうる。この場合は、所定の規則は、干渉に関係なく、基地局１０１が選択されるように規定されてもよい。
【００３６】
また、図２及び図３のように、基地局１０１又は移動体端末１０２から干渉を受けうる環境においては、干渉信号の強度によっては、端末間通信の信号が干渉によって受信できない状況となりうる。この場合に信号を送信すると、端末間通信ができない状況であるため、単に周囲に与える干渉を増やすこととなりうる。したがって、移動体端末１１１又は移動体端末１１２は、基地局１０１又は移動体端末１０２からの干渉を考慮して、端末間通信が可能であるかを判定し、端末間通信が可能でない場合は端末間通信を行わないようにしてもよい。
【００３７】
なお、考慮すべきは、移動体端末１１１及び移動体端末１１２が使用するリソースを使用している通信装置からの干渉である。すなわち、基地局１０１が使用しているリソースを用いて端末間通信を行う場合は基地局１０１からの干渉を、移動体端末１０２が使用しているリソースを用いて端末間通信を行う場合は移動体端末１０２からの干渉を、それぞれ考慮する。なお、図２のような場合で、移動体端末１１２が、移動体端末１１１から、移動体端末１０２の使用しているリソースで信号を受信することが想定される場合は、移動体端末１０２からの干渉を考慮する。この場合、移動体端末１０２からの干渉によっては、移動体端末１１１に基地局１０１の使用しているリソースを使用させることが想定される。このため、移動体端末１１２は、基地局１０１からの干渉をも考慮するものとする。すなわち、少なくとも所定の規則によって選択される通信装置については、干渉を考慮するようにしてもよい。
【００３８】
以下では、基地局１０１の干渉を考慮する場合について説明する。移動体端末１１１及び移動体端末１１２は、それぞれが、端末間通信の搬送波対雑音比（Ｃ／Ｎ）と、基地局１０１からの搬送波対雑音比（Ｃ／Ｎ）を測定し、その測定結果に応じて、端末間通信の搬送波対干渉比（Ｃ／Ｉ）を取得する。なお、図２における移動体端末１１１のように、空き周波数領域に存在する端末については、搬送波対干渉比を推定しなくてもよい。端末間通信の搬送波対干渉比は、例えば、端末間通信の搬送波対雑音比を基地局１０１からの信号の搬送波対雑音比で除算することにより、取得することができる。そして、移動体端末１１１及び移動体端末１１２は、この搬送波対干渉比が所定値以上である場合は、端末間通信が可能であると判定する。なお、取得される搬送波対干渉比は、移動体端末において、例えばシリアル干渉キャンセラなどによって干渉信号をキャンセルすることができる場合は、干渉信号キャンセル後の搬送波対干渉比であってもよい。これにより、干渉キャンセル前のＣ／Ｉが通信できない程度に低くても、干渉キャンセル後のＣ／Ｉが通信可能な程度の高さになる場合、受信時に基地局１０１からの干渉信号をキャンセルすることで端末間通信を行うことができる。
【００３９】
このようにして、移動体端末１１１及び移動体端末１１２は、端末間通信において受ける干渉量を考慮して、搬送波対干渉比が所定値以上である場合にのみ端末間通信を行うことで、無駄な信号送信を抑制することができる。
【００４０】
また、図２及び図３のように、基地局１０１又は移動体端末１０２から干渉を受けうる環境においては、基地局１０１又は近隣の移動体端末１０２に対して、同様に干渉を与えうる。この場合、端末間通信をした場合に他の通信装置へ与える与干渉を考慮してもよい。すなわち、与干渉量が所定値以上である場合は他の通信装置が、信号を受信できなくなりうるため端末間通信を行わず、与干渉量が所定値未満である場合に端末間通信を行うようにしてもよい。
【００４１】
このため、移動体端末１１１及び移動体端末１１２は、例えば、基地局１０１が使用しているリソースを用いて端末間通信を行う場合は、近隣の移動体端末１０２への与干渉量を推定する。同様に、移動体端末１１１及び移動体端末１１２は、例えば、移動体端末１０２が使用しているリソースを用いて端末間通信を行う場合は、基地局１０１への与干渉量を推定する。すなわち、上述の所定の規則によって選択されなかった通信装置における与干渉量を推定する。なお、図２における移動体端末１１１のように、空き周波数領域に存在する端末については、与干渉を推定しなくてもよい。移動体端末１１１及び移動体端末１１２は、例えば、与干渉量を推定する相手となる通信装置からの信号の搬送波対雑音比から、その推定値と同等の与干渉をその通信装置へ与えるものと推定する。この推定法は、特に時分割複信の場合に有効である。そして、移動体端末１１１及び移動体端末１１２が与える与干渉量が所定値未満となる条件において、端末間通信が行われる。
【００４２】
なお、例えば、基地局１０１が使用しているリソースを使用する場合で、ＯＦＤＭ等を使用する場合は、与干渉量が少ない移動体端末１０２へ向けたリソースのみを使用してもよい。すなわち、複数の移動体端末１０２へそれぞれ割り当てられた時間及び周波数リソースブロックのうち、与干渉量が所定値未満となる移動体端末１０２へ割り当てられたリソースのみを、端末間通信で使用するようにしてもよい。
【００４３】
また、与干渉が所定値以上となる他の通信装置において、干渉キャンセル機能があることが分かっている場合は、キャンセルするのに十分な電力の与干渉が与えられている場合には、端末間通信を行うことができるとしてもよい。
【００４４】
なお、上述の他の通信装置から受ける干渉を考慮した搬送波対干渉比の情報と、他の通信装置への与干渉の情報とは、移動体端末１１１及び移動体端末１１２のうち、使用するリソースを決定する側の端末へ集約される。相手方端末から当該情報を受け取った端末は、上述の所定の規則と受信した情報とから、端末間通信を行うか、及び端末間通信を行う場合に使用するリソースを決定し、例えば、使用するリソースの情報を相手方端末へ通知する。これにより、干渉の影響を最低限に抑えながら、他の通信装置が使用している時間リソースと周波数リソースとの少なくともいずれかを使用して、端末間通信を行うことができる。
【００４５】
図９のフローチャートを用いて、以上の処理について、まとめて説明する。なお、図９のフローチャートは、移動体端末１１１及び移動体端末１１２のうち、使用するリソースを決定する側の端末で行われる処理を示している。以下では、移動体端末１１１が使用するリソースを決定するものとし、上述の所定の規則により、基地局１０１が選択されるものとする。
【００４６】
まず、移動体端末１１１は、自装置と、通信の相手方装置、すなわち、移動体端末１１２が、基地局１０１と移動体端末１０２とからの信号を所定の電力以上で受信しない領域である、空き周波数領域に存在するかを判定する（Ｓ９０１）。空き周波数領域に存在するかは、例えば移動体端末１１１及び移動体端末１１２の位置に基づいて、外部の管理装置から通知されてもよいし、移動体端末１１１及び移動体端末１１２がそれぞれ受信信号電力を測定することなどにより判定してもよい。移動体端末１１１及び移動体端末１１２がそれぞれ判定する場合は、移動体端末１１１は、移動体端末１１２における判定結果を、移動体端末１１２から受信するようにしてもよい。判定では、例えば、基地局１０１又は移動体端末１０２からの信号を検出できた場合は空き周波数領域に存在しない状態であると判定され、検出できなかった場合は空き周波数領域に存在する状態であると判定される。
【００４７】
移動体端末１１１及び移動体端末１１２の一方又は両方が空き周波数領域に存在しない状態である場合、移動体端末１１１は、所定の規則に従って、基地局１０１と移動体端末１０２の中から１つ以上の通信装置を選択する。そして、その選択された１つ以上の通信装置が信号送信で使用している時間リソースと周波数リソースとの少なくともいずれかを、端末間通信で使用するリソースとして特定する（Ｓ９０２）。ここで、図２のように、移動体端末１１１及び移動体端末１１２の一方が空き周波数領域に存在する場合は、他方の端末が端末間通信で使用するリソースを特定する。空き周波数領域に存在する方の端末は、どのようなリソースを使用しても、基地局１０１及び移動体端末１０２へは影響しないからである。なお、ここでは、移動体端末１１１は、基地局１０１が信号の送信に使用しているリソースを、端末間通信で使用するものとして特定する。
【００４８】
続いて、特定したリソースで端末間通信をする場合の通信品質を取得し（Ｓ９０３）、取得した通信品質に基づいて、端末間通信が可能であるかを判定する（Ｓ９０４）。具体的には、ここでは、移動体端末１１１及び移動体端末１１２は、それぞれ、基地局１０１からの信号の搬送波対雑音比と、端末間通信の相手方からの信号の搬送波対雑音比から、受信時の搬送波対干渉比を推定する。なお、基地局１０１からの信号の搬送波対雑音比は、Ｓ９０１で移動体端末１１１及び移動体端末１１２が空き周波数領域に存在するかを判定する際に取得していてもよいし、通信に先立って、観測されていてもよい。また、相手方端末からの信号の搬送波対雑音比は、Ｓ９０１で空き周波数領域に存在するかを判定した場合は、移動体端末１１２からの報告信号と、その応答信号とを用いて、推定されてもよい。また、相手方端末からの信号の搬送波対雑音比は、Ｓ９０１とＳ９０２とのいずれかの期間において、移動体端末１１１及び移動体端末１１２が互いに所定の信号を送信しあうことにより推定されてもよい。
【００４９】
端末間通信が可能であると判定されると（Ｓ９０４でＹＥＳ）、続いて、周囲の移動体端末１０２への与干渉量を推定し（Ｓ９０５）、与干渉量が所定値未満であるかを判定する（Ｓ９０６）。与干渉量の推定は、例えば、上述のように、周囲の移動体端末１０２からの信号の搬送波対雑音比を推定し、その信号と同量の干渉を与えるものとして実行される。なお、周囲の移動体端末１０２からの信号の搬送波対雑音比は、Ｓ９０１で移動体端末１１１及び移動体端末１１２が空き周波数領域に存在するかを判定する際に取得していてもよいし、通信に先立って、観測されていてもよい。
【００５０】
Ｓ９０５で与干渉量が所定値未満であると判定されると（Ｓ９０６でＮＯ）、Ｓ９０２で特定したリソースを用いて、端末間通信を行う（Ｓ９０７）。なお、端末間通信が可能でないと判定された場合（Ｓ９０４でＮＯ）、又は与干渉量が所定値以上であると判定された場合（Ｓ９０６でＹＥＳ）は、Ｓ９０１へ処理を戻し、通信可能になると共に与干渉量が所定値未満となるまで待機する。
【００５１】
一方、Ｓ９０１の判定において、移動体端末１１１及び移動体端末１１２の両方が空き周波数領域に存在する状態である場合は、どのようにリソースを使用したとしても、基地局１０１及び移動体端末１０２に干渉を与えない。このため、移動体端末１１１は、リソースを自由に選択し、移動体端末１１１と移動体端末１１２との間で端末間通信を行う（Ｓ９０８）。
【００５２】
端末間通信の実行中、又は実行後には、例えば、基地局１０１と移動体端末１０２とからの信号が検出されるかを定期的に監視し、その監視の結果に応じて、状態の変化があった場合は、使用するリソースを都度切り替える。以上の動作により、他の通信装置が使用している時間リソースと周波数リソースとの少なくともいずれかを用いて、同時に端末間通信を行うことが可能となり、周波数利用効率を向上させることができる。また、従来では、移動体端末１１１と移動体端末１１２とは、基地局１０１を介して通信するところ、直接通信を行うことで、基地局１０１及びネットワークの負荷を抑えることが可能となる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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