(57)【要約】ライセンスが取得されたスペクトル内におけるユーザ端末間のピア・ツー・ピア通信は、以下のステップを備える方法によって可能とすることができる。すなわち、第１および第２の端末間で直接、ピア・ツー・ピアで通信するステップ、および、基地局から信号を受信したか否かに基づいて、ピア・ツー・ピア通信を切断するステップ。このように、本発明によれば、ネットワークは、２つのユーザ端末間のピア・ツー・ピア通信を制御することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信ネットワークにおいて使用される移動端末であって、前記端末は前記通信ネットワークの基地局と通信するための手段を備え、
前記移動端末は、
他の前記移動端末との直接的に直接通信を開始するための通信手段（３５）と、
前記基地局から受信した信号、または前記基地局から受信していない信号に応じて、前記直接通信を切断するための制御手段（３６）と、
を備えることを特徴とする移動端末。
【請求項２】
前記通信手段（３５）は、他の移動端末との直接の、ピア・ツー・ピア通信の電力レベルをプロービングするように構成された、請求項１に記載の移動端末。
【請求項３】
前記通信手段（３５）は、プロービング中に徐々に前記電力レベルを上げることにより、前記電力レベルをプロービングするように構成された、請求項２に記載の移動端末。
【請求項４】
前記通信手段（３５）は、前記通信にピア・ツー・ピア識別子を適用するように構成された、前述の請求項のいずれかに記載の移動端末。
【請求項５】
前記ピア・ツー・ピア識別子は、前記通信がピア・ツー・ピア通信であることを示す単一ビットである、請求項４に記載の移動端末。
【請求項６】
前記ピア・ツー・ピア識別子は、ピア・ツー・ピア通信セッションのための固有識別子である、請求項４に記載の移動端末。
【請求項７】
前記無線通信ネットワーク内のピア・ツー・ピア通信からの干渉を識別し、前記基地局に前記干渉を報告するための干渉手段をさらに備える、前述の請求項のいずれかに記載の移動端末。
【請求項８】
無線通信ネットワークにおいて使用される基地局であって、前記基地局は移動通信ネットワークの少なくとも１の移動端末と通信するための通信手段を備え、
前記基地局は、移動端末がピア・ツー・ピア通信に従事できるか否かを示す少なくとも１の信号を、少なくとも１の前記端末に送信して、ネットワークの少なくとも第１および第２の移動端末（３）間におけるピア・ツー・ピア通信を制御する制御手段（１１）をさらに備える、基地局。
【請求項９】
前記制御手段（１１）は、前記第１の端末から受信した要求に応じて、前記少なくとも１の信号を送信するように構成された、請求項８に記載の基地局。
【請求項１０】
前記制御手段（１１）は、ピア・ツー・ピア通信が許可された場合に信号を送信するように構成された、請求項８または９に記載の基地局。
【請求項１１】
前記制御手段（１１）は、ピア・ツー・ピア通信が許可されなかった場合に信号を送信するように構成された、請求項８〜１０のいずれかに記載の基地局。
【請求項１２】
前記制御手段（１１）は、前記ネットワークの少なくとも第３の移動端末から受信した干渉情報に基づいて、ピア・ツー・ピア通信が許可されるかを判定するように構成された、請求項８〜１１のいずれかに記載の基地局。
【請求項１３】
無線通信ネットワークの第１および第２の移動端末間の通信を確立する方法であって、
前記方法は、
前記第１および前記第２の移動端末間で、直接、ピア・ツー・ピアで通信するステップと、
前記基地局から受信した制御信号、または前記基地局から受信していない制御信号に応じて、前記ピア・ツー・ピア通信を切断するステップと、
を備える、方法。
【請求項１４】
前記第１の移動端末が、前記無線ネットワークの基地局に、ピア・ツー・ピア通信を開始する前に前記第２の移動端末と直接通信する許可を要求する信号を送るステップをさらに備える、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
適切な電力レベルを決定するために、前記第１および第２の移動端末間をプロービングするステップをさらに備える、請求項１３または１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記プロービングは電力ランプにより行われる、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記ピア・ツー・ピア通信をピア・ツー・ピア通信であると識別するために、ピア・ツー・ピア通信に識別子を付与するステップをさらに備える、請求項１３〜１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
前記基地局から除去信号が受信された場合に、前記ピア・ツー・ピア通信を切断するステップをさらに備える、請求項１３〜１７のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
前記基地局から低減信号が受信された場合に、ピア・ツー・ピア通信に使われる電力を低減するステップをさらに備える、請求項１３〜１８のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】
前記基地局からＯＫ信号が受信されなかった場合に、前記ピア・ツー・ピア通信を切断するステップをさらに備える、請求項１３〜１９のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１のプリアンブルに定義される移動端末および請求項８のプリアンブルに定義される基地局に関する。本発明はまた、請求項１３のプリアンブルに定義される、無線ネットワークの第１および第２の移動端末間の通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線スペクトルは、無線ネットワークにおける限られた資源である。したがって、利用可能なスペクトルをできるだけ有効利用するために多大な努力がなされている。データ通信および高ビットレートに対する要求の高まりにより、このことは将来において、さらに重要となるであろう。
【０００３】
典型的には、無線スペクトルの異なる部分について、該当する部分を利用する通信システムを構築するオペレータがライセンスを取得する。これらのシステムを、無線スペクトルのそれぞれの部分における主システムと見なす。
【０００４】
広域セルラー通信などのある地理的ネットワークにおいて、ライセンスが取得されている無線スペクトルが第１の目的のために一定期間利用されていない場合、その範囲を他の目的のために利用する要望が生じる。
【０００５】
重要な利用方法となりうるものとしては、ライセンスが取得されているスペクトルの主通信システムにおいて利用されるユーザ端末間の近距離（ｓｈｏｒｔ  ｒａｎｇｅ）のピア・ツー・ピア通信、つまり基地局などの中間ノードを利用しない直接通信がある。
【０００６】
ピア・ツー・ピア通信の典型的な利用方法として、例えば同一人物の携帯電話とノートパソコン間の通信や同じ机の上にある２台のノートパソコン間の通信などの、近距離（ｓｈｏｒｔ  ｄｉｓｔａｎｃｅ）間の通信がある。近距離とは、かなり低い送信電力で十分であり、したがって、主システムによって利用されていない単一の無線資源（周波数、タイム・スロット）を、物理的に隔てられた場所において同時期に行われるピア・ツー・ピア通信セッションに再利用することができることを意味する。したがって、主システムを通じて通信する場合と比べ、与えられたスペクトル内でより高い総スループットを得られる。このようなピア・ツー・ピア通信は、いかなる任意の時間においてもネットワーク資源をもっとも効率よい方法で利用する接続のタイプが常に選択されることを確実にするという、「常に最良の接続（ａｌｗａｙｓ  ｂｅｓｔ  ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」コンセプトから見るとごく当たり前のことでもある。
【０００７】
しかしながら、ピア・ツー・ピア通信はライセンスが取得されているスペクトルにおいて行われるであろうため、ネットワークオペレータは無線資源およびネットワーク内の干渉を制御することを求められることもある。ピア・ツー・ピア通信に関する従来の技術の解決法では、このような必要を満たすことはできない。
【０００８】
ＴＥＴＲＡ（Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｔｒｕｎｋｅｄ  Ｒａｄｉｏ：地上基幹無線）のコンセプトは、管理直接モード（Ｍａｎａｇｅｄ  Ｄｉｒｅｃｔ  Ｍｏｄｅ：ＭＤＭＯ）を提供し、このことはＥＴＳＩ規格ＥＮ３００３９６−１０に記載されている：「管理直接モード操作（Ｍａｎａｇｅｄ  Ｄｉｒｅｃｔ  Ｍｏｄｅ  Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ：Ｍ−ＤＭＯ）は、周波数をある期間、ＤＭＯ利用のために与えるメカニズムを提供することによって、ＤＭＯの使用が制御されるようにすることを可能とする。Ｍ−ＤＭＯの目的は、Ｍ−ＤＭＯ端末が、送信する権限のない地域において送信しないように、Ｍ−ＤＭＯ端末の送信を制約することである」。端末間における直接通信は、どの移動端末が直接モードを使用することを許可されているのかを示す放送信号によって制限される。ピア・ツー・ピア通信がネットワークに実際に及ぼす影響に基づく制限はない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、無線ネットワークの端末間の直接通信を可能にし、同時に、このネットワークの通信品質のオペレータ制御を維持することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本目的は、本発明による、無線通信ネットワークにおいて使用される、上記通信ネットワークの基地局と通信するための手段を備える移動端末によって達成される。上記移動端末は、他の上記移動端末との直接的に直接通信を開始するための通信手段と、基地局から受信した信号、または基地局から受信していない信号に応じて、上記直接通信を切断するための制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
さらに、本目的は、無線通信ネットワークにおいて使用される、移動通信ネットワークの少なくとも１の移動端末と通信するための通信手段を備える基地局によって達成される。上記基地局は、移動端末がピア・ツー・ピア通信に従事できるか否かを示す少なくとも１の信号を、少なくとも１の端末に送信して、ネットワークの少なくとも第１および第２の移動端末間におけるピア・ツー・ピア通信を制御する制御手段をさらに備える。
【００１２】
さらに、本目的は、無線通信ネットワークの第１および第２の移動端末間の通信を確立する方法によって達成される。上記方法は、第１および第２の移動端末間で、直接、ピア・ツー・ピアで通信するステップと、基地局から受信した制御信号、または基地局から受信していない制御信号に応じて、ピア・ツー・ピア通信を切断するステップとを備える。
【００１３】
本発明によれば、ピア・ツー・ピア通信は許可されるが、通信に参加している端末の１つ、両方またはすべての端末に基地局から送信される制御信号によって、ネットワークにより制御されうる。
【００１４】
本発明による装置と方法においては、ピア・ツー・ピア通信の集中制御および管理が可能となる。したがって、上述の不利益をこうむることなく、ライセンスが取得されているスペクトルにおけるピア・ツー・ピア通信が可能となる。ピア・ツー・ピア通信は、例えばネットワークのトラフィック状況に応じて、許可または拒絶される。
【００１５】
ピア・ツー・ピア通信は、無線インターフェースが端末内にすでに存在しているため、端末および基地局のハードウェアを若干変更して、または変更しないで構成することができる。また、ネットワークオペレータは、オペレータのスペクトルの利用に対し課金することができるようになる。
【００１６】
通信手段は、好ましくは、他の移動端末との直接の、ピア・ツー・ピア通信の電力レベルをプロービングするように構成されている。このことは、例えば、プロービング中に徐々に電力レベルを上げることにより行うことができる。このようなプロービングにより、電力レベルが可能な中でもっとも低くなり、そのため、生成される干渉のレベルが最小となる。代替的に、許可された最大電力レベルを、いずれの基地局や他の端末からも苦情が入らない最大電力レベルとして定義することもできる。プロービングは、固定電力レベルで送信することにより行われてもよい。このことにより、端末間の即時的な（ｉｍｍｅｄｉａｔｅ）ピア・ツー・ピア通信が可能となる。
【００１７】
通信手段は、通信にピア・ツー・ピア識別子を適用するように構成されていてもよい。ピア・ツー・ピア識別子は、通信がピア・ツー・ピア通信であることを示す単一ビットであってもよく、またはピア・ツー・ピア通信セッションのための固有識別子であってもよい。ピア・ツー・ピア識別子は、ランプおよび／または通信セッション中に利用される電力変動レベルの所定パターンなどのように、通信において間接的に示すものであってもよい。
【００１８】
この機能を備えるために、移動端末は、無線通信ネットワーク内のピア・ツー・ピア通信からの干渉を識別し、基地局に上記干渉を報告するための干渉手段をさらに備えていてもよい。このことにより、ピア・ツー・ピア通信が許可されるべきか否かを、そのような通信が実際にネットワークにどのような影響を与えるかに基づいて判定することができる。もちろん、この機能は、本発明によるピア・ツー・ピア通信のための機能を持たない電話に備えられてもよい。
【００１９】
このような方法において、ピア・ツー・ピア通信のネットワーク内の他の通信に対する実際の影響を考慮することができ、他の通信を妨害するピア・ツー・ピア通信を終了させる、またはより低い電力レベルにて継続することを許可することができる。
【００２０】
ピア・ツー・ピア識別子は、ネットワークによってそれぞれの端末または通信セッションに割り当てられてもよく、またはピアによって選択されてもよい。
【００２１】
基地局の制御手段は、第１の端末から受信した要求に応じて、少なくとも１の信号を送信するように構成されていてもよい。制御手段は、また、他の端末から受信した妨害情報に応じて、少なくとも１の信号を送信するように構成されていてもよい。
【００２２】
例えば、制御手段は、ピア・ツー・ピア通信が許可された場合に、および／またはピア・ツー・ピア通信が許可されなかった場合に、信号を送信するように構成されていてもよい。
【００２３】
一実施形態によれば、基地局の制御手段は、ピア・ツー・ピア通信が、ネットワークの少なくとも第３の移動端末から受信した干渉情報に基づいて許可されるかを判定するように構成されている。
【００２４】
本発明の方法は、第１の移動端末が、無線ネットワークの基地局に、ピア・ツー・ピア通信を開始する前に第２の移動端末と直接通信する許可を要求する信号を送ることにより開始されてもよい。
【００２５】
ランセンスが取得されているスペクトルにおけるピア・ツー・ピア・トラフィックを許可することによって、オペレータは新しいサービスを提供し、同時に、ネットワークのトラフィック量を増加させることができる。ネットワークにより制御されるピア・ツー・ピア・トラフィックにおいては、スペクトルの利用を増加させることができる。代替として、ネットワークの無線資源を利用する場合もあるため、通常のトラフィックを阻止または干渉する場合でも、ピア・ツー・ピア・アドミッションを許可することが望ましいこともある。本発明によれば、ネットワークは、ネットワーク内に発見されるだけのネットワーク資源の利用に関する情報に基づき、トラフィックを制御することができる。
【００２６】
ピア・ツー・ピア通信は、おもに近距離間および高ビットレートの通信にとって重要である。送信待ち時間は、ネットワークノードが関与していなければ、大幅に短縮することができる。エンド・ユーザにとって、ライセンスが取得されているスペクトルにおけるピア・ツー・ピア通信は、特に、本発明のように、利用がネットワーク制御下および管理下にある場合、ライセンスが取得されていないスペクトルにおけるものよりも信頼がおける。
【００２７】
ピア・ツー・ピア通信には、２またはそれ以上の端末が従事してもよい。１の端末が複数の他の端末に同じ信号を送信する放送が可能である。代替的に、適切な場合、２またはそれ以上の端末が通信してもよい。
【００２８】
端末が比較的短い間隔でピア・ツー・ピア通信がまだ許容されているか否かを確認するためには、短い送信時間間隔（ＴＴＩ）が有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図１は、本発明を実施できるセルラーネットワークを示す。ネットワークは、しばしばセルと呼ばれる領域内の１またはそれ以上の移動端末３と通信するようにそれぞれが構成された複数の基地局１を有する。通常、移動端末３間のすべての通信は、ネットワークを通る。すなわち、少なくとも１の基地局１を通る。移動端末３が異なるセル内に位置する場合、図１には図示されていない、ネットワークの切換装置や他の装置が、周知の方法で関与する。
【００３０】
本発明によれば、特定の状況において、図１に示すように、２の移動端末は直接にお互いと通信することができる。本発明においては、そのような、しばしばピア・ツー・ピア通信と呼ばれる直接通信を行うための基礎的な機能は、ネットワークの装置、好ましくは基地局によって行われるアドミッション制御である。これらの制御機能のために、基地局は、基地局の従来の装置に加えて、制御装置１１を有する。
【００３１】
本発明の実施形態は、以下に詳細に説明するように、通信のプロービングおよび／または識別を含む。
【００３２】
ピア・ツー・ピア通信を開始する端末を「マスタ」端末とし、他の端末を「スレーブ」端末とすることができる。
【００３３】
［プロービング］
プロービングは、移動端末間で通信をする際の適切な電力レベルを決定するのに用いられる。プロービングは、端末からの基地局への要求に応じて許可することができる。代替的に、プロービングは常に許可されていてもよく、または同報メッセージに基づいて許可されてもよい。
【００３４】
プロービングは、他の信号が検出されていない場合、選択的にキャリア／サブキャリアに対し行われてもよく、またはネットワークが許可したキャリア／サブキャリアに対し行われてもよい。プロービングは、常に最小電力レベルを使用することを確実とするために、定期的な時間間隔、またはネットワークにおける特定の事象の後に行われるようにすることが必要となりうる。
【００３５】
プロービングは、近距離の通信には通常十分であることが知られている固定電力レベルからすぐに送信を開始することによって行われてもよい。より高度な方法として、低い電力レベルから開始し、十分なレベルに達するまで連続的に電力を上げるものがある。この原理は、電力ランプと呼ばれる。このことにより、電力レベルは最小となり、そのため、生成される干渉のレベルが最小となる。ランプ中の電力は、いかなる単調または非単調な時間の関数であってもよい。プロービングの段階において、開始する端末は、受信端末からの確認信号により、信号が受信されたか、つまり電力レベルが十分かを判定する。
【００３６】
プロービングの段階において、ピア・ツー・ピア通信から干渉を受ける移動端末は、このことをそれらのサービス基地局またはピア・ツー・ピア通信に従事している移動端末にサーブする基地局に報告してもよい。プロービングの結果が許容できない干渉レベルではない場合、サービング基地局はピア・ツー・ピア通信を認める。移動端末はまた、ピア・ツー・ピア・セッション中に受けた干渉を報告してもよい。基地局の反応は、ピア・ツー・ピア・セッションを中断するＰ２Ｐ除去メッセージであってもよく、またはピア・ツー・ピア・セッションに使用する電力レベルを低減するＰ２Ｐ低減メッセージであってもよい。関与している異なる端末は異なる電力レベルを使用してもよい。例えば、ある１の端末が他の端末に近く、妨害する可能性があり、一方、他の１の端末が他の端末から離れて配置されている場合などである。
【００３７】
［識別］
直接、またはピア・ツー・ピアのトラフィックは、ネットワークの他のノードまたは装置によって直接、またはピア・ツー・ピアであると認識されるために、識別される。通常の通信と分離できるように、ピア・ツー・ピア通信には特定の識別子が割り当てられる。そのため、他のノードは聴取し、それらの通信が干渉された場合には反対することができる。ピア・ツー・ピア・トラフィックのための特定の識別子の利用は、通常の（ピア・ツー・ピアではない）トラフィックに妨害されている端末が、そのことをネットワークに報告することを確実とする。
【００３８】
識別は、干渉を受けた端末からの類似するＣＱＩ報告から間接的に（ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ）ピア・ツー・ピア送信を識別するために、特別なパターンのランプ特性を利用することができるということにおいて、間接的（ｉｍｐｌｉｃｉｔ）であってもよい。
【００３９】
ピア・ツー・ピア識別子は、単一の情報ビット（ピア・ツー・ピア通信であるか否かを示す）であってもよく、またはピア・ツー・ピア接続のための固定ＩＤを含んでいてもよい。
【００４０】
各ピア・ツー・ピア接続のＩＤ番号は、ネットワークによって割り当てられてもよく、またはピアによって任意に選択されてもよい。それ以前の要求がない際にプロービングを行う場合、後者が特に有効である。
【００４１】
［アドミッション制御］
サービスの品質が満足なものとなるように、ピア・ツー・ピア通信は、ネットワーク内の干渉が許容できるレベルに保たれている場合にのみ、許可される。アドミッション制御は、基地局が他の基地局に直接送信できる場合に、基地局がＯＫメッセージを送信することによって、実行することができる。代替的に、直接通信が許可されていない場合、基地局はＮＯＫ（ｎｏｔ  ｏｋ）メッセージを送信してもよい。この場合、端末は、明確なＮＯＫメッセージが受信されていない場合、送信を継続することができる。もちろん、基地局は、直接通信が許可されている場合と許可されていない場合の両方において、メッセージを送信することもできる。
【００４２】
ある特定の時間にプロービングが許可されているか否かを示すのに、基地局からの一般的な同報メッセージを利用してもよい。例えば、ネットワークのトラフィックが多いときは、ピア・ツー・ピア通信はまったく許可されず、したがって、プロービングも許可されない。トラフィックが少ないときには、端末は基地局へ要求することなく、いつでもプロービングを始められるようにしてもよい。
【００４３】
プロービングまたは通信の開始におけるアドミッション制御は、通常、基地局からのプロービングまたはピア・ツー・ピア通信を開始するための許可を要求する第１の移動端末により開始される。これは、ピア・ツー・ピア通信中に行われてもよい。例えば、基地局が他の移動端末からピア・ツー・ピア通信が干渉を引き起こしているという報告を受信した場合、基地局はピア・ツー・ピア通信の終了、または電力レベルの低減を命じることができる。代替的に、通信の継続が許可されるためには、基地局からの１またはそれ以上の端末への定期的な間隔でのＯＫ信号が必要となりうる。信号は、端末のどちらか、または両方に送信されてもよい。
【００４４】
アドミッションは、キャリア全体に対し許可されてもよく、またはキャリアの一部分またはそれ以上に対し許可されてもよい。送信許可は、ピアの一方または両方に信号伝達されてもよい。
【００４５】
例えば、他の端末が他のトラフィックを妨害することなく送信することができない場合には、端末のうちの１つのみが送信を許可される可能性もある。この場合、他の端末は、ピア・ツー・ピアで送信する代わりに、ネットワークを通じて、ＡＣＫ（ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ：確認応答）信号および／またはＮＡＣＫ（ｎｏｔ  ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ：否定応答）信号を送信することを許可されてもよい。
【００４６】
アドミッションが拒絶された場合、メッセージは、プロービングすることのできる別の無線資源、例えば他のキャリアなどに関する提案を伴っていてもよい。
【００４７】
ピア・ツー・ピア通信の途中で、それがネットワークの他の端末を妨害すると判定された場合、基地局はピア・ツー・ピア通信を終了させるように命じることができる。典型的には、ピア・ツー・ピア通信に再度従事する前に、端末は、一定期間待つか、および／またはプロービングを行わなければならない。
【００４８】
ネットワークのトラフィックの一部のみ、例えば下りトラフィックのみ、または上りトラフィックのみ、が妨害されていることもある。下りトラフィックがより妨害を受けやすいとされている。したがって、端末は、ピア・ツー・ピア通信には上り回線に使用されるタイムスロット／周波数スロットのみ利用するように命じられてもよい。もちろん、より都合がよいと思われる場合には、端末は、同様に、下り回線に使用されるタイムスロット／周波数スロットのみを利用するように命じられてもよい。多くの場合、端末は、それ自身で、どのタイムスロット／周波数スロットが上り回線および下り回線のそれぞれに使用されているかを知ること、または判定することができる。そうでない場合においては、この情報は基地局から送信されるＯＫメッセージ内に見つけることができる。ＯＫメッセージは、その他のタイプの限定、例えばピア・ツー・ピア通信のための最大持続時間を含んでいてもよい。
【００４９】
一次ネットワークの契約者がマスタまたはスレーブである場合、もしくはその両方である、またはそのいずれでもない場合などに応じて、通信に対し課金することができる。課金はまた、何人の他のユーザが干渉されているか、何人が干渉されうる程度に近いか、ピア・ツー・ピア通信に使用される電力、またはその他の要因に基づいてもよい。例えば、もしマスタ端末または両方の端末が一次ネットワークの契約者である場合、より低く課金してもよく、またはピア・ツー・ピア通信を無料としてもよい。別の例として、他のどのユーザも干渉されていない場合、ピア・ツー・ピア通信は無料としてもよい。
【００５０】
図２は、本発明の一実施形態にかかる、ネットワークの異なる装置間の信号伝達を示すメッセージシーケンス図である。参加装置は、以下のものである。
【００５１】
ピア・ツー・ピア通信に関与する第１のユーザ端末Ｔ１、ピア・ツー・ピア通信に関与する第２のユーザ端末Ｔ２、ピア・ツー・ピア通信には関与しない第３のユーザ端末Ｔ３、第１のユーザ端末Ｔ１が接続されている第１基地局ＢＳ１、および第２のユーザ端末Ｔ２が接続されている第２基地局ＢＳ２である。もちろん、Ｔ１およびＴ２は同じ基地局、例えばＢＳ１に接続されていてもよい。
【００５２】
本実施形態によれば、信号伝達は、第１のユーザ端末Ｔ１が、第１基地局にプロービングの要求Ａを送信することから開始される。基地局は、プロービングＯＫメッセージＢを送信し、応答する。その後、第１の端末Ｔ１は、上述されるように、第２の端末Ｔ２をプロービングする。プローブ信号は、２本の破線Ｃによって表される。第３の端末Ｔ３は、第１および第２の端末Ｔ１、Ｔ２間のプローブ信号を聴取する。第３の端末Ｔ３は、干渉、または一定レベルを上回る干渉を受けた場合、第１基地局ＢＳ１または第３の端末Ｔ３が接続されている基地局のいずれかに、このことを報告する。第１基地局は、その後、第３の、もしくは他のいずれの端末からの干渉に関する報告に基づいて、第１および第２の端末間のピア・ツー・ピア通信を許可するべきかを判定する。干渉がないこと、または干渉が一定レベルを下回ることが報告された場合、ピア・ツー・ピア通信は進行してもよい旨を示すＯＫ信号Ｄが基地局ＢＳ１から移動端末Ｔ１に送信される。第１および第２の端末Ｔ１、Ｔ２間のピア・ツー・ピア通信は、３本の実線矢印Ｅによって表される。
【００５３】
第３の端末Ｔ３は、ピア・ツー・ピア通信中、聴取を続け、いつでも干渉を報告することができる。上述されたように、ピア・ツー・ピア通信は、メッセージに付与された識別子、またはプロービング中の電力レベルの所定パターンに基づいて、識別することができる。しばらくすると、破線Ｆによって示されるように、新たにプロービングが行われ、新たなＯＫ信号Ｇが基地局から受信される。代替的に、基地局は、点線Ｉによって示されるように、第３の端末Ｔ３から妨害を受けている旨の妨害の報告を受信し、点線Ｋによって示されるように、移動端末Ｔ１に除去／低減信号を送信する。この除去／低減信号の後、通信はより低い電力で継続するか、または終了させられる。
【００５４】
図２のメッセージシーケンス図および後述の図３から図５のフローチャートはいずれも、第１の端末が可能ならばピア・ツー・ピア通信を開始することを決めるところから始まる。それよりも以前に、第１の端末と、第１の端末が通信したい１または複数の端末との間の短い一連の信号伝達などのステップがあってもよい。これは慣用技術であり、本発明において重要ではないため、説明は省かれる。ピア・ツー・ピア通信はまた、端末のユーザや基地局によって開始されてもよい。後者の場合、端末からの要求なしに、基地局から端末へ命令が送信される。
【００５５】
図３は、移動端末から見た本発明の第一実施形態を示すフローチャートである。
ステップＳ３１において、第１の端末、またはマスタ端末は、他の端末とのピア・ツー・ピア通信のためプロービングを開始する許可を要求する。
ステップＳ３２において、第１の端末は基地局から「プローブＯＫ」信号を受信する。
ステップＳ３３において、第１および第２の端末がプロービングを行う。
ステップＳ３４において、第１および第２の端末の両方、または第１の端末のみにおいて、基地局から許可信号または拒絶信号が受信される。
ステップＳ３５において、基地局から受信された信号が評価される。ＹＥＳの場合、ステップＳ３６に移行する。ＮＯの場合、手順を終える。
ステップＳ３６において、第１および第２の端末間でピア・ツー・ピア通信が行われる。
ステップＳ３７において、端末は、基地局から除去信号または低減信号が受信されたかを確認する。除去信号が受信されている場合、ステップＳ３９に移行する。低減信号が受信されている場合、ステップＳ３８に移行する。信号が受信されなかった場合、ステップＳ３６に戻る。
ステップＳ３８において、一方または両方の端末において使用される電力レベルは低減され、手順はステップＳ３６に戻る。
ステップＳ３９において、ピア・ツー・ピア通信は切断される。
【００５６】
この方法は、種々に、例えば次のように変更することができる。
ステップＳ３１およびＳ３２は、例えば、プロービングが常に許可されている、もしくはプロービングが許可されている旨の同報メッセージが配信されている場合、省略されてもよい。
ステップＳ３３において、プロービングは間接的であってもよい。つまり、プロービングは端末間のピア・ツー・ピア通信中に行われてもよい。
ステップＳ３４において、許可または拒絶は間接的であってもよい。前者の場合、基地局から信号が受信されない場合、ピア・ツー・ピア通信は許可される。後者の場合、基地局から明確なＯＫ信号が受信されない場合、ピア・ツー・ピア通信は拒絶される。
【００５７】
図４は、端末によって行われる本発明の第二実施形態を示すフローチャートである。
ステップＳ４１において、第１の端末、またはマスタ端末は、他の端末とのピア・ツー・ピア通信のためプロービングを開始する許可を要求する。
ステップＳ４２において、第１の端末は、基地局から「プローブＯＫ」信号を受信する。
ステップＳ４３において、第１および第２の端末がプロービングを行う。
ステップＳ４４において、第１および第２の端末の両方、または第１の端末のみにおいて、基地局から許可信号または拒絶信号が受信される。
ステップＳ４５において、基地局から受信された信号が評価される。ＹＥＳの場合、ステップＳ４６に移行する。ＮＯの場合、手順を終える。
ステップＳ４６において、第１および第２の端末間でピア・ツー・ピア通信が行われる。
ステップＳ４７において、端末は、基地局からＯＫ信号が受信されたかを確認する。ＯＫ信号が受信されている場合、ステップＳ４６に戻る。ＯＫ信号が受信されなかった場合、ステップＳ４８に移行する。
ステップＳ４８において、ピア・ツー・ピア通信は切断される。
【００５８】
図３と同様に、ステップＳ４１およびＳ４２は省略されてもよい。ステップＳ４３において、プロービングは間接的であってもよい。ステップＳ４４において、許可または拒絶は間接的であってもよい。
【００５９】
図５は、本発明の、図３および４に示されるものよりも簡潔な実施形態を示すフローチャートである。ステップＳ５１において、移動端末は、単に第２の端末との通信を開始する。通信は、プロービングから始まってもよく、またはすぐに開始されてもよい。ステップＳ５２において、基地局からＯＫ信号またはＮＯＫ信号が受信される。本実施形態においては、端末は、ＮＯＫ信号が受信されるまで通信を継続させる。ＮＯＫ信号は、除去信号であってもよく、または低減信号であってもよい。つまり、端末に切断を指示してもよく、または端末にピア・ツー・ピア通信に使用される電力の低減を指示してもよい。ＮＯＫ信号が受信されると、ステップＳ５３において、ピア・ツー・ピア通信は切断される。本実施形態の第一の変形例においては、一定時間の経過後、基地局からのＯＫ信号が必要となる。ここで、ピア・ツー・ピア通信の開始後、一定時間内に基地局からＯＫ信号が受信されなかった場合、ピア・ツー・ピア通信は終了されなければならない。
【００６０】
図６は、本発明による移動端末３を図示する。移動端末３は、ピア・ツー・ピア通信において基地局および他の移動端末と通信するためのアンテナ３１を備える。アンテナには、送信部３２および受信部３３が接続されている。送信部３２および受信部３３は両方とも処理部３４によって制御される。これらのことは、周知の技術である。本発明によれば、端末の従来の機能に加え、処理部３４は、ピア・ツー・ピア通信およびピア・ツー・ピア通信に関係する基地局との通信を制御するためのソフトウェア機能を備える。
【００６１】
特に、処理部３４は、他の端末とのピア・ツー・ピア通信を開始する通信部３５およびピア・ツー・ピア通信に関係する基地局から信号を受信し、これらの信号に基づき動作する制御部３６を備える。特に、制御部３６は、基地局からＯＫ信号またはＮＯＫ信号、または低減信号を受信して解釈し、これらの信号の命令にしたがい、ピア・ツー・ピア通信を開始、継続、または切断する。制御部３６はまた、基地局へプローブ要求を送信し、プロービングまたは送信の前に基地局からの応答を待つように構成されてもよい。このように、制御部３６は、通信部３５によって行われるピア・ツー・ピア通信を制御する。
【００６２】
本発明の一実施形態によれば、通信部３５は通信に従事する前に、第２の移動端末にプローブ信号を送信するように構成されている。プローブ信号は、上述されたように、適切と思われる固定電力レベルで送信されてもよく、または低い電力レベルから開始し、必要に応じて増加させていくようにしてもよい。
【００６３】
本発明の一実施形態によれば、通信部３５は、ピア・ツー・ピアに妨害されうる基地局や他の端末が、それがピア・ツー・ピアであると識別し基地局へ報告することができるように、ピア・ツー・ピア・プローブおよびピア・ツー・ピア通信に識別子を付与するように構成されている。したがって、処理部はまた、他の端末によって引き起こされる妨害トラフィックを検出し、それが識別子に基づきピア・ツー・ピア通信であると識別された場合、基地局に妨害を報告するように構成された干渉手段３７を備える。
【００６４】
当業者が理解する通り、異なる装置３５、３６、３７は、単に論理装置であり、説明のために示されている。もちろん、それらの機能は同一の装置によって行われてもよく、または機能的と思われるように異なる装置に配分されてもよい。
【００６５】
図７は、基地局によって行われる方法を示すフローチャートである。ここでも、上述から明らかなように、種々の変更が可能である。
ステップＳ７１において、端末から、他の端末とのピア・ツー・ピア通信のためにプロービングを開始する要求が受信される。
ステップＳ７２において、基地局は、プロービングを開始してよいかを判定する。ＹＥＳの場合、ステップＳ７３に移行する。ＮＯの場合、ステップＳ７６に移行する。
ステップＳ７３において、基地局は、プロービングが許容されるかを示す応答を移動端末に送信する。
ステップＳ７４において、基地局は、ピア・ツー・ピア通信によって引き起こされた干渉の報告が受信されたかを判定する。ＹＥＳの場合、ステップＳ７６に移行する。ＮＯの場合、ステップＳ７５に移行する。
ステップＳ７５において、基地局は、ピア・ツー・ピア通信を開始してもよい旨の応答を移動端末に送信し、ステップＳ７４に戻る。
ステップＳ７６において、基地局は、プロービングおよび／またはピア・ツー・ピア通信が許可されず、継続している場合は、終了されなければならない旨を、移動端末に示す。
【００６６】
前述と同じように、ステップＳ７１およびＳ７２は選択的であり、省略されてもよい。端末は、基地局に明確に許可を要求することなくプロービングおよび／または通信を開始することができる。ステップＳ７３、Ｓ７５およびＳ７６における信号伝達は、それぞれ、間接的なＯＫ信号またはＮＯＫ信号によって置き換えることができる。ステップＳ７３およびＳ７５においては、このことは、ピア・ツー・ピア通信が許可された場合、基地局からは信号が送信されないということを意味する。その場合、端末は、基地局から低減／除去命令が受信されるまで、ピア・ツー・ピア通信に従事することができる。反対に、ステップＳ７６においては、端末がピア・ツー・ピア通信を継続するためには、特定の時期にＯＫ信号が必要になるという点で、ピア・ツー・ピア通信を停止する命令が間接的でありうる。ステップＳ７６において、基地局は、ピア・ツー・ピア通信は低減された電力で継続することができる旨を示すために、移動端末にピア・ツー・ピア低減信号を送信することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本方法を使用することのできる移動通信システムを示す図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかるメッセージシーケンス図である。
【図３】本発明の第一実施形態にかかるフローチャートである。
【図４】本発明の第二実施形態にかかるフローチャートである。
【図５】本発明の第三実施形態にかかるフローチャートである。
【図６】本発明において必要とされる機能を備える移動端末の概略図である。
【図７】本基地局によって行われる方法を示すフローチャートである。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成19年9月5日(2007.9.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信ネットワークにおいて使用される移動端末であって、前記端末は前記通信ネットワークの基地局と通信するための手段を備え、
前記移動端末は、
他の前記移動端末との直接的に直接通信を開始するための通信手段（３５）と、
前記基地局から受信した信号、または前記基地局から受信していない信号に応じて、前記直接通信を切断するための制御手段（３６）と、
を備え、
前記移動端末は、前記通信手段（３５）は、前記通信にピア・ツー・ピア識別子を適用するように構成されたことを特徴とする、移動端末。
【請求項２】
前記通信手段（３５）は、他の移動端末との直接の、ピア・ツー・ピア通信の電力レベルをプロービングするように構成された、請求項１に記載の移動端末。
【請求項３】
前記通信手段（３５）は、プロービング中に徐々に前記電力レベルを上げることにより、前記電力レベルをプロービングするように構成された、請求項２に記載の移動端末。
【請求項４】
前記ピア・ツー・ピア識別子は、前記通信がピア・ツー・ピア通信であることを示す単一ビットである、請求項１〜３のいずれかに記載の移動端末。
【請求項５】
前記ピア・ツー・ピア識別子は、ピア・ツー・ピア通信セッションのための固有識別子である、請求項１〜３に記載の移動端末。
【請求項６】
前記無線通信ネットワーク内のピア・ツー・ピア通信からの干渉を識別し、前記基地局に前記干渉を報告するための干渉手段をさらに備える、前述の請求項のいずれかに記載の移動端末。
【請求項７】
無線通信ネットワークにおいて使用される基地局であって、前記基地局は移動通信ネットワークの少なくとも１の移動端末と通信するための通信手段を備え、
前記基地局は、移動端末がピア・ツー・ピア通信に従事できるか否かを示す少なくとも１の信号を、少なくとも１の前記端末に送信して、ネットワークの少なくとも第１および第２の移動端末（３）間におけるピア・ツー・ピア通信を制御する制御手段（１１）をさらに備え、
前記基地局は、前記制御手段（１１）は、前記ネットワークの少なくとも第３の移動端末から受信した干渉情報に基づいて、ピア・ツー・ピア通信が許可されるかを判定するように構成されたことを特徴とする、基地局。
【請求項８】
前記制御手段（１１）は、前記第１の端末から受信した要求に応じて、前記少なくとも１の信号を送信するように構成された、請求項７に記載の基地局。
【請求項９】
前記制御手段（１１）は、ピア・ツー・ピア通信が許可された場合に信号を送信するように構成された、請求項７または８に記載の基地局。
【請求項１０】
前記制御手段（１１）は、ピア・ツー・ピア通信が許可されなかった場合に信号を送信するように構成された、請求項７〜９のいずれかに記載の基地局。
【請求項１１】
無線通信ネットワークの第１および第２の移動端末間の通信を確立する方法であって、
前記方法は、
前記第１および前記第２の移動端末間で、直接、ピア・ツー・ピアで通信するステップと、
前記基地局から受信した制御信号、または前記基地局から受信していない制御信号に応じて、前記ピア・ツー・ピア通信を切断するステップと、
を備え、
前記方法は、前記ピア・ツー・ピア通信をピア・ツー・ピア通信であると識別するために、ピア・ツー・ピア通信に識別子を付与するステップをさらに備えることを特徴とする、
方法。
【請求項１２】
前記第１の移動端末が、前記無線ネットワークの基地局に、ピア・ツー・ピア通信を開始する前に前記第２の移動端末と直接通信する許可を要求する信号を送るステップをさらに備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
適切な電力レベルを決定するために、前記第１および第２の移動端末間をプロービングするステップをさらに備える、請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記プロービングは電力ランプにより行われる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記基地局から除去信号が受信された場合に、前記ピア・ツー・ピア通信を切断するステップをさらに備える、請求項１１〜１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
前記基地局から低減信号が受信された場合に、ピア・ツー・ピア通信に使われる電力を低減するステップをさらに備える、請求項１１〜１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
前記基地局からＯＫ信号が受信されなかった場合に、前記ピア・ツー・ピア通信を切断するステップをさらに備える、請求項１１〜１６のいずれかに記載の方法。
【手続補正書】
【提出日】平成20年10月31日(2008.10.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信ネットワークにおいて使用される移動端末であって、前記端末は前記通信ネットワークの基地局と通信するための手段を備え、
前記移動端末は、
他の前記移動端末との直接的に直接通信を開始するための通信手段（３５）と、
前記基地局から受信した信号、または前記基地局から受信していない信号に応じて、前記直接通信を切断するための制御手段（３６）と、
を備え、
前記移動端末は、前記通信手段（３５）は、前記通信にピア・ツー・ピア識別子を適用するように構成されたことを特徴とする、移動端末。
【請求項２】
前記通信手段（３５）は、他の移動端末との直接の、ピア・ツー・ピア通信の電力レベルをプロービングするように構成された、請求項１に記載の移動端末。
【請求項３】
前記通信手段（３５）は、プロービング中に徐々に前記電力レベルを上げることにより、前記電力レベルをプロービングするように構成された、請求項２に記載の移動端末。
【請求項４】
無線通信ネットワークにおいて使用される基地局であって、前記基地局は移動通信ネットワークの少なくとも１の移動端末と通信するための通信手段を備え、
前記基地局は、移動端末がピア・ツー・ピア通信に従事できるか否かを示す少なくとも１の信号を、少なくとも１の前記端末に送信して、ネットワークの少なくとも第１および第２の移動端末（３）間におけるピア・ツー・ピア通信を制御する制御手段（１１）をさらに備え、
前記基地局は、前記制御手段（１１）は、前記ネットワークの少なくとも第３の移動端末から受信した干渉情報に基づいて、ピア・ツー・ピア通信が許可されるかを判定するように構成されたことを特徴とする、基地局。
【請求項５】
無線通信ネットワークの第１および第２の移動端末間の通信を確立する方法であって、
前記方法は、
前記第１および前記第２の移動端末間で、直接、ピア・ツー・ピアで通信するステップと、
前記基地局から受信した制御信号、または前記基地局から受信していない制御信号に応じて、前記ピア・ツー・ピア通信を切断するステップと、
を備え、
前記方法は、前記ピア・ツー・ピア通信をピア・ツー・ピア通信であると識別するために、ピア・ツー・ピア通信に識別子を付与するステップをさらに備えることを特徴とする方法。
【請求項６】
前記第１の移動端末が、前記無線ネットワークの基地局に、ピア・ツー・ピア通信を開始する前に前記第２の移動端末と直接通信する許可を要求する信号を送るステップをさらに備える、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
適切な電力レベルを決定するために、前記第１および第２の移動端末間をプロービングするステップをさらに備える、請求項５または６に記載の方法。
【国際調査報告】
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