特許 7489163 長距離ネットワークと短距離ネットワークの両方で動作する無線装置間の協働

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-15

(45)【発行日】2024-05-23

(54)【発明の名称】長距離ネットワークと短距離ネットワークの両方で動作する無線装置間の協働

(51)【国際特許分類】

   H04W 88/04 20090101AFI20240516BHJP

   H04W 48/18 20090101ALI20240516BHJP

   H04W 88/06 20090101ALI20240516BHJP

   H04W 84/10 20090101ALI20240516BHJP

【ＦＩ】

H04W88/04

H04W48/18 110

H04W88/06

H04W84/10 110

【請求項の数】 28

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2020000584

(22)【出願日】2020-01-06

(65)【公開番号】P2020113980

(43)【公開日】2020-07-27

【審査請求日】2022-10-21

(31)【優先権主張番号】62/790,032

(32)【優先日】2019-01-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】316005926

【氏名又は名称】ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100086461

【弁理士】

【氏名又は名称】齋藤 和則

(72)【発明者】

【氏名】イーガル、ビトラン

(72)【発明者】

【氏名】ラヴィ、セメル

(72)【発明者】

【氏名】ディマ、フェルドマン

【審査官】吉村 真治▲郎▼

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１３－５４１２８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１８－５３４８５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１８－５０３３２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２０８６９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１８－５０３９９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０２１５１５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ ７／２４－ ７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００－９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

通信装置であって：
セルラーネットワークのベースステーション（ＢＳ）と無線で通信するように構成された長距離送受信機と；
短距離ネットワーク上で１つ以上のピア通信装置と無線通信するように構成された短距離送受信機と；そして
プロセッサであって、前記短距離送受信機を介して前記１つ以上のピア通信装置と通信し、前記長距離送受信機を介して前記ＢＳと通信し、それにより前記通信装置と前記１つ以上のピア通信装置または前記セルラーネットワークとの間でリソースを共有し、通信サービスを提供するように構成されたプロセッサと；
を有し、
前記プロセッサは：
１つの信号であって、データビットを運び、そして前記ＢＳへの送信のため、１つの前記ピア通信装置の長距離送受信機により部分的または完全な送信処理を受けた信号、を前記１つのピア通信装置から前記短距離送受信機を介して受信し；そして
前記データビットを運ぶ１つの送信信号を生成するため、当該通信装置の前記長距離送受信機により前記信号の処理を完了し、そして当該１つのピア通信装置に代わって前記ＢＳへ前記送信信号を送信する；
ように構成され、
ここで前記セルラーネットワークは、前記信号の処理が前記通信装置により完了されたものであり、当該１つのピア通信装置により完了されたものではない、ことを知らない、
ことを特徴とする通信装置。

【請求項2】

前記プロセッサは、前記長距離送受信機を介した前記ＢＳと、前記短距離送受信機を介した前記１つ以上のピア通信装置と、の間のメッセージ通信を協働で仲介するための、１つ以上のゲートウェイ装置を選択する際に、前記近距離送受信機を介して前記１つ以上のピア通信装置と通信する、ように構成され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】

前記プロセッサは、前記ＢＳとの通信条件、バッテリーレベルまたは前記バッテリーが消耗するまでの残り時間、長距離ネットワークへの接続コスト、移動体仮想ネットワークオペレータ（ＭＶＮＯ）により提供される接続パフォーマンスのレベル、前記短距離ネットワーク内のルーティングホップの数、アプリケーションの考慮事項、および装置機能、を含む基準リストから選択される基準に基づいて、前記ゲートウェイ装置を、前記１つ以上のピア通信装置と相互に選択するように構成される、ことを特徴とする請求項２に記載の通信装置。

【請求項4】

前記通信装置および前記１つ以上のピア通信装置は、それぞれセキュア要素（ＳＥ）を備え、前記プロセッサは、前記ＳＥを使用して、前記短距離ネットワーク上で前記１つ以上のピア通信装置とのセキュア通信を確立するように構成される、ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。

【請求項5】

前記プロセッサは、
前記セルラーネットワークにアクセスするために前記１つのピア通信装置によって使用された、１つまたはそれ以上のアイデンティティおよび１つまたはそれ以上のキーを、セキュア通信を使用して、前記短距離送受信機を介して、前記１つのピア通信装置から、受信し、そして
受信した前記アイデンティティと前記キーを使用して、前記１つのピア通信装置の代わりに、前記セルラーネットワークにアクセスする、
ように構成される、ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。

【請求項6】

前記プロセッサは、前記長距離送受信機を介して前記ＢＳからダウンリンクメッセージを受信し、前記短距離送受信機を介して前記ダウンリンクメッセージを前記１つ以上のピア通信装置の１つのピア通信装置に送信するように構成される、ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。

【請求項7】

前記長距離送受信機は、アイドルモードから周期的に起動するように構成され、起動期間中、前記プロセッサは、前記長距離送受信機を介して前記ＢＳにより送信された１つの制御メッセージを受信し、チャネル品質と隣接セルに関連する測定値を生成し、そして前記短距離送受信機を介して前記１つのピア通信装置に前記制御メッセージと前記測定値を送信する、ように構成される、ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。

【請求項8】

前記長距離送受信機は、
アイドルモードのままである前記１つ以上のピア通信装置の１つのピア通信装置に代わって、当該１つのピア通信装置宛てのページングメッセージを検出するために定期的に起動し、
起動期間中、前記ＢＳから前記１つ以上のピア通信装置の前記１つのピア通信装置宛ての１つのページングメッセージを検知し、
そして前記１つのページングメッセージを前記プロセッサに送信する、
ように構成され、
ここにおいて前記プロセッサは、前記１つのページングメッセージを前記短距離送受信機経由で前記１つ以上のピア通信装置の前記１つのピア通信装置に送信するように構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。

【請求項9】

前記プロセッサは、前記１つ以上のピア通信装置の１つのピア通信装置から、前記近距離送受信機を介して、時間ギャップであって、当該時間ギャップの間前記セルラーネットワーク上で無線通信が発生しない、時間ギャップに関する情報を受信し、そして前記時間ギャップの間に、前記短距離送受信機を介して前記１つ以上のピア通信装置と通信するように構成される、ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。

【請求項10】

前記プロセッサは前記セルラーネットワークの１つの時間ベースに同期し、前記１つ以上のピア通信装置の１つのピア通信装置も当該時間ベースに同期し、そして前記プロセッサは、前記時間ベースに従って、前記通信装置と前記１つ以上のピア通信装置の前記１つのピア通信装置との間で同期探索を実行する、ように構成される、ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。

【請求項11】

前記プロセッサは、局所的物理属性を測定し、そして前記短距離送受信機を介して測定された前記物理属性を前記１つ以上のピア通信装置と共有するように構成される、ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。

【請求項12】

前記プロセッサは、前記１つ以上のピア通信装置からそれぞれの局所的に測定された属性を受信し、１つ以上の前記属性から１つの共通属性を導出し、そして前記共通属性を、前記ＢＳに結合されるサーバに前記長距離送受信機を介して報告する、ように構成される、ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。

【請求項13】

前記通信装置は、１つのターゲット通信装置を宛先とする１つのファームウェアイメージの異なる各部分、または前記ファームウェアイメージの全体を前記ＢＳから受信する、１つ以上の通信装置を含む１つのグループに属し、ここにおいて前記プロセッサは、前記ＢＳから前記ファームウェアイメージの各部分または前記ファームウェアイメージの全体を受信し、そして受信した前記ファームウェアイメージの前記部分または前記ファームウェアイメージの全体を前記短距離ネットワーク上で前記ターゲット通信装置に送信するように構成される、ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。

【請求項14】

前記プロセッサは、前記セルラーネットワークにおいてアクティブ化されていない、またはオンボードされていない前記１つ以上のピア通信装置に代わって、前記長距離送受信機を介して前記ＢＳとメッセージを通信するように構成される、ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。

【請求項15】

通信の方法であって、
セルラーネットワークの基地局（ＢＳ）と無線通信するための長距離送受信機を備え、短距離ネットワーク上で１つ以上のピア通信装置と無線通信するための短距離送受信機をさらに備える通信装置において、
前記短距離送受信機を介して前記１つ以上のピア通信装置と通信し、前記長距離送受信機を介して前記ＢＳと通信し、それにより前記通信装置と前記１つ以上のピア通信装置または前記セルラーネットワークとの間でリソースを共有して、通信サービスを提供するステップを有し、
前記通信サービスを提供するステップは：
１つの信号であって、データビットを運び、そして前記ＢＳへの送信のため、１つの前記ピア通信装置の前記長距離送受信機により部分的または完全な送信処理を受けた信号、を当該１つのピア通信装置から前記短距離送受信機を介して受信するステップと；そして
前記データビットを運ぶ１つの送信信号を生成するため、当該通信装置の前記長距離送受信機により前記信号の処理を完了し、そして当該１つのピア通信装置に代わって前記ＢＳへ前記送信信号を送信するステップと；
を有し、
ここで前記セルラーネットワークは、前記信号の処理が前記通信装置により完了されたものであり、当該１つのピア通信装置により完了されたものではない、ことを知らない、
ことを特徴とする通信の方法。

【請求項16】

前記１つ以上のピア通信装置と通信するステップは、前記長距離送受信機を介した前記ＢＳと、前記短距離送受信機を介した前記１つ以上のピア通信装置と、の間のメッセージ通信を協働で仲介するための、１つ以上のゲートウェイ装置を相互に選択する際に、前記近距離送受信機を介して前記１つ以上のピア通信装置と通信するステップを有する、ことを特徴とする請求項１５に記載の方法。

【請求項17】

前記ＢＳとの通信条件、バッテリーレベルまたは前記バッテリーが消耗するまでの残り時間、長距離ネットワークへの接続コスト、移動体仮想ネットワークオペレータ（ＭＶＮＯ）により提供される接続パフォーマンスのレベル、前記短距離ネットワーク内のルーティングホップの数、アプリケーションの考慮事項、および装置機能、を含む基準リストから選択される基準に基づいて、前記１つ以上のピア通信装置と前記ゲートウェイ装置を相互に選択するステップを有する、ことを特徴とする請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

前記通信装置および前記１つ以上のピア通信装置は、それぞれセキュア要素（ＳＥ）を備え、前記１つ以上のピア通信装置と通信するステップは、前記ＳＥを使用して、前記短距離ネットワーク上で前記ピア通信装置とのセキュア通信を確立するステップを有する、ことを特徴とする請求項１５に記載の方法。

【請求項19】

前記セルラーネットワークにアクセスするために前記１つのピア通信装置によって使用される１つまたはそれ以上のアイデンティティおよび１つまたはそれ以上のキーを、セキュア通信を使用して、前記短距離送受信機を介して、前記１つのピア通信装置から、受信するステップと、そして
受信した前記アイデンティティと前記キーを使用して、前記１つのピア通信装置の代わりに、前記セルラーネットワークにアクセスするステップと、
を有することを特徴とする請求項１５に記載の方法。

【請求項20】

前記長距離送受信機を介して前記ＢＳからダウンリンクメッセージを受信するステップと、そして前記短距離送受信機を介して前記ダウンリンクメッセージを前記１つ以上のピア通信装置の１つのピア通信装置に送信するステップとを有する、ことを特徴とする請求項１５に記載の方法。

【請求項21】

前記長距離送受信機により、アイドルモードから周期的に起動するステップと、起動期間中、前記長距離送受信機を介して前記ＢＳにより送信された１つの制御メッセージを受信するステップと、チャネル品質と隣接セルに関連する測定値を生成するステップと、そして前記短距離送受信機を介して前記１つ以上のピア通信装置の１つのピア通信装置に前記制御メッセージと前記測定値を送信するステップを有する、ことを特徴とする請求項１５に記載の方法。

【請求項22】

前記長距離送受信機により、アイドルモードのままである前記１つ以上のピア通信装置の１つのピア通信装置に代わって、当該１つのピア通信装置宛てのページングメッセージを検出するために定期的に起動するステップと、
起動期間中、前記ＢＳから当該１つのピア通信装置宛ての１つのページングメッセージを検知するステップと、
前記１つのページングメッセージを前記プロセッサに送信するステップと、そして
前記１つのページングメッセージを前記短距離送受信機経由で当該１つのピア通信装置に送信するステップと、
を有することを特徴とする請求項１５に記載の方法。

【請求項23】

前記ピア通信装置と通信するステップは、前記１つ以上のピア通信装置の１つのピア通信装置から、前記近距離送受信機を介して、時間ギャップに関する情報を受信するステップであって、前記時間ギャップの間は前記セルラーネットワーク上で無線通信が発生しない、ステップと、そして前記時間ギャップの間に、前記短距離送受信機を介して前記１つ以上のピア通信装置と通信するステップとを有する、ことを特徴とする請求項１５に記載の方法。

【請求項24】

前記１つ以上のピア通信装置の１つのピア通信装置も同期する、前記セルラーネットワークの１つの時間ベースに同期するステップと、そして前記時間ベースに従って、前記通信装置と当該１つのピア通信装置との間で同期探索を実行するステップとを有する、ことを特徴とする請求項１５に記載の方法。

【請求項25】

局所的物理属性を測定するステップと、そして前記短距離送受信機を介して前記測定された物理属性を前記１つ以上のピア通信装置と共有するステップと、を有することを特徴とする請求項１５に記載の方法。

【請求項26】

前記１つ以上のピア通信装置と通信するステップは、前記１つ以上のピア通信装置からそれぞれの局所的に測定された属性を受信するステップと、１つ以上の前記属性から１つの共通属性を導出するステップと、そして前記共通属性を、前記ＢＳに結合されるサーバに前記長距離送受信機を介して報告するステップと、を有することを特徴とする請求項１５に記載の方法。

【請求項27】

前記通信装置は、１つのターゲット通信装置を宛先とする１つのファームウェアイメージの異なる各部分、または前記ファームウェアイメージの全体を前記ＢＳから受信する、１つ以上の通信装置を含む１つのグループに属し、そして、前記方法は前記ＢＳから前記ファームウェアイメージの各部分または前記ファームウェアイメージの全体を受信するステップと、そして受信した前記ファームウェアイメージの前記部分または前記ファームウェアイメージの全体を前記短距離ネットワーク上で前記ターゲット通信装置に送信するステップと、を有する、ことを特徴とする請求項１５に記載の方法。

【請求項28】

前記セルラーネットワークにおいてアクティブ化されていない、またはオンボードされていない前記１つ以上のピア通信装置に代わって、前記長距離送受信機を介して前記ＢＳとメッセージを通信するステップを有する、ことを特徴とする請求項１５に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書で説明する実施形態は、一般に無線通信に関し、特に、長距離ネットワークと短距離ネットワークの両方で動作する無線装置間の協働のための方法およびシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

（関連出願への相互参照）
本出願は、２０１９年１月９日に出願された米国暫定特許出願６２／７９０，０３２の利益を主張し、当該出願は参照により本明細書に取り入れられる。

【0003】

携帯電話ネットワークは通常、複数の基地局を使用して広い地理的エリアをカバーすることにより、長距離無線通信を提供する。セルラー通信システムの例には、３ＧＰＰ Ｌｏｎｇ－Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）および５Ｇ通信システムが含まれる。短距離無線通信では、無線装置は、通常数センチメートルから数十メートルの短距離で互いに通信する。短距離無線通信システムには、たとえば、ブルートゥース（登録商標）、ブルートゥース（登録商標）低エネルギー（ＢＬＥ）、Ｗｉ－Ｆｉ、およびＺｉｇＢｅｅが含まれる（以下を参照）。

【0004】

一部の短距離通信ネットワークは、産業用、科学用および医療用無線（ＩＳＭ）帯域で動作するが、ライセンスは不要である。ＩＳＭ帯域には、２．４ＧＨｚ帯域の一部と１ＧＨｚ未満の特定の周波数が含まれる。ＩＳＭ規格は国によって異なる場合がある。

【0005】

ＬＴＥ メディアアクセス制御（ＭＡＣ）層および物理層の側面は、たとえば、「Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ（Ｅ－ＵＴＲＡ）；メディアアクセス制御（ＭＡＣ）プロトコル仕様」というタイトルの３ＧＰＰ技術仕様３６．３２１（３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３２１、バージョン１５．７．０、リリース１５）２０１９年９月、および「Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ（Ｅ－ＵＴＲＡ）；物理チャネルと変調」というタイトルの３ＧＰＰ技術仕様３６．２１１（３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１１、バージョン１５．７．０、リリース１５）、２０１９年３月に記載されている。

【0006】

ブルートゥース（登録商標）は、短距離において無線装置間でデータを交換し、そして無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）を作成するために使用される、無線技術標準である。 ブルートゥース（登録商標）は、たとえば、「ブルートゥース（登録商標）コア規格」ｖ５．１、２０１９年１月２１日で規定されている。

【0007】

ＺｉｇＢｅｅは、ホームオートメーション、医療機器、データ収集などの低電力低帯域幅アプリケーションをサポートするパーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）に適用可能なＩＥＥＥ ８０２．１５．４ベースの標準である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】米国暫定特許出願６２／７９０，０３２

【発明の概要】

【0009】

本明細書で説明される実施形態は、長距離送受信機と、短距離送受信機と、そしてプロセッサとを有する通信装置が提供される。長距離送受信機はセルラーネットワークのベースステーション（ＢＳ）と無線で通信するように構成される。短距離送受信機は短距離ネットワーク上で１つ以上のピア通信装置と無線通信するように構成される。プロセッサは、短距離送受信機を介して１つ以上のピア通信装置と通信し、長距離送受信機を介してＢＳと通信し、それにより通信装置と１つ以上のピア通信装置またはセルラーネットワークとの間でリソースを共有し、通信サービスを提供するように構成される。

【0010】

いくつかの実施形態では、プロセッサは、１つのピア通信装置から短距離送受信機を介して、１つの信号であって、データビットを運び、そしてＢＳへの送信のため、１つのピア通信装置の長距離送受信機による部分的または完全な送信処理を受ける信号、を受信し、データビットを運ぶ１つの送信信号を生成するため、長距離送受信機により信号の処理を完了し、そして１つのピア通信装置に代わってＢＳへ送信信号を送信する、ように構成される。さらに他の実施形態では、プロセッサは、長距離送受信機を介したＢＳと、短距離送受信機を介した１つ以上のピア通信装置と、の間のメッセージ通信を協働で仲介するための、１つ以上のゲートウェイ装置を選択する際に、近距離送受信機を介して１つ以上のピア通信装置と通信するように構成される。さらに他の実施形態ではプロセッサは、ＢＳとの通信条件、バッテリーレベルまたはバッテリーが消耗するまでの残り時間、長距離ネットワークへの接続コスト、移動体仮想ネットワークオペレータ（ＭＶＮＯ）により提供される接続パフォーマンスのレベル、短距離ネットワーク内のルーティングホップの数、アプリケーションの考慮事項、および装置機能、を含む基準リストから選択される基準に基づいて、ゲートウェイ装置を、１つ以上のピア通信装置と相互に選択するように構成される。

【0011】

一実施形態では、通信装置および１つ以上のピア通信装置は、それぞれセキュア要素（ＳＥ）を備え、プロセッサは、ＳＥを使用して、短距離ネットワーク上で１つ以上のピア通信装置とのセキュア通信を確立するように構成される。他の実施形態ではプロセッサは、セルラーネットワークにアクセスするために１つのピア通信装置によって使用された、１つまたはそれ以上のアイデンティティおよび１つまたはそれ以上のキーを、セキュア通信を使用して、短距離送受信機を介して、１つのピア通信装置から、受信し、そして受信したアイデンティティとキーを使用して、１つのピア通信装置の代わりに、セルラーネットワークにアクセスする、ように構成される。さらに他の実施形態ではプロセッサは、長距離送受信機を介してＢＳからダウンリンクメッセージを受信し、短距離送受信機を介してダウンリンクメッセージを１つのピア通信装置に送信するように構成される。

【0012】

いくつかの実施形態では、長距離送受信機は、アイドルモードから周期的に起動するように構成され、起動期間中、プロセッサは、長距離送受信機を介してＢＳにより送信された１つの制御メッセージを受信し、チャネル品質と隣接セルに関連する測定値を生成し、そして短距離送受信機を介して１つのピア通信装置に制御メッセージと測定値を送信する、ように構成される。他の実施形態では長距離送受信機は、アイドルモードのままである１つのピア通信装置に代わって、当該１つのピア通信装置宛てのページングメッセージを検出するために定期的に起動し、起動期間中、ＢＳから１つのピア通信装置宛ての１つのページングメッセージを検知し、そして１つのページングメッセージをプロセッサに送信する、ように構成され、ここにおいてプロセッサは、１つのページングメッセージを短距離送受信機経由で１つのピア通信装置に送信するように構成される。さらに他の実施形態ではプロセッサは、１つのピア通信装置から、近距離送受信機を介して、時間ギャップであって、当該時間ギャップの間セルラーネットワーク上で無線通信が発生しない、時間ギャップに関する情報を受信し、そして時間ギャップの間に、短距離送受信機を介して１つ以上のピア通信装置と通信するように構成される。

【0013】

一実施形態では、プロセッサはセルラーネットワークの１つの時間ベースに同期し、１つのピア通信装置も当該時間ベースに同期し、そしてプロセッサは、時間ベースに従って、通信装置と１つのピア通信装置との間で同期探索を実行する、ように構成される。他の実施形態ではプロセッサは、局所的物理属性を測定し、そして短距離送受信機を介して測定された物理属性を１つ以上のピア通信装置と共有するように構成される。さらに他の実施形態ではプロセッサは、１つ以上のピア通信装置からそれぞれの局所的物理属性を受信し、１つ以上の属性から１つの共通属性を導出し、そして共通属性をＢＳに結合されるサーバに長距離送受信機を介して報告する、ように構成される。

【0014】

いくつかの実施形態では、通信装置は、１つのターゲット通信装置を宛先とする１つのファームウェアイメージの異なる各部分、またはファームウェアイメージの全体をＢＳから受信する、１つ以上の通信装置を含む１つのグループに属し、ここにおいてプロセッサは、ＢＳからファームウェアイメージの各部分またはファームウェアイメージの全体を受信し、そして受信したファームウェアイメージの部分またはファームウェアイメージの全体を短距離ネットワーク上でターゲット通信装置に送信するように構成される。他の実施形態ではプロセッサは、セルラーネットワークにおいてアクティブ化されていない、またはオンボードされていない１つ以上のピア通信装置に代わって、長距離送受信機を介してＢＳとメッセージを通信するように構成される。

【0015】

本明細書に記載される実施形態によれば、さらに通信の方法であって、セルラーネットワークの基地局（ＢＳ）と無線通信するための長距離送受信機を備え、短距離ネットワーク上で１つ以上のピア通信装置と無線通信するための短距離送受信機をさらに備える通信装置において、短距離送受信機を介して１つ以上のピア通信装置と通信し、長距離送受信機を介してＢＳと通信し、それにより通信装置と１つ以上のピア通信装置またはセルラーネットワークとの間でリソースを共有して、通信サービスを提供するステップを有する、ことを特徴とする通信の方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0016】

これらおよび他の実施形態は、図面と併せて、その実施形態の以下の詳細な記載からより完全に理解されるであろう：

【図1】本明細書に記載される一実施形態による、無線装置が長距離（ＬＲ）ネットワーク上で通信する際に短距離（ＳＲ）ネットワーク上で協働する通信システムを概略的に示すブロック図である。

【図2】本明細書に記載される実施形態による、ＬＲネットワークにアクセスする際にＬＲ送受信機リソースを共有するために、ＳＲネットワーク上で協働する無線装置を概略的に示す図である。

【図3】本明細書に記載される一実施形態による、アップリンク送信においてＬＲ送受信機リソースを共有する方法を概略的に示すフローチャートである。

【図4】本明細書に記載される一実施形態による、ダウンリンク送信においてＬＲ送受信機リソースを共有する方法を概略的に示すフローチャートである。

【図5】本明細書に記載される一実施形態による、協働ページングの方法を概略的に示すフローチャートである。

【図6】本明細書に記載される一実施形態による、ＳＲネットワーク上で測定値、ＢＳ制御メッセージ、および他のセル（再）選択情報、を共有する方法を概略的に示すフローチャートである。

【図7】本明細書に記載される一実施形態による、ＬＲネットワーク時間ベースに同期することによる効率的なＳＲ装置探索のための方法を概略的に示すフローチャートである。

【図8】本明細書に記載される一実施形態による、ＳＲネットワーク上で位置および他の物理情報を共有する方法を概略的に示すフローチャートである。そして

【図9】本明細書に記載される一実施形態による、干渉を回避するためのＳＲネットワークおよびＬＲネットワーク上の時間調整通信のための方法を概略的に示すフローチャートである。

【0017】

本明細書で記載される実施形態は、長距離ネットワークと短距離ネットワークの両方で動作する無線装置間での協働およびリソース共有のための方法およびシステムを提供する。

【0018】

記載された実施形態では、無線装置は、例えばＬＴＥなどの長距離セルラーネットワーク標準に従った通信のための長距離送受信機、およびたとえば、ブルートゥ―ス（登録商標）、Ｗｉ－Ｆｉ、ＺｉｇＢｅｅなどの短距離ネットワーク標準に従った通信のための短距離送受信機を装備している。

【0019】

原則として、無線装置は、他の近隣無線装置とは無関係に、長距離ネットワーク上で通信できる。しかし、以下で詳細に説明するように、短距離ネットワーク上での協働により、無線装置はリソースを共有して、セルラーネットワークのカバレッジ、無線装置のバッテリー使用、セルラーネットワークの利用および通信コストの削減などのさまざまな側面でパフォーマンスを向上させることができる。複数の無線装置が協働し、そしてリソースを共有する実施形態の例が以下に記載される。

【0020】

いくつかの実施形態では、複数の無線装置は、アップリンクおよびダウンリンク送信で送受信機リソースを共有するために短距離ネットワーク上で協働する。これらの実施形態では、無線装置は、１つ以上のピア無線装置の長距離送受信機リソースを使用する。ピア無線装置は、無線装置に代わって、セルラーネットワークとの間でデータを送受信するゲートウェイ装置として機能する。これは、たとえば、無線装置がＢＳ（基地局）と低品質のチャネルを持っているか、または、たとえばバッテリーレベルが低いために無線装置の電力消費を減らすため、または通信コストを削減するためにセルラーネットワークに接続できない場合に有用である。

【0021】

アップリンク方向では、無線装置は複数のビットと、短距離ネットワーク上でゲートウェイ装置にビットを送信するための長距離送受信機パラメータを指定するメタデータと、を送信する。ゲートウェイ装置は、長距離送受信機にビットを注入し、メタデータ内のパラメータを適用することにより、無線装置に代わって、ビットをセルラーネットワークに送信する。別の実施形態では、無線装置の長距離送受信機のベースバンドモジュールは、複数のビットを処理して変調ビットを生成する。無線装置は、短距離ネットワーク上でゲートウェイ装置に変調ビットを送信し、ゲートウェイ装置は、無線装置に代わって、セルラーネットワークへの送信用に、長距離送受信機の処理チェーン内の関連ポイントに変調ビットを注入する。

【0022】

いくつかの実施形態では、ベースバンド処理は、任意の適切な方法で無線装置とゲートウェイ装置との間で分割され得る。そのような実施形態では、無線装置は、ベースバンド処理チェーン内の特定のポイントまで入力ビットを処理し、短距離ネットワーク上でゲートウェイ装置に処理されたビットを送信する。ゲートウェイ装置は、ベースバンド処理を完了してビットに対応するシンボルを生成し、そのシンボルをセルラーネットワークに送信する。セルラーネットワークの構成要素は、無線装置とゲートウェイ装置の間でベースバンドおよびその他の長距離処理を分割していることを認識していない。

【0023】

ダウンリンク方向では、ゲートウェイ装置として機能する１つ以上のピア無線装置が、無線装置宛てのダウンリンクメッセージをセルラーネットワークから同時に受信する。次いで、各ゲートウェイ装置は、例えば、無線装置によって事前に提供される、必要な復号化を指定するメタデータに基づいて、受信したダウンリンクメッセージを復号化し、短距離ネットワーク上で無線装置に復号されたメッセージを送信する。無線装置は、復号されたメッセージを組み合わせて、ダウンリンクメッセージを高い信頼性で復元する。代替実施形態では、ゲートウェイ装置は、復号化することなくダウンリンクメッセージを無線装置に送信する。

【0024】

いくつかの実施形態では、ゲートウェイ装置を介したデータの受信は、複数の無線装置のファームウェアイメージの更新に使用される。ファームウェアの更新タスクは通常、かなりの電力を消費し、大量のセルラーネットワークリソースを消費し、通信コストが高くなる。これらの実施形態では、ゲートウェイ装置は、セルラーネットワークから更新されたファームウェアイメージを受信し、短距離ネットワーク上でピア無線装置にファームウェアイメージを配布し、したがって、ピア無線装置のバッテリー電力消費を節約する。いくつかの実施形態では、複数のゲートウェイ装置がファームウェアイメージの異なる部分をダウンロードする。ゲートウェイ装置は、ファームウェアイメージの部分を交換して完全なファームウェアイメージを回復し、回復したファームウェアイメージを、短距離ネットワーク上で無線装置に送信する。あるいは、ゲートウェイ装置は、短距離ネットワーク上でファームウェアイメージの部分を無線装置に送信し、無線装置はファームウェアイメージの部分からファームウェアイメージを復元する。

【0025】

いくつかの実施形態では、無線装置は、複数のゲートウェイ装置を介してセルラーネットワークのアップリンクおよびダウンリンクメッセージと通信し、（ｉ）全体の送信電力を増加させ、（ｉｉ）アンテナダイバーシティを増加させることによりパフォーマンスを改善する。

【0026】

いくつかの実施形態では、複数の無線装置のグループが１つまたは複数のゲートウェイ装置を相互に選択するため、短距離ネットワーク上で通信する。ゲートウェイ装置の選択は、たとえば、ＢＳ（基地局）のチャネル品質、バッテリーレベル、セルラーネットワークでの通信コスト、アプリケーションの考慮事項など、さまざまな基準に依存する場合がある。アプリケーションの考慮事項とは、送信用のデータを持っている無線装置が他の無線装置と協働してデータを送信することを意味する。たとえば、ゲートウェイ装置は、ＬＲネットワークへの接続確立に起因する送信パケットヘッダーの数とオーバーヘッドを削減するために、１つまたは複数のピア無線装置から短距離ネットワーク経由で受信した複数のパケットを送信のために集約できる。

【0027】

いくつかの実施形態では、相互認証を実行し、セキュアな短距離通信を確立するために、複数の無線装置が短距離ネットワーク上で通信する。この目的のために、無線装置は、長距離へのアクセスに必要なルートオブトラスト長距離キーに加えて、それぞれが短距離通信を保護するためのルートオブトラスト短距離キーをそれぞれ秘密に保管するそれぞれのセキュア要素を備えている。無線装置は、セキュアな短距離ネットワーク上で通信して、データおよび制御メッセージをセキュアに交換できる。いくつかの実施形態では、無線装置は、セキュアな短距離ネットワーク上で、１つまたは複数のアイデンティティ（ＩＤ）および１つまたは複数の長距離キーをピア無線装置と共有する。ピア無線装置は、共有されたＩＤと長距離キーを使用して、無線装置に代わってセルラーネットワークにアクセスする。

【0028】

一実施形態では、複数の無線装置が協働ページングを実行する。この実施形態では、１つ以上のピア無線装置は、バッテリー電力を低減するためにアイドルモードのままである別の無線装置宛てのページングメッセージを聞く。ピア無線装置は定期的に起動し、他の無線装置宛てのページングメッセージを検出すると、短距離ネットワーク上で無線装置にページングメッセージを送信する。いくつかの実施形態では、起動すると、ピア無線装置は、他の無線装置に代わって、チャネル品質測定、隣接セル測定、ブロードキャストメッセージ受信、およびセル（再）選択タスクを実行する。ピア無線装置は、短距離ネットワーク上で他の無線装置に、上記のタスクに関連する更新された情報を送信する。

【0029】

いくつかの実施形態では、２つ以上の無線装置は、セルラーネットワークの時間ベースに同期する（例えば、ＬＴＥではシステムフレーム番号－ＳＦＮに）。一実施形態では、無線装置は、共通の時間ベースを使用して、同期された近隣探索で使用される時間期間を決定する。この実施形態では、時間ベースに従って、ある無線装置が所定のタイムスロットでビーコン信号を送信し、別の無線装置が同じ時間帯にビーコン信号をスキャンすることにより、電力消費と探索待ち時間を削減する。

【0030】

いくつかの実施形態では、複数の無線装置が協働して、短距離ネットワークとセルラーネットワークの両方を介した同時通信によって引き起こされる干渉を低減する。これらの実施形態では、セルラーネットワーク上で通信が期待されない時間ギャップの情報は、無線装置間の短距離ネットワーク上で配信される。その後、無線装置は、短距離ネットワークでの送信を、報告された時間ギャップに制限する。別の実施形態では、無線装置は、ゲートウェイ装置が短距離ネットワーク上で通信できない（長距離伝送のため）ことを通知（または推測）し、低電力「リスニング」モードに入る。ゲートウェイ装置は、長距離送信内のアイドル期間を使用して、短距離ネットワーク上で無線装置と通信する。

【0031】

いくつかの実施形態では、１つまたは複数の無線装置は、それぞれの地理的位置、および場合によっては温度や湿度などの他の環境物理情報を測定するように構成される。これらの実施形態では、無線装置のグループは、グループ全体に代わって、位置情報および環境属性を取得するための１つまたは複数の無線装置を、短距離ネットワーク上で、相互に選択する。選択された無線装置は、位置情報と環境属性を取得し、それらを短距離ネットワーク上でグループ内の他の無線装置と共有する。グループ内の１つ以上の無線装置は、セルラーネットワーク上で遠隔サーバに位置情報と環境属性を報告できる。いくつかの実施形態では、選択された無線装置は、推定精度を高めるために組み合わされる位置情報と環境属性を共有する。

【0032】

開示された技術では、無線装置は、セルラーネットワークの要素との明示的な調整なしに、ハードウェアリソースとセルラーネットワークリソースを共有するために協働する。さらに、無線装置間の協働は、無線装置のエンドユーザが関与することなく自動的に行われる。協働とリソース共有は、セルラーネットワークのカバレッジと使用、バッテリー電力と寿命、無線ネットワーク間の干渉の低減、短距離装置検出レイテンシ、通信コスト、および位置や環境属性などの取得されたメトリックの改善の点で有利である。

【0033】

（システムの記述）
図１は、本明細書で記載される実施形態による、無線装置が長距離（ＬＲ）ネットワーク上で通信する際に短距離（ＳＲ）ネットワーク上で協働する通信システム２０を概略的に示すブロック図である。

【0034】

通信システム２０において、無線装置２４は、ＳＲ通信ネットワーク２８上で互いに通信し、ＬＲ通信ネットワーク３２上で遠隔要素と通信する。ＳＲネットワークは、例えば、ブルートゥース（登録商標）、Ｗｉ－ＦｉまたはＺｉｇＢｅｅ標準に従って動作する。ＬＲネットワークは、例えば、３ＧＰＰロングタームエボリューション（ＬＴＥ）または５Ｇ標準に従って動作するセルラー通信ネットワークからなる。無線装置２４は、「ユーザ機器」（ＵＥ）とも呼ばれ、これは、一般的にエンドユーザ装置用のＬＴＥで使用される用語である。以下の説明では、「無線装置」と「ＵＥ」という用語は同じ意味で使用される。

【0035】

図１の例では、ＵＥ１・・・ＵＥ５で示される無線装置２４は、ＳＲネットワーク上で互いに通信できるように、小さな地理的エリア内にあると想定されている。ＳＲネットワークのカバレッジエリアは、点線２８で示されている。ＳＲネットワークを介した２つのＵＥ間の通信リンクは、本明細書では「ＳＲリンク」または「直接リンク」とも呼ばれる。

【0036】

無線装置２４は、例えば、ポイントツーポイント、ポイントツーマルチポイントおよびホップバイホップ送信などの任意の適切な接続方法を使用して、ＳＲネットワーク上で他の無線装置と通信できることに留意されたい。短距離ネットワークは、たとえば、メッシュ、スター、およびクラスターツリートポロジなどの適切なトポロジで構成されうる。

【0037】

ＬＲネットワークは通常、ＢＳ３６などの複数の基地局（ＢＳ）で構成され、これらが一緒になって広い地理的エリアをカバーする。図１の例では、ＵＥ１とＵＥ２はＢＳ３６のカバレッジエリア（点線３２で表示）内にあるため、ＢＳ３６を介してセルラーネットワークにアクセスできる。対照的に、ＵＥ３・・・ＵＥ５はＢＳのカバレッジエリア外にある。以下で詳細に説明するように、ＵＥ３・・・ＵＥ５などの無線装置は、セルラーネットワークへのゲートウェイ装置として機能するＵＥ１および／またはＵＥ２を使用して、セルラーネットワークに間接的にアクセスできる。

【0038】

通信システム２０は、サーバ４４およびＢＳ３６が結合されるパケットネットワーク４０をさらに備える。カバレッジ内の無線装置は、ＢＳ３６のものであり、例えば、ＵＥ１は、ＢＳ３６と無線で通信し、パケットネットワーク４０上でサーバ４４と通信することができる。パケットネットワーク４０は、任意の適切なプロトコルを使用して動作する任意の適切なパケットネットワーク、例えば、イーサネット（登録商標）またはＩＰネットワーク、を含むことができる。いくつかの実施形態では、パケットネットワーク４０はインターネットへのアクセスを提供する。以下の説明では一般的に、パケットネットワーク４０は、セルラーネットワークのコアネットワークおよびインターネットの両方を含むと仮定されている。

【0039】

通信システム２０は、さまざまなアプリケーションで使用できる。例えば、無線装置２４は、モノのインターネット（ＩｏＴ）装置などの低コスト装置を含むことができ、これは、計量、物流、スマートホーム、交通管理、スマートグリッド、および他の多くの産業および商業アプリケーションなどの用途で使用され得る。

【0040】

図１の差込図４８は、無線装置（ＵＥ）２４の例示的な内部構造のブロック図を示す。この例では、無線装置２４は、ＢＳ３６と通信するための長距離（ＬＲ）送受信機５２および、ＳＲネットワーク２８上で近くの他の無線装置２４と通信するための短距離（ＳＲ）送受信機５６からなる。

【0041】

無線装置２４は、１つまたは複数のソフトウェアプログラムおよび／またはアプリケーションプログラム６２を実行するプロセッサ６０、メモリ６４、およびセキュア要素（ＳＥ）６８をさらに備える。プロセッサ６０は、メモリ６４、ＳＥ６８、ＬＲ送受信機５２およびＳＲ送受信機５６に結合される。あるいは、プロセッサ６０は、専用インタフェース（不図示）を使用してＬＲ送受信機５２およびＳＲ送受信機５６に結合されてもよい。メモリ６４は、通常、プログラムコードおよび、例えばアプリケーションプログラム６２によって使用される一時情報などのプロセッサ６０に関する情報を格納する。いくつかの実施形態では、メモリ６４は、ＬＲ送受信機５２およびＳＲ送受信機５６に関する情報をさらに格納する。

【0042】

セキュア要素（ＳＥ）６８は、無線装置２４のさまざまなセキュリティタスクを処理する。たとえば、ＳＥ６８は、ＬＲネットワーク３２にアクセスしてサービスを提供されるために必要な、資格情報と識別情報を格納できる。幾つかの実施形態では、ＳＥ６８は暗号化エンジン（不図示）を有し、それをプロセッサ６０が、暗号化／復号化およびキー生成のために、同様のＳＥを備えた他のＵＥを認証するためのコプロセッサとして使用してもよい。一部の実施形態では、ＳＥ６８は、機密アプリケーションをセキュアに実行するプロセッサ（不図示）を含む。ＳＥ６８のプロセッサは、ＳＲネットワークを介したセキュアな通信の確立に参加することができる。いくつかの実施形態では、ＳＥ６８は、無線装置２４の加入者認証モジュール（ＳＩＭ）カード内に埋め込まれている。ＳＩＭカードの機能は、ＬＲネットワークにアクセスするために必要である。いくつかの実施形態では、物理的ＳＩＭカードはＳＥ６８の外部に存在し、ＳＥ６８にＳＩＭカード機能を提供する。あるいは、ＳＥ６８は、少なくともプロセッサ６０とメモリ６４を含むシステムオンチップ（ＳＯＣ）の一部である。以下に詳細に説明するように、ＳＥ６８はＬＲネットワーク（つまり、ＳＥ６８がＳＩＭカードの機能を実行する）とＳＲネットワーク上の無線装置（認証とセキュリティに依存する）の両方に接続するために使用できる。

【0043】

ＬＲ送受信機５２は、ベースバンド（ＢＢ）モジュール７６、デジタルフロントエンド（ＦＥ）７８、およびアンテナ８２（または複数のアンテナ８２）に結合された無線周波数－フロントエンド（ＲＦ－ＦＥ）モジュール８０を含む。いくつかの実施形態では、ＢＢ７６は、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層および物理（ＰＨＹ）層を実装する。一実施形態では、ＢＢ７６は、「無線リンク制御」（ＲＬＣ）層または「無線リソース制御」（ＲＲＣ）層などの上位層（ＭＡＣおよびＰＨＹ層よりも上位）も実装する。他のタスクの中でも、ＭＡＣ層は、ＬＲネットワークの時間および周波数リソースを効率的に利用するために、物理的伝送媒体へのアクセスを制御する。ＰＨＹ層は通常、受信機でのエラー訂正のコード化／復号、ビットとシンボル間の変調／復調、信号の等化と同期などを処理する。

【0044】

アップリンク方向では、ＢＢ７６はバス７２を介してプロセッサ６０から送信用のビットを受信する。ＢＢ７６はビットを処理および変調して、いくつかの変調方式に従ってそれぞれのシンボルを生成する。デジタルＦＥ７８は、変調されたシンボルをサンプリングされた時間信号に変換し、送信のために時間信号をフィルタリングおよび整形する。Ｄ／Ａコンバーター（ＤＡＣ－不図示）は、時間信号をアナログ信号に変換する。ＤＡＣは、デジタルＦＥとＲＦ－ＦＥの間のアナログフロントエンド（ＡＦＥ）モジュールに含めることができる。

【0045】

ＲＦ－ＦＥ８０は、別々のＲＦおよびＦＥモジュールを使用して実装できる。ＲＦモジュールは、アナログ信号をＬＲネットワーク用に指定された関連ＲＦ帯域にアップコンバートし、アップコンバートされた信号を増幅する（たとえば、パワーアンプを使用して（不図示））。ＦＥモジュールは、アンテナ８２を介してＢＳ３６に送信するために増幅信号をインタフェースする。ダウンリンク方向では、ＦＥモジュールＲＦ－ＦＥ８０は、アンテナ３６を介してＢＳ３６からＲＦ信号を受信し、ＲＦ信号をＲＦモジュールにインタフェースする。ＲＦモジュールは、たとえば低雑音増幅器（ＬＮＡ）（不図示）を使用してＲＦ信号を増幅し、ＲＦ信号をベースバンドにダウンコンバートする。受信したＲＦ信号は、シンボルに変調されたビットを搬送する。アナログ－デジタルコンバーター（ＡＤＣ－不図示）は、ダウンコンバートされた信号をデジタルサンプリング信号に変換し、デジタルＦＥ７８はデジタル信号をフィルター処理してシンボルを復元する。ＢＢ７６は、基礎となる変調方式に従ってシンボルを復調してビットを回復し、エラー訂正復号化技術を適用して受信メッセージ内の誤りビットを訂正し、バス７２を介して復号化されたメッセージをプロセッサ６０に送信する。

【0046】

ＳＲ送受信機５６は、基礎となるＳＲネットワーク規格、例えばブルートゥース（登録商標）に従って動作する。送信方向において、ＳＲ送受信機５６は、バス７２を介してプロセッサ６０から送信用のビットを受信し、デジタルおよびアナログ領域のビットを処理してビットを運ぶＲＦ信号を生成し、アンテナ８４を介してＲＦ信号を送信する。ＳＲ送受信機５６は、アンテナ８４を介して、近隣の無線装置のＳＲ送受信機によって送信されたＲＦ信号を受信する。ＳＲ送受信機５６は、アナログおよびデジタル領域で受信されたＲＦ信号を処理して、隣接する無線装置によって送信されたビットを回復し、バス７２を介して回復されたビットをプロセッサ６０に送信する。一実施形態では、回復されたビットは直接ＬＲ送受信機５２に送られうる。

【0047】

図１のＳＲネットワーク２８、ＬＲネットワーク３２、および無線装置２４を含む通信システム２０の構成は、例として与えられており、これらは純粋に概念を明確にするために選択されている。代替実施形態では、他の適切な通信システム、ＳＲネットワーク、ＬＲネットワーク、および無線装置の構成も使用することができる。

【0048】

プロセッサ６０と、ＬＲ送受信機５２およびＳＲ送受信機５６のデジタル部分との間の機能の分割は、図１に示す分割とは異なる場合がある。例えば、プロセッサ６０は、ＢＢ７６、デジタルＦＥ７８および／またはＳＲ送受信機５６のデジタル部分の少なくとも一部を実装できる。

【0049】

ＢＢ６０、デジタルＦＥ７８、およびＲＦ－ＦＥ８０を含むプロセッサ６０、ＳＲ送受信機５６、およびＬＲ送受信機５２などの無線装置２４のいくつかの要素は、ハードウェア、たとえば１つまたは複数のＲＦＩＣ、アプリケーション特定集積回路（ＡＳＩＣ）またはフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）に実装されてもよい。追加または代替として、無線装置２４のいくつかの要素は、ソフトウェアを使用して、またはハードウェア要素とソフトウェア要素の組み合わせを使用して実装することができる。

【0050】

図１に示される例示的な無線装置構成では、プロセッサ６０、メモリ６４、ＳＥ６８、ＬＲ送受信機５２およびＳＲ送受信機５６は、別個の集積回路（ＩＣ）として実装される。しかしながら、代替実施形態では、プロセッサ６０、メモリ６４、ＳＥ６８、ＬＲ送受信機５２およびＳＲ送受信機５６は、単一のマルチチップパッケージ（ＭＣＰ）またはシステムオンチップ（ＳｏＣ）内の別個の半導体ダイに統合されてもよく、そして内部バス７２によって相互接続されうる。あるいは、プロセッサ６０、メモリ６４、ＳＥ６８、ＬＲ送受信機５２およびＳＲ送受信機５６のＩＣへの他の分配も使用することができる。

【0051】

いくつかの実施形態では、無線装置２４の機能のいくつかは、汎用プロセッサ、たとえばプロセッサ６０、ＢＢ７６などのＬＲ送受信機５２のデジタル部分およびデジタルＦＥ７８の一部を実装するプロセッサ、および／またはＳＲ送受信機５６のデジタル部分を実装するプロセッサ、によって実行されてもよい。プロセッサは、本明細書に記載される機能を実行するためにソフトウェアでプログラムされる。ソフトウェアは、たとえばネットワーク上で電子形式で関連するプロセッサにダウンロードするか、または代替的または追加的に、磁気、光学、または電子メモリなどの非一過性有形媒体に提供および／または保管することができる。

【0052】

メモリ６４は、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などの揮発性メモリ、フラッシュメモリなどの不揮発性記憶媒体、または異なるそれぞれの技術の２つ以上のメモリ装置の組み合わせなど、任意の適切なタイプのメモリを備えてもよい。

【0053】

さまざまなインタフェース、アドレス指定回路、タイミングおよび順序付け回路、およびデバッグ回路など、本開示の原理を理解するために必要ではない要素は、明確化のため図から省略されている。

【0054】

（短距離ネットワーク上のピア無線機器の送受信機を介した長距離ネットワークへのアクセス）
図２は、本明細書に記載される実施形態による、ＬＲネットワーク３２にアクセスする際にＬＲ送受信機リソースを共有するために、ＳＲネットワーク２８上で協働する無線装置２４を概略的に示す図である。

【0055】

図２では、ＵＥ２・・・ＵＥｎで示される複数の無線装置２４は、ＵＥ１で示される別の無線装置とＬＲ送受信機リソースを共有する。ＵＥ１・・・ ＵＥｎは、ＳＲネットワーク２８上で互いに通信できるように、小さな地理的エリア内にあると想定される。図２の例では、ＵＥ１はＳＲネットワーク上でＵＥ２・・・ＵＥｎのいずれかと直接通信できる（マルチホップ通信とは対照的）。

【0056】

以下で記載される実施形態では、ＳＲネットワークを介したＵＥの通信はプロセッサ６０によって実行される。しかし、これは必須ではなく、代替実施形態では、ＵＥの他の要素がＳＲ通信を処理してもよい。例えば、各ベースバンド（ＢＢ）モジュール７６は、他のタスクの中でもとりわけＳＲ通信を処理するプロセッサを備えてもよい。本文脈および特許請求の範囲において、「プロセッサ」という用語は、ＳＲ通信を処理するプロセッサ６０、ＳＲ通信を処理するＢＢ７６内のプロセッサ、またはプロセッサ６０とＢＢ７６内のプロセッサ間のＳＲ通信の適切な分割を意味する。

【0057】

本例では、ＵＥ１は複数のビットをＢＳ３６に送信する必要がある。複数のビットは、パケットまたは任意の他の適切なデータユニットを含み得る。ビットは、例えば、ＵＥ１のプロセッサ６０Ａ上で実行されるアプリケーションプログラム６２Ａにより発生し得る。いくつかの実施形態では、ＵＥ１は、自身のＬＲ送受信機５２Ａを介してパケットビットを送信する代わりに、ＵＥ２・・・ＵＥｎの中の別の無線装置のＬＲ送受信機（または各無線装置の複数のＬＲ送受信機）を介して送信するためにＳＲネットワーク上でパケットビットを送信する。

【0058】

いくつかの実施形態では、異なるそれぞれのＵＥのプロセッサ６０は、ＳＲネットワーク２８上で互いに通信する。例えば、ＵＥ１のプロセッサ６０Ａは、ＳＲ送受信機５６Ａを使用して、ＵＥ２のＳＲ送受信機５６Ｂを介して、ＵＥ２のプロセッサ６０Ｂと通信し、そしてＵＥｎのＳＲ送受信機５６Ｎを介してＵＥｎのプロセッサ６０Ｎと通信し得る。

【0059】

図２の点線９０、９２、および９４は、本明細書で説明するように、ＵＥ１・・・ＵＥｎがＳＲネットワーク上で情報を交換する際に使用できる論理パスを表す。

【0060】

点線９０は、ＳＲネットワーク２８上のＵＥ１・・・ＵＥｎ間のセキュアな通信を表す。いくつかの実施形態では、各無線装置ＵＥ１・・・ＵＥｎのプロセッサ６０Ａ・・・６０Ｎは、それぞれのＳＥ６８Ａ・・・６８Ｎを使用して、任意の適切な方法とプロトコルを適用することにより、ＳＲネットワーク上の相互セキュア通信を確立することができる。他の実施形態では、あるＵＥのプロセッサ、例えば、ＵＥ１のプロセッサ６０Ａは、他の無線装置の１つ以上のプロセッサ６０（例えば、ＵＥ２・・・ＵＥｎのプロセッサ６０Ｂ・・・６０Ｎ）と、それぞれのＳＥ ６８Ｂ・・・６８Ｎを使用してＳＲネットワーク上でセキュアな通信を確立する。

【0061】

点線９２は、ＵＥ１のプロセッサ６０Ａがパケットビットなどの情報をＳＲネットワーク上で送信し、それぞれの無線装置ＵＥ２・・・ＵＥｎの１つまたは複数のＬＲ送受信機５２Ｂ・・・５２Ｎを使用して送信するために使用できる経路を表す。そのような実施形態では、ピア無線装置ＵＥ２・・・ＵＥｎのプロセッサ６０Ｂ・・・６０Ｎの中の１つのプロセッサは、ＳＲネットワーク上、例えばＵＥ２のプロセッサ６０Ｂで、ＵＥ１からのパケットビットを受信し、パケットビットをＬＲ送受信機５２ＢのＢＢ ７６Ｂに注入することにより、ＵＥ１に代わってＢＳ３６にパケットビットを送信する。一実施形態では、ＵＥ１のプロセッサ６０Ａは、パケットビットとともに、ピアＵＥのＬＲ送受信機がＵＥ１のパケットビットを送信する際に使用すべきセットアップパラメータを指定するメタデータを、ＳＲネットワーク上で送信する。メタデータは、変調および符号化方式（ＭＣＳ）、周波数、タイミング、および／またはピアＵＥのＬＲ送受信機を使用してパケットビットを送信するために必要なその他の適切な情報などの情報を含みうる。

【0062】

点線９４は、ＵＥ１のプロセッサ６０ＡがＳＲネットワーク上で変調ビット（たとえば、パケットビットからＢＢ ７６Ａによって生成されたシンボル）を送信し、それぞれのピア無線装置ＵＥ２・・・ＵＥｎのＬＲ送受信機５２Ｂ・・・５２Ｎの１つまたは複数を使用して送信するために使用できる経路を表す。そのような実施形態では、ピア無線装置ＵＥ２・・・ＵＥｎのプロセッサ６０Ｂ・・・６０Ｎのうちの１つのプロセッサ、例えばＵＥ２のプロセッサ６０Ｂは、ＵＥ１から変調ビットを受信し、ＵＥ２のＬＲ送受信機５２ＢのデジタルＦＥ ７８Ｂへ変調ビットを注入することにより、ＵＥ１に代わってＢＳ３６に変調ビットを送信する。この場合、ＵＥ１のＢＢ ７６Ａは変調ビットを生成し、ピアＵＥ２のＢＢ ７６Ｂでの処理はスキップされる。ＵＥ１は、ピアＵＥのＳＲ送受信機に適用する送信時間、周波数、ゲインなどのパラメータを指定する、メタデータをＳＲネットワーク上で送信できる。

【0063】

ＵＥ１がＢＳ３６を介してセルラーネットワークに接続されている場合、ＢＢ ７６ＡはＢＳ３６から送信パラメータを指定する情報を受信する。この場合、ＵＥ１のプロセッサ６０Ａは、ＳＲネットワーク２８上で、関連するメタデータを含むパケットビットをピア無線装置ＵＥ２・・・ＵＥｎ（これらはＬＲネットワークに識別されない）に送信する。代替的にＵＥ１のＢＢ ７６Ａは変調ビットを生成し、そしてプロセッサ６０ＡはＳＲネットワーク上で変調されたビットをピアＵＥに送信する。ＵＥ１はセルラーネットワークに対して識別されるため、ＢＳ３６は、ＵＥ１のパケットビット（または変調ビット）を、１つのピアＵＥのＬＲ送受信機を介して受信することを知らない。

【0064】

いくつかの実施形態では、ＵＥ１のプロセッサ６０Ａは、セキュアなＳＲネットワーク２８上で、１つのピアＵＥのプロセッサ、例えばＵＥ２のプロセッサ６０Ｂと、機密情報（ＬＲネットワークに関する）を共有する。一実施形態では、そのピアＵＥは、ＵＥ１に代わってＢＳ３６に接続するためにＵＥ１の機密情報を使用する。たとえば、ＵＥ１がＢＳに接続すると、ＵＥ１は一時的なＩＤとキー（たとえば、ＬＴＥのキーアクセスセキュリティ管理エントリ（ＫＡＳＭＥ）およびＴＭＳＩ）をセキュアなＳＲネットワーク２８上で１つのピアＵＥに送信できる。一時的なＩＤは、ＵＥ１のＳＩＭカードによって始められたキー派生プロセスによって一般的に得られる。あるいは、ＵＥ１がＢＳ３６を介してセルラーネットワークに接続していない場合、別の無線装置、例えばＵＥ２からの要求に応じて、ＵＥ１はピアＵＥのキーを生成し、それをセキュアＳＲネットワーク２８上で送信する。この実施形態では、そのピアＵＥは、ＵＥ１に代わってセルラーネットワークを識別する。

【0065】

ＢＳが送受信機リソースの共有を認識していないのと同様に、ここでもＢＳはＵＥ１に代わってセルラーネットワークに識別されているピアＵＥを認識していない。

【0066】

一実施形態では、ＵＥ２は、ＵＥ１のＩＤおよびキーを使用して、ＵＥ１に代わってＢＳ３６に接続する。この実施形態では、ＵＥ１のプロセッサ６０Ａは、セキュアなＳＲネットワーク２８上でＵＥ２のプロセッサ６０Ｂにパケットビットを送信し、ＵＥ２のプロセッサ６０Ｂは、ＵＥ１に代わってＬＲネットワーク３２上でＢＳ３６にパケットビットを送信する。ＢＳ３６は、ＵＥ１のＩＤを使用して、ＵＥ１に代わってセルラーネットワークに接続するＵＥ２を知らない。

【0067】

図２の例では、ＵＥ１は、ＢＢ ７６Ａによって生成されたパケットビットまたは変調ビットを、送信のために他のＵＥに送信する。代替実施形態では、ベースバンド処理は、例えば、ＵＥ１とＵＥ２のＢＢモジュール間で分割されてもよい。この場合、ＵＥ１のＢＢ ７６Ａは、シンボルを生成する前の特定の段階まで、パケットビットに対して部分ベースバンド処理を実行することにより、パケットビットを伝達する信号を生成する。ＵＥ２はＳＲネットワーク上でＵＥ１から信号を受信し、ＢＢ処理を完了して（ＢＢ ７６Ｂを使用して）シンボルを生成し、シンボルから送信信号を生成し、ＵＥ１に代わって送信信号をＢＳに送信する。

【0068】

ＵＥが１つまたは複数の他のＵＥのＬＲ送受信機リソースを使用してセルラーネットワークにアクセスする実施形態は、様々なシナリオで有利であり得る。例えば、ＢＳ３６とのＵＥ１の通信品質は、ピア無線装置ＵＥ２・・・ＵＥｎと比較して劣るかもしれず、またはＵＥ１はセルラーネットワークへの接続に失敗するかもしれない。別の例として、ＵＥ１のバッテリーレベルが低い場合、ＵＥ１は、他のＵＥの送受信機リソースを使用してＬＲネットワークで通信することにより、電力消費を削減できる。さらに別の例として、ＵＥ１は通信コストを節約するために他のＵＥの送受信機リソースを使用できる（たとえば、ＵＥ１がＬＲネットワークオペレータにおいてアクティブ化されているが、しかしオンボードされていないままである場合、またはＵＥ１がＬＲネットワークオペレータにおいてアクティブ化されていない場合）。

【0069】

図３は、本明細書に記載される一実施形態による、アップリンク送信でＬＲ送受信機リソースを共有する方法を概略的に示すフローチャートである。

【0070】

方法は、セキュアな通信確立ステップ１００において、ＵＥ１・・・ＵＥｎで示される複数の無線装置２４が、ＳＲネットワーク２８上で相互信頼通信を確立するステップで始まる。この目的のため、いくつかの実施形態では、各ＵＥ１・・・ＵＥｎのＳＥ６８は、本明細書では「ルートオブトラスト」または「ルートキー」と呼ばれる機密情報を保持する。ＳＥ６８は、通常、ＳＲ通信をセキュアにするための短距離キーと、ＬＲネットワークにアクセスするための別個の長距離キーを格納する。それぞれの無線装置ＵＥ１・・・ＵＥｎのプロセッサ６０Ａ・・・６０Ｎは、初期のセキュアでないＳＲネットワーク２８上で、適切なプロトコルに従ってメッセージを互いに通信し、短距離キーに基づいて相互信頼を確立する。ステップ１００が終了すると、ＵＥ１・・・ＵＥｎは、今やセキュアなＳＲネットワークと考えられているＳＲネットワーク２８上で互いにセキュアに通信することができる。ＵＥ１・・・ＵＥｎの中の所定の１つの無線装置の観点から見ると、その無線装置のプロセッサは、ＳＲネットワーク上でのピア無線装置とのセキュアな通信を、各無線装置のＳＥを使用して確立するように構成される。

【0071】

ゲートウェイ選択ステップ１０４で、ＵＥ１・・・ＵＥｎは、ＢＳ３６を介したＬＲネットワークへのゲートウェイ装置として機能する１つ以上のＵＥを、ＵＥ１・・・ＵＥｎの中から相互に選択するために、セキュアなＳＲネットワーク上で通信する。ＵＥ１・・・ＵＥｎの中の所定の１つのＵＥの観点から見ると、その所定のＵＥのプロセッサは、セルラーネットワークへのゲートウェイ装置として機能する所定のＵＥを相互に選択するため、ピアＵＥと、そのＳＲ送受信機を介して通信するように構成される。ゲートウェイ装置を選択するプロセスは、例えば、アップリンク送信毎に１回、複数のアップリンク送信ごとに１回、または他の適切な時機に、時々実行され得る。

【0072】

本文脈では、「ゲートウェイ装置」という用語は、ＬＲネットワーク上で通信し、そして、ＳＲネットワーク上でそのゲートウェイ装置と通信する他の無線装置に対し、ＬＲネットワークへのアクセスを提供する無線装置（たとえば、ＵＥ）を指す。ゲートウェイ装置を選択するための例示的な実施形態を以下に記載する。

【0073】

ゲートウェイへの送信ステップ１０８では、所定のＵＥ（通常はゲートウェイ装置の１つではない）が、ステップ１０４で選択された１つ以上のゲートウェイ装置に、セキュアＳＲネットワーク上で、ＬＲネットワークへの送信用のパケットビットと、図２を参照して上記で説明したＬＲ送受信機セットアップの関連パラメータを特定するメタデータを送信する。

【0074】

送信ステップ１１２で、ＳＲネットワーク上でパケットビットとメタデータを受信したゲートウェイ装置は、メタデータに基づいて適切な送信時間を決定し、メタデータに含まれるセットアップパラメータをそれぞれのＬＲ送受信機５２に適用することにより、所定のＵＥに代わってパケットビットをＬＲネットワークに送信する。ステップ１１２に続いて、方法は終了する。

【0075】

上記のステップ１０４で、ＵＥ１・・・ＵＥｎは任意の適切な基準を使用してゲートウェイ装置を選択できる。個別または組み合わせて使用できる選択基準の例を以下に示す：
・ラウンドロビン方式または適切な事前定義された順序などを使用して、決定論的順序で複数のＵＥからゲートウェイ装置を選択する。
・バッテリーレベル－バッテリーレベルが高いＵＥまたはバッテリーが充電されているＵＥは、ゲートウェイ装置として機能するのに適した候補である。
・カバレッジ条件－ゲートウェイ装置の選択は、ＢＳとの通信品質に関連する基準に基づいている。このような基準の例には、受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）、基準信号受信電力（ＲＳＲＰ）、信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）、またはＢＳチャネル品質の他の適切なインジケータが含まれる。
・データ接続性プラン－ＬＲネットワークへの接続コストに基づいてゲートウェイ装置を選択する。
・モバイル（仮想）ネットワークオペレータＭ（Ｖ）ＮＯ－他のネットワークオペレータよりも高いレベルの接続パフォーマンスを提供するネットワークオペレータに関係するゲートウェイ装置を選択する（たとえば、選択したネットワークオペレータのネットワーク構成により高品質の通信が可能）。
・ＳＲネットワークルーティングに関する考慮事項－ＳＲリンク上での宛先無線装置へのホップ数に基づいてゲートウェイ装置を選択する。例えば無線装置間のＳＲリンクの変更などに応じて、ゲートウェイの再選択が必要になる場合があることに注意する必要がある。
・装置能力－候補ゲートウェイ装置の中で処理能力および／またはメモリの制約に基づいてゲートウェイ装置を選択する。

【0076】

いくつかの実施形態では、遠隔サーバ（例えば、サーバ４４）は、上記の基準を使用してゲートウェイ装置を選択することに参加する。

【0077】

図３の方法を使用すると、所定のＵＥは、１つのゲートウェイ装置を介して、または複数のゲートウェイ装置を介して同時にＬＲネットワークにデータを送信できる。複数のゲートウェイ装置を介して同じデータを送信すると、アンテナダイバーシティにより全体の送信電力が増加するため、受信機側（ＢＳ３６内の受信機など）での受信品質が向上する。

【0078】

複数のゲートウェイ装置が別のＵＥのアップリンク送信用に選択される実施形態では、マルチインマルチアウト（ＭＩＭＯ）通信で時々使用される巡回遅延ダイバーシティ（ＣＤＤ）などの技術も使用できる。ＣＣＤを使用する場合、ＢＳ３６は、複数のゲートウェイ装置からの送信の受信を認識しない場合がある。

【0079】

ダウンリンク方向では、一実施形態では、１つまたは複数のゲートウェイ装置は、ＢＳ３６を介してＬＲネットワークから、所定のＵＥ宛てのメッセージを受信し、ＳＲネットワーク上で所定のＵＥにメッセージを送信する。以下で詳細を説明する。

【0080】

図４は、本明細書で説明される実施形態による、ダウンリンク送信においてＬＲ送受信機リソースを共有する方法を概略的に示すフローチャートである。

【0081】

この方法は、セキュアな通信確立ステップ１２０で、ＵＥ１・・・ＵＥｎがＳＲネットワーク２８上で相互信頼通信を確立するステップで始まる。ステップ１２０は、本質的に上記図３のステップ１００と同様である。

【0082】

ゲートウェイ選択ステップ１２４において、ＵＥ２・・・ＵＥｎは、セキュアなＳＲネットワーク上で通信することにより、ＵＥ２・・・ＵＥｎの中からＵＥ１のゲートウェイ装置として機能する１つ以上のＵＥを相互に選択する。一部の実施形態では、ステップ１２４は、上記の図３のステップ１０４と同様であってもよい。識別子共有ステップ１２８で、ＵＥ１は１つまたは複数のＩＤと１つまたは複数のキー（ＬＲネットワークへのアクセスに必要）を、セキュアなＳＲネットワーク経由で、選択されたゲートウェイ装置とセキュアに共有する。ゲートウェイ装置は、ＢＳからＵＥ１宛てのＬＲネットワーク制御メッセージを復号するためにＵＥ１の識別子を使用する。例えば、ＬＴＥでは、そのような識別子は、とりわけ、一時的ＩＤ－一時的モバイル加入者ＩＤ（ＴＭＳＩ）および一時的キー（ＫＡＳＭＥ－キーアクセスセキュリティ管理エントリ）を含むことができる。以下に説明するいくつかの実施形態では、ＢＳによって送信される制御メッセージは、例えば、ページングメッセージ、およびシステム情報ブロードキャストメッセージを含み得る。

【0083】

受信ステップ１３２で、選択された複数のゲートウェイ装置は、ＵＥ１をターゲットとするダウンリンクメッセージをＢＳ３６から同時に受信する。メッセージ復号ステップ１３６で、ゲートウェイ装置のそれぞれ（またはいくつか）は、ＵＥ１の識別子を使用してダウンリンクメッセージをローカルで処理し、処理されたメッセージをセキュアなＳＲネットワーク上でＵＥ１に送信する。いくつかの実施形態では、ＵＥ１は、ＳＲネットワーク上で、ダウンリンクメッセージの必要な処理を指定するメタデータをゲートウェイ装置に提供する。メッセージ組合せステップ１３８で、ＵＥ１は、ゲートウェイ装置から受信した処理済みメッセージを組み合わせて、ダウンリンクメッセージを回復する。ＵＥ１は、エラーメッセージの確率を減らす適切な方法を使用して、処理されたメッセージを組み合わせることができる。たとえば、ＵＥ１は、複数の処理済みメッセージにソフト組合せまたは平均化方法を適用したり、複数の処理済みメッセージにビット単位の多数決を適用したりできる。ステップ１３８に続いて、方法は終了する。

【0084】

図４の方法では、ダウンリンクメッセージをＵＥ１に中継するために複数のゲートウェイ装置が選択されると、アンテナダイバーシティと組合せ操作により、ダウンリンクメッセージが高い信頼性で回復される。１つのゲートウェイ装置の観点から見ると、そのゲートウェイ装置のプロセッサは、ＬＲ送受信機を介してＢＳからダウンリンクメッセージを受信し、ＳＲ送受信機を介してピア無線装置にダウンリンクメッセージを送信するように構成されている。代替実施形態では、図４の方法は、ダウンリンクメッセージをＵＥ１に中継するための単一のゲートウェイ装置を選択することで実行され得る。

【0085】

一部の実施形態では、各ＵＥは（ＬＲネットワークにアクセスするために使用されるＩＤ（単数または複数）とは異なる）一意のアイデンティティ（ＩＤ）を有する。この一意のＩＤは、サーバとの間で転送されるメッセージ（適切なヘッダーフィールドなど）に埋め込まれる。ＬＲネットワーク経由で受信したメッセージを復号できるゲートウェイ装置は、メッセージ内のＩＤフィールドを読み取り、メッセージが自分自身または別のターゲットＵＥのどちらに宛てられているかを確認する。後者の場合、ゲートウェイ装置はメッセージをＳＲネットワーク上でターゲットＵＥに送信する。

【0086】

図３と図４の方法においては、アップリンクとダウンリンクの通信を別々に記載したが、いくつかの実装では、ゲートウェイ装置がアップリンクとダウンリンクの両方を処理する。そのような実施形態では、所定のＵＥは、ＬＲネットワーク上のＢＳとＳＲネットワーク上のピア通信装置との間のメッセージの通信を協働で仲介するための１つ以上のゲートウェイ装置を、相互に選択する際に、ＳＲネットワーク上でピアＵＥと通信する。

【0087】

（ＬＲネットワークのページングとセル測定におけるリソースの共有）
ＬＴＥネットワークなどのいくつかのセルラーネットワークでは、電力消費を削減するために、無線装置がスリープモードまたはアイドルモードに入り、そして定期的に起動してＢＳからのページングメッセージをチェックする。いくつかの実施形態では、無線装置は、そのアイデンティティ（ＩＤ）に応じた時間間隔で定期的に起動する。たとえば、ＬＴＥでは、起動タイムスロットは、無線装置の国際移動体加入者識別番号（ＩＭＳＩ）またはセルラーネットワークによって無線装置に一時的に割り当てられた一時的移動体加入者識別番号（ＴＭＳＩ）に依存する。定期的な起動機能は通常、ＬＲ送受信機５２のＢＢ７６内で動作する「無線リソース制御」（ＲＲＣ）層により実装される。ＬＴＥでは、アイドルモードパラメータを決定するＲＲＣ層によってスリープモードが決定される。スリープモードは「不連続受信」（ＤＲＸ）とも呼ばれる。

【0088】

無線装置は通常、スリープモードに比べて起動期間中にはるかに多くの電力を消費するため、セルラーネットワークがその無線装置宛てのページングメッセージを実際に受信する場合にのみ無線装置を起動することが有利である。いくつかの実施形態では、不必要な起動イベントを回避するために、１つ以上のＵＥは、スリープモードのままである他のＵＥに代わってページングメッセージを聞く。これらの実施形態では、ページングチャネルを聞くように選択されたＵＥは、これらのＵＥ宛てのページングメッセージを検出した場合にのみページングメッセージを他のＵＥに報告する。

【0089】

図５は、本明細書で説明される実施形態による、協働ページングの方法を概略的に示すフローチャートである。

【0090】

方法は、アイデンティティ（ＩＤ）共有ステップ１４０で、ＵＥ１がセキュアなＳＲネットワーク上でそのアイデンティティ（たとえばＬＴＥのＩＭＳＩまたはＴＭＳＩ）をピア無線装置ＵＥ２・・・ＵＥｎとセキュアに共有するステップで始まる。さらにステップ１４０で、ＵＥ１はページングメッセージをチェックするために起動することを出来なくされ、スリープモードのままに留まる。起動ステップ１３２で、ＵＥ２・・・ＵＥｎはＵＥ１宛てのページングメッセージをチェックするために定期的に起動する。一実施形態では、ＵＥ２４のＬＲ送受信機は、例えば、ＰＨＹ／ＭＡＣ／ＲＲＣ層処理の一部として、周期的な起動機能を実施する。いくつかの実施形態では、ＵＥ２・・・ＵＥｎの中の無線装置は、それ自体のアイデンティティに依存する時間期間、およびＵＥ１のアイデンティティに依存する時間期間に起動する。

【0091】

ページング受信ステップ１４４で、ＵＥ２・・・ＵＥｎが同時に起動する（ＵＥ１のために）。ＵＥ２・・・ＵＥｎのＬＲ送受信機による、起動期間中のＵＥ１宛てのページングメッセージの検出に応答して、ＬＲ送受信機はページングメッセージをそれぞれのプロセッサ６０に送信する。ページング通知ステップ１４８で、各無線装置ＵＥ２・・・ＵＥｎのプロセッサ６０は、ＳＲネットワーク２８上で、ページングメッセージをＵＥ１のプロセッサ６０に通知する。ページングメッセージを受信するＵＥ１のプロセッサは、その起動期間に必要なタスクを実行するＵＥ１のＬＲ送受信機をまるでそれがそれ自体で目覚めたかのように起動する。ステップ１４８に続いて、方法は終了する。上記のダウンリンクメッセージを受信するのと同様に、ページングメッセージを受信する際の信頼性を向上させるために、アンテナダイバーシティおよび組合せ方法を使用してＵＥが連携する場合があることに注意されたい。

【0092】

いくつかの実施形態では、サーバ（例えば、サーバ４４）は、ＵＥのグループを同時にページングすることが要求される。そのような実施形態では、サーバは、グループ全体に代わってページングメッセージを聞くＵＥのサブグループを選択する。サブグループに属していないＵＥは、スリープモードのままである。定期的に起動してページングメッセージを検出するサブグループ内のＵＥは、ページングメッセージをグループ内の他のＵＥに通知する。

【0093】

いくつかの実施形態では、起動期間中に、無線装置２４は様々な測定を実行し、場合によってはセルの選択および再選択に関連する決定を行うことができる。無線装置は、ＢＳ３６でチャネル品質を監視し、他の隣接セルの送信電力を測定し、特定の条件（ネットワークで定義）が満たされたときにセル（再）選択手順を実行する。たとえば、隣接ＢＳの信号強度が現在稼働中のセルの信号強度よりも事前に定義されたｄＢ単位の数だけ高い場合、セルの再選択を決定する。

【0094】

セル再選択では、無線装置は通常、候補隣接セルからブロードキャスト情報、たとえば、マスター情報ブロック（ＭＩＢ）およびシステム情報ブロック（ＳＩＢ）メッセージを受信する。無線装置が、現在のセルのトラッキングエリア（ＴＡ）とは異なるＴＡに属する隣接セルを再選択する場合、それに応じて無線装置のＴＡを変更する必要がある。

【0095】

いくつかの実施形態では、以下で説明するように、複数の無線装置が測定を実行する際に協働し、メッセージの受信およびセル再選択手順を制御する。

【0096】

図６は、本明細書で説明する実施形態による、ＳＲネットワーク上で測定値、ＢＳ制御メッセージ、および他のセル（再）選択情報を共有する方法を概略的に示すフローチャートである。

【0097】

ページング受信のために起動するＵＥは、オプションで測定を実行し、ＢＳからブロードキャスト制御メッセージを受信し、その起動期間にセル（再）選択を実行することに注意されたい。言い換えれば、通常、複数のＵＥの一部のみが起動し、測定、ブロードキャスト制御メッセージの受信、およびセル（再）選択を実行する。

【0098】

この方法は、サブグループ選択ステップ１５０で、ＵＥ１・・・ＵＥｎで示される無線装置のグループが、定期的に起動するこれらのＵＥのサブグループを相互に選択するためにＳＲネットワーク上で通信するステップで始まる。ステップ１５０で選択されなかったＵＥ１・・・ＵＥｎの中のＵＥはスリープモードのままである。ＵＥ１・・・ＵＥｎは、さまざまな方法で、たとえばＵＥ１・・・ＵＥｎのバッテリーレベルに基づいて、サブグループ内のＵＥを選択できるため、バッテリーレベルが高い、またはバッテリーの消耗までの時間が長いＵＥを他のＵＥよりも高い優先度で選択できる。あるいは、周期的に起動するＵＥの選択は、ＢＳとのチャネル条件に基づいてもよく、または、例えばラウンドロビンアプローチを使用して、ＵＥを連続的に選択してもよい。本方法のステップ１５０は、上記の図５の方法のステップ１４０の前に、予備ステップとして実行され得ることに留意されたい。図５の例では、ＵＥ２・・・ＵＥｎがすでに選択されていると仮定している。

【0099】

起動ステップ１５４で、サブグループ内の所定のＵＥ（またはサブグループ内の複数のＵＥ）が起動し、上述のように、測定、ブロードキャスト制御メッセージ受信、およびセル（再）選択手順を実行する。

【0100】

条件付き報告ステップ１５８では、更新された情報の取得に応答して、所定のＵＥは更新された情報をＳＲネットワーク上でＵＥ１・・・ＵＥｎ内の他のＵＥに送信する。例えば、所定のＵＥは、ステップ１５０でＵＥのサブグループで選択されなかったＵＥ１・・・ＵＥｎのうちのＵＥに更新情報を送信する。更新情報は、（ｉ）１つまたは複数の隣接セルが検知された、（ｉｉ）更新された測定値が得られた、（ｉｉｉ）セル（再）選択基準が満たされた、（ｉｖ）セル（再）選択が実行され、更新されたＭＩＢおよびＳＩＢが収集された、などの様々なイベントを示し得る。ステップ１５８に続いて、方法は終了する。

【0101】

図６の方法を使用すると、定期的に起動するように選択されていないＵＥのバッテリー使用量（バッテリーが消耗するまでの時間など）が改善される。これは、通常はかなりの量の電力を消費する測定およびセル（再）選択を実行するタスク（特にＵＥが移動している場合）がスキップされるためである。さらに、起動して隣接セルを検出したＵＥは、この情報をグループ内の他のＵＥ（隣接セルの検出に失敗した可能性のあるＵＥを含む）と共有するため、隣接セルの誤検出の可能性が低くなる。図６の方法は、たとえば、参加しているＵＥが互いに近くにある場合（たとえば、１台のトラック内で出荷された多くのＵＥ）、従って、同様のチャネル条件を経験し、同じセルを見る場合に有用である。

【0102】

（短距離ネットワーク上の装置の効率的な探索）
短距離通信をサポートする無線装置は、近隣探索手順を使用して相互に通信リンクを確立できる。ブルートゥース（登録商標）低エネルギー（ＢＬＥ）などの低電力アドホックネットワークでは、１つの装置がビーコン信号を定期的に送信し、別の装置がビーコン信号を検出するために定期的にスキャンする探索スキームを使用できる。バッテリーの電力を節約するために、２つの装置は比較的長いデューティサイクルでビーコン信号を送信およびスキャンすることがある。これにより、検出レイテンシが増加する。

【0103】

図７は、本明細書で説明される実施形態による、ＬＲネットワーク時間ベースに同期することによる効率的なＳＲ装置探索のための方法を概略的に示すフローチャートである。

【0104】

この例では、ＬＲネットワークはＬＴＥネットワークおよび、ＬＲネットワークの時間ベースに同期できると想定されるＵＥ１とＵＥ２で示される２つの無線装置を備えている。ＵＥ１とＵＥ２は、同じＬＴＥセルに属していても、異なるＬＴＥセルに属していてもよい。

【0105】

この方法は、ＬＲネットワークへの同期ステップ１６０で、ＵＥ１とＵＥ２のそれぞれがＬＲネットワークの時間ベースに同期するステップから始まる。たとえば、ＵＥ１とＵＥ２はＢＳ３６によってブロードキャストされるシステム情報ブロック（ＳＩＢ）内のＬＴＥシステムフレーム番号（ＳＦＮ）と同期することができる。同じ時間ベースに同期することにより、ＵＥ１とＵＥ２の両方が、以下で説明するように、装置検出のための１つの共通のタイミングパターンを決定する。一実施形態では、共通のタイミングパターンは、ビーコン信号を送信およびスキャンするための選択されたデューティサイクルの時間期間を指定する。たとえば、起動インスタンスはＳＦＮ ＋（時間オフセット）として決定される。ＵＥ１およびＵＥ２は、例えば、セルＩＤなどのＬＴＥネットワークのパラメータに基づいてタイミングパターンを決定してもよい。たとえば、起動インスタンスはＳＦＮ ＋ ｆ（セルＩＤ）で与えられる。ここで、ｆ（）はＵＥに既知の適切な関数である。この実施形態では、すべてのＵＥが同時に起動しないように、起動時間が分配される。

【0106】

変形実施形態では、ＬＴＥ時間ベースに同期する代わりに、ＵＥ１およびＵＥ２は、探索に使用される共通タイミングパターンを指定するメッセージをセルラーネットワーク経由で遠隔サーバ（たとえば、サーバ４４）から受信する。

【0107】

探索ステップ１６４で、ＵＥ１とＵＥ２はステップ１６０の共通タイミングパターンに基づいて同期探索手順を実行する。このため、共通タイミングパターンに基づいて、ＵＥ１はタイミングパターンで指定された時間間隔でビーコン信号を定期的に送信し、そしてＵＥ２は、ＵＥ１がビーコン信号を送信するのと同じ時間間隔でビーコン信号を検出するために定期的にスキャンする。ステップ２０４に続いて、方法は終了する。

【0108】

いくつかの実施形態では、ＵＥ２４は、近隣探索を実行するための複数の異なるタイミングパターンをサポートする。たとえば、ＵＥは、前述のように、探索のためにセルラーネットワークの時間ベースに同期した時間期間を使用でき、さらに、短距離通信をサポートする装置を探索するためにセルラーの時間ベースに同期せずに、他の期間を使用できる。

【0109】

記載された方法を使用して、ＵＥは、別のＵＥがビーコン信号を送信すると予想される期間のみビーコン信号を検出するためにスキャンする。したがって、この探索を適用するＵＥは、従来の非同期探索方法を使用するＵＥと比較して、消費電力を削減し、バッテリーを効率的に使用し、必要な探索待ち時間がより短い。

【0110】

（短距離ネットワーク上の無線装置の間の位置およびその他の情報の共有）
いくつかの実施形態では、無線装置２４は、地理的位置の決定および報告をサポートする。いくつかの実施形態では、無線装置２４は、地理的位置、温度および湿度などの局所的な物理的属性を測定するためのセンサー（不図示）を備える。無線装置２４は、ＬＲネットワーク３２上でサーバ４４にその地理的位置、および場合によっては他の測定された物理的属性を報告することができる。これは、例えば１台の車両内で一緒に出荷される物体の追跡に有用でありうる。

【0111】

本開示の文脈および特許請求の範囲において、「物理的属性」という用語は、例えば、地理的位置、温度および湿度を含む任意の適切な測定可能な物理的属性を指す。

【0112】

プロセッサ６０は、様々な方法で無線装置２４の地理的位置を決定してもよい。いくつかの実施形態では、無線装置は、衛星から送信された時間信号を使用して位置情報（経度、緯度、および高度）を決定し、位置情報をプロセッサ６０に報告する全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）受信機（不図示）を備える。他の実施形態では、無線装置のプロセッサは、複数の近くのＷｉ－Ｆｉホットスポットを含むＷｉ－Ｆｉ測位システム（ＷＰＳ）を使用してジオロケーション情報を取得する。あるいは、ブルートゥース（登録商標）ｖ５．１仕様に従って、位置推定は、到来角（ＡｏＡ）や出発角（ＡｏＤ）などの方法に基づきうる。さらに他の実施形態では、観測到着時間差（ＯＴＤＯＡ）法などのセルラーネットワークに関連する方法を使用することができる。

【0113】

図８は、本明細書で説明される実施形態による、ＳＲネットワーク上で位置および他の物理情報を共有する方法を概略的に示すフローチャートである。

【0114】

この方法は、サブグループ選択ステップ１８０で、ＵＥ１・・・ＵＥｎで示されるＵＥ２４のグループが、位置およびその他の物理情報を取得および追跡するために、ＳＲネットワーク２８上で、ＵＥのサブグループを相互に選択するステップで始まる。代替的に、サーバ４４はＬＲネットワーク上でＵＥに、サブグループ内の選択されたＵＥを指定する情報を送信する。物理情報には、温度や湿度などの環境属性が含まれる場合がある。

【0115】

サブグループ内のＵＥの選択は、任意の適切な方法を使用して、例えば、ＵＥにおいて位置を測定する際の予想精度に基づいて、実行することができる。たとえば、ＧＮＳＳでは、位置精度は通常、衛星から受信した信号のレベル、ＵＥから見た衛星の数などに依存する。代替的または追加的に、バッテリーレベルなどの他の適切な選択基準も使用できる。

【0116】

共有ステップ１８４で、サブグループ内のＵＥは位置と環境情報（物理属性、たとえば温度）を取得し、これらのＵＥの各プロセッサ６０はＳＲネットワーク上でＵＥ１・・・ＵＥｎの中の他のそれぞれのＵＥのプロセッサ６０とこの情報を共有する。報告ステップ１８８で、ＬＲネットワークにアクセスするＵＥ１・・・ＵＥｎのうちの１つ以上のＵＥのプロセッサ６０は、ＢＳ３６を介して位置および環境情報をサーバ４４に報告する。ステップ１８４に続いて、方法は終了する。

【0117】

いくつかの実施形態では、位置推定の精度をさらに高めるために、複数のＵＥから収集された位置情報が組み合わされる。一実施形態では、位置情報の組合せは、ＵＥのうちの１つによって実行される。代替的に、ＵＥは未加工の（または部分的に処理された）位置情報を遠隔サーバに送信し、遠隔サーバは報告された複数の位置に基づいて正確な位置を決定する。

【0118】

位置情報の組合せは、同じタイプの位置テクノロジーの使用に限定されない。たとえば、ＢＬＥ、ＯＴＤＯＡ、ＳＲネットワークおよびＧＮＳＳ測定から抽出された情報から位置情報を融合し、ＳＲネットワーク上でＵＥに配信できる。ＳＲネットワーク上で抽出された情報は、例えば、ＵＥのペア間の測定距離を含み得る。

【0119】

いくつかの実施形態では、ＵＥ１・・・ＵＥｎは互いに近接して位置するため、温度や湿度などの同様の場所と同様の環境条件を持つ。たとえば、ＵＥは１台の車両で出荷されるパッケージに取り付けられた低コストの無線装置を含む場合がある。いくつかの実施形態では、複数のＵＥが環境属性を局所的に測定し、複数のＵＥからの測定値を組合せするように協働して、上述の位置情報を組合せするのと同様に推定精度を改善する。いくつかの実施形態では、ＵＥのグループ内のいくつかまたはすべてのＵＥに代わって、位置および物理属性を遠隔サーバ４４に送信するために単一のＵＥが選択されてもよい。これは、通信コスト、ネットワーク負荷、バッテリー寿命の点で有益である。

【0120】

（協働的セキュリティ）
上述のように、無線装置２４はそれぞれのＳＥを有し、それはＳＲネットワーク上で相互信頼を確立するために（例えば、無線装置２４のプロセッサによって）使用可能である。上記のように、セキュアなＳＲネットワークは、無線装置間の短距離のセキュアな通信に役立ち得る。

【0121】

以下の説明では、ＬＲネットワークにアクセスするために無線装置が使用するキーは「長距離キー」とも呼ばれ、ＳＲネットワーク上でセキュアな通信を確立するために使用されるキーは「短距離キー」とも呼ばれる。

【0122】

いくつかの実施形態では、複数の無線装置２４は、ＬＲネットワークにアクセスするために無線装置によって従来使用される１つ以上のアイデンティティおよび１つ以上の長距離キー（ＬＲネットワークに関する）をＳＲネットワーク上で共有する。たとえば、ＵＥ１はＩＤと長距離キーをセキュアＳＲネットワーク上でＵＥ２に送信し、ＵＥ２はこの共有情報を使用して、ＵＥ１に代わってＬＲネットワーク上で通信する。ＬＴＥでは、このような共有情報にはＫＡＳＭＥとＴＭＳＩが含まれる場合がある。ＫＡＳＭＥは、適切なキー派生プロセスを適用する加入者認証モジュール（ＳＩＭ）カード機能によって生成されるｉＫキー（整合性保護に使用）およびｃＫキー（暗号化に使用）から派生する。

【0123】

ＵＥ１は、ＩＤおよび長距離キーの生成を開始し、それらが必要になる前にセキュアＳＲネットワーク上で他のＵＥに送信する場合がある。あるいは、ＵＥ１は、他のＵＥがＬＲネットワークとの通信を確立する前に、例えば他のＵＥからＩＤおよび長距離キーを提供する要求を受信する。

【0124】

代替的に、ＵＥ１はＳＲネットワーク上で、ＧＳＭ（登録商標）協会による遠隔ＳＩＭプロビジョニング（ＲＳＰ）プロトコルなどの信頼できるプロトコルを使用して、ＬＲ通信のルートオブトラスト（長距離キー）とＩＤ（Ｋ、ＩＭＳＩなど）を送信することができる。

【0125】

上記のようにＩＤと長距離キーを共有することは、さまざまな面で利点がある。たとえば、ＬＲネットワーク上で通信するＵＥ２は、ＵＥ１よりもＢＳと良好なチャネル状態を経験する可能性があるため、ＢＳ３６と通信する際にＵＥ１よりも消費電力が少なくなりうる。別の例として、ＵＥ２は、ＵＥ１のバッテリーレベルが低いか、バッテリーが消耗しそうな場合、ＵＥ１に代わってＬＲネットワーク上で通信する。１つのＵＥは、ダウンリンクブロードキャスト情報を受信するためのゲートウェイ装置として機能する複数のＵＥと長距離キーを共有することもできる。

【0126】

いくつかの実施形態では、無線装置２４は、それぞれのＳＩＭカードを起動することなく最初に展開される。これは、ルートオブトラスト（長距離）キーが無線装置のＳＩＭカードとコアネットワーク、たとえばホーム加入者サーバ（ＨＳＳ）の中に設定されているが、しかしＳＩＭカードがアクティブ化されていないか、またはＬＲコアネットワークに搭載されていない、それは、無線装置はＬＲネットワークからサービスを受ける資格がないことを意味する。上記のように、いくつかの実施形態では、１つまたは複数のＵＥは、他のＵＥのＬＲネットワークへのゲートウェイ装置として機能する。これらの実施形態では、ＬＲネットワークにアクセスするＵＥのみがアクティブ化される必要がある。他のＵＥは非アクティブなままで、ＳＲネットワーク上でゲートウェイ装置と通信することにより、間接的にＬＲネットワークにアクセスできる。一部のＵＥが非アクティブ化されたままなので、ＬＲネットワーク上の接続コスト（ＳＩＭアクティブ化に関連する）が削減される。上記の選択的アクティベーションは、たとえば、スマートメーターなどの固定無線装置を展開する用途で使用できる。

【0127】

いくつかの実施形態では、無線装置２４のプロセッサ６０によって実行されるオペレーティングシステムまたは他の何らかのソフトウェアまたはアプリケーションを更新する必要がある。そのような更新は、ＬＲネットワーク上で、ソフトウェアの更新されたファームウェアイメージを無線装置に送信することで実行できる。この種の更新プロセスは、「ファームウェア オーバー ザ エア」（ＦＯＴＡ）とも呼ばれる。いくつかの実施形態では、ファームウェアイメージは、ＬＲネットワーク上で送信される前に暗号化され、受信無線装置は、例えばセキュア要素（ＳＥ）６８を使用して、インストールされるファームウェアイメージを解読する。ファームウェアイメージは、複数の無線装置に並行して送信され得る。ファームウェアイメージのサイズ（バイト単位など）が大きい場合、無線装置にイメージをダウンロードするのに長い時間がかかる場合があり、これは大量のバッテリー電力を消費する。

【0128】

いくつかの実施形態では、更新されたファームウェアイメージをダウンロードする際に複数のＵＥが協働する。一実施形態では、上述のように、ＵＥ１・・・ＵＥｎで示されるＵＥ２４のグループは、最初にＳＲネットワーク上で互いに通信して、ＳＲネットワーク上でセキュアな通信を確立する。その後ＵＥ１・・・ＵＥｎは、セキュアなＳＲネットワーク上で通信し、ＵＥのグループ全体（またはグループ内の幾つかのＵＥ）に代わって、ＬＲネットワーク上で更新されたファームウェアイメージを受信するためのゲートウェイ装置として機能する、そのグループ内の１つ以上のＵＥを相互に選択する。ゲートウェイ装置の選択は、ＵＥのバッテリーレベルまたはＵＥが壁から給電されているか否か、ＢＳ３６のチャネル状態、ＢＳから受信した信号の信号対雑音比（ＳＮＲ）などの任意の適切な基準に依存しうる。ゲートウェイ装置として機能するように選択されたＵＥは、ＢＳ３６から更新されたファームウェアイメージを受信し、その更新されたイメージをセキュアＳＲネットワーク上でグループ内の他のＵＥに送信する。一実施形態では、各ゲートウェイ装置は、ファームウェアイメージの一部分のみをＢＳから受信し、ＳＲネットワーク上で他のＵＥに送信する。すべての部分を受け取ったＵＥは、完全なファームウェアイメージを再構築する。いくつかの実施形態では、各ゲートウェイ装置は、受信されたファームウェアイメージ（またはその一部）をローカルで解読し、信頼確立フェーズ中にＵＥのグループに対して導出された暗号化キーを使用して、ＳＲネットワーク上で送信するためにそれを再暗号化する。このような再暗号化スキームで使用される暗号化キーは、通常、ＬＲネットワーク上でのダウンロード用にファームウェアイメージを暗号化するために使用される暗号化キーとは異なりうる。

【0129】

（複数の無線ネットワークの共存に関する問題）
無線装置は、複数の異なる無線ネットワーク上の同時通信による干渉を受ける可能性がある。例えば、無線装置２４では、ＬＲ送受信機５２を介したアップリンク高電力送信は、同じまたは別の無線装置のＳＲ送受信機５６の受信機部分（不図示）での受信を漏洩および遮断または妨害し得る。同様に、ＳＲ送受信機５６を介した送信は、同じまたは別の無線装置のＬＲ送受信機５２の受信機部分に漏れる可能性がある。

【0130】

いくつかの実施形態では、ＬＲ送受信機５２およびＳＲ送受信機５６は、他の送受信機の周波数または周波数帯域の送信をフィルタリングするように設計されたフィルターを含む。ただし、特定のタイプのＩｏＴ装置などの低コストの装置では、ＬＲ送受信機５２とＳＲ送受信機５６の一方が送信し、他方の送受信機が同時に受信し、近い周波数を使用する場合、このようなフィルタリングは通常不十分である。

【0131】

いくつかの実施形態では、ＬＲネットワークとＳＲネットワークの両方の上の同時通信による干渉を回避するために、ＳＲおよびＬＲネットワーク上の通信に異なるタイムスロットを割り当てるために、時間領域多重化（ＴＤＭ）アプローチが採用されている。基礎となるＬＲネットワークで使用される用語に依存して、タイムスロットは「タイムウィンドウ」、「フレーム」、「サブフレーム」などと呼ばれることもある。

【0132】

以下で説明するように、ＴＤＭアプローチの実装は、ＳＲおよびＬＲネットワークの１つの通信プロトコルに従って通常存在する通信のギャップを利用することに依存することができる。

【0133】

いくつかの実施形態では、複数のＵＥがＬＲネットワークの共通時間ベースに同期し、ＴＤＭベースの動作のタイムスロットが共通時間ベースを使用して決定される。たとえば、ＬＴＥでは、共通の時間ベースはＬＴＥ システムフレーム番号（ＳＦＮ）インデックスに関連する場合がある。

【0134】

図９は、本明細書で説明する実施形態による、干渉を回避するためのＳＲネットワークおよびＬＲネットワーク上での時間調整通信の方法を概略的に示すフローチャートである。

【0135】

方法は、同期ステップ１９０で、ＵＥ１・・・ＵＥｎで示されるＵＥ２４のグループがＬＲネットワークの共通時間ベースに同期するステップで始まる。例えば、ＬＲネットワークにアクセスするグループ内のＵＥは、ＬＲネットワーク時間に同期し、そしてグループ内の他のＵＥにＳＲネットワーク上で同期情報を送信する。ＬＴＥでは、時間ベースはＬＴＥ システムフレーム番号（ＳＦＮ）に関連する場合がある。

【0136】

ギャップ決定ステップ１９２で、基礎となるＬＲネットワークプロトコルに従って、セルラーネットワーク上で無線通信が発生しない時間ギャップに関する情報が、ＳＲネットワーク上のＵＥ１・・・ＵＥｎに配信される。したがって、ＬＲ送受信機５２によるこれらの時間ギャップ中の受信は予期されない。時間ギャップ情報に関する情報は、例えば、遠隔サーバ４４により、またはグループ内のＵＥの１つにより提供され得る。たとえば、狭帯域モノのインターネット（ＮＢ－ＩｏＴ）－ＬＴＥ標準のサブセットに基づく低電力広域ネットワーク（ＬＰＷＡＮ）無線技術では、いくつかのタイプのサブフレームギャップを使用できる。たとえば、Ｉ－ＤＲＸモードではスリープ時間を使用でき、Ｃ－ＤＲＸでは送信と受信の間の時間ギャップを使用できる。

【0137】

制限された送信ステップ１９４で、ＵＥ１・・・ＵＥｎは、ステップ１９２で報告された時間ギャップの間にのみＳＲネットワーク上で送信する。ステップ１９４に続いて、方法は終了する。

【0138】

いくつかの代替実施形態では、ＬＲネットワークの時間ギャップに関する情報はＵＥ間で配信されない。代わりに、ＵＥはＳＲネットワーク上でデフォルトのリスニングモードに設定され、ゲートウェイ装置は、無線リソース制御（ＲＲＣ）接続期間中に発生するＬＲネットワークのタイムギャップ（例えば、送信と受信の切り替えのギャップＣ－ＤＲＸなど）中にＳＲネットワーク上で他のＵＥと通信する。

【0139】

上記の実施形態は例として与えられており、他の適切な実施形態も使用することができる。例えば、上記の実施形態のいくつかにおいて、複数のＵＥは、ＳＲネットワーク上で互いに通信することにより、例えば、相互にＵＥを選択するため、または他の何らかの決定を行うために協働する。代替実施形態では、ＵＥ選択または他の決定は、ＬＲネットワーク上の遠隔サーバ（例えばサーバ４４）により１つ以上のＵＥに提供され、ＳＲネットワーク上の他のＵＥに配信される。

【0140】

上記の実施形態は例として引用されており、添付の特許請求の範囲は上記に特に示され記載されたものに限定されないことが理解されよう。むしろ、本発明の範囲は、上記の様々な特徴の組み合わせおよびサブ組合せの両方、ならびに前述の説明を読んだ当業者に想起される先行技術に開示されていないその変形および修正を含む。本特許出願において参照により組み込まれた文書は、本出願の不可欠な部分とみなされるべきであり、また、これらの組み込まれた文書における用語の定義が本明細書において明示的または暗示的になされた定義と矛盾する場合は、本明細書の定義が優先される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】