JP2016158219A - 通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】隣接する基地局が構成するセル同士の重複エリアに端末が存在しなくても、一方の基地局が構成するセルに在圏する端末と、動作が停止した他方の基地局が構成するセルに在圏する端末との間の通信を可能とする通信システムを提供する。
【解決手段】基地局３０２は、監視装置４０１からの通知に基づき、基地局３０２に隣接する基地局３０１が動作を停止したことを検知する。基地局３０２は、基地局３０１の動作が停止したことが検知された場合、基地局３０２が構成するセル３９２に在圏するとともに基地局３０１が構成するセル３９１の端部付近に位置する端末２０１を特定する。基地局３０２は、端末２０１に対して、デバイス間通信を行なうように指示する。端末２０１は、指示を受け付けたことに基づき、セル３９２に在圏する端末をサーチする。端末２０１は、サーチによって発見された端末１０１との間でデバイス間通信を行なう。
【選択図】図５

Description

本発明は、端末と基地局とを備えた通信システムに関する。

従来、基地局（ｅＮＢ：evolved NodeB）を介さずに端末（端末：User Equipment）同士が通信を行なう端末間（D2D: device to device）通信が知られている。Ｄ２Ｄ通信は、D2D Proximity Services (ProSe)とも称される。Proximity Servicesは、特許文献１〜３に示すとおり、3GPP（3rd Generation Partnership Project）のRelease 12において規格化されている。特に、特許文献２には、D2D Proximity Servicesにおける近接検知サービスである“Proximity discovery”（以下、「Ｄ２Ｄディスカバリサービス」と称する）が開示されている。

Ｄ２Ｄディスカバリサービスは、Ｄ２Ｄディスカバリ機能を有するＬＴＥ（Long Term Evolution）端末およびD2D Proximity Servicesを利用するアプリケーションプログラムによって実行可能である。また、ｅＮＢがＤ２Ｄディスカバリをサポートする圏内に位置する端末間において近接検知を可能にするサービスが検討されている。

Ｄ２Ｄディスカバリサービスでは、D2D Proximity Servicesを利用するアプリケーションプログラムの実行により、ｅＮＢが割り当てたディスカバリ専用の無線リソースプール、あるいは予めＳＩＭ（Subscriber Identity Module）等により設定された無線リソースプールから、端末が任意に１つあるいは複数のリソース（ブロック）を選択し、ディスカバリ信号を送信する。これにより、端末は、他の端末に自身の存在を通知する。また、端末は、他の端末の存在を発見するために、ディスカバリ用の無線リソースのすべてあるいは一部を受信する。

ディスカバリ信号は、ProSe (Proximity Service) UE IDと、ProSe Application IDとを含む。ProSe Application IDは、アプリケーションプログラム毎に割り当てられた専用のＩＤである。それゆえ、Ｄ２Ｄを利用する複数のアプリケーションプログラムは、それぞれ、ProSe Application IDを含むディスカバリ信号の送信要求を自端末の制御部に行なう。また、各アプリケーションプログラムは、端末において受信された他の端末のディスカバリ信号に基づき、同じアプリケーションプログラムを実行している他の端末の存在を識別できる。その際、端末は、識別結果をディスプレイに表示させることによって当該端末の利用者に通知する。

特許文献１には、Ｄ２Ｄ通信を実行可能な端末（端末）が開示されている。詳しく説明すると以下のとおりである。特許文献１の端末は、複数の基地局と通信する第一無線通信と、端末間で直接通信する第二無線通信とを行なう。また、当該端末は、複数の基地局のうちの第一基地局との第一無線通信が不能となった他の端末から、第二無線通信により情報を受信する。さらに、当該端末は、第一の基地局との第一無線通信が不能であり、かつ複数の基地局のうちの第二基地局との第一無線通信が可能である場合に、受信した情報を第二基地局へ送信する。特許文献１では、上記の構成により、「端末が通信できる基地局が機能停止した場合に、当該端末に関する情報を伝達する」といった目的を達成しようとしている。

特開２０１１−８２６４５号公報

3GPP TR 36.843 V12.0.1 (2014-03): 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Study on LTE Device to Device Proximity Services; Radio Aspects (Release 12) 3GPP TR 23.703 V12.0.0 (2014-02)： 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Services and System Aspects; Study on architecture enhancements to support Proximity-based Services (ProSe) (Release 12) 3GPP TS 23.303 V12.1.0 (2014-06)： 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Services and System Aspects; Proximity-based services (ProSe); Stage 2 (Release 12)

しかしながら、特許文献１の構成では、第二の基地局と通信が可能な端末は、第一の基地局が構成するセルと第二の基地局が構成するセルとの重複エリアに存在するものに限られる（特許文献１の図１の“端末ａ１”参照）。それゆえ、上記重複エリアに端末が存在しない場合、機能停止した第一のセルに在圏する全ての端末は、第二の基地局とは通信できない。したがって、第二無線通信（すなわちＤ２Ｄ通信）によって、第１の基地局が構成するセルに在圏する端末の情報を、第二の基地局に送信することはできない。

本願発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、隣接する基地局が構成するセル同士の重複エリアに端末が存在しなくても、一方の基地局が構成するセルに在圏する端末と、動作が停止した他方の基地局が構成するセルに在圏する端末との間の通信を可能とする通信システムを提供することにある。

本発明のある局面に従うと、通信システムは、基地局を介さないデバイス間通信が可能な複数の移動体端末と、複数の基地局と、複数の基地局の各々を監視する監視装置と、を備える。複数の基地局のうちの第１の基地局は、監視装置からの通知に基づき、複数の基地局のうち、第１の基地局に隣接する第２の基地局が動作を停止したことを検知する。第１の基地局は、第２の基地局の動作が停止したことが検知された場合、複数の移動体端末の中から、第１の基地局が構成する第１のセルに在圏するとともに第２の基地局が構成する第２のセルの端部付近に位置する第１の移動体端末を特定する。第１の基地局は、特定された第１の移動体端末に対して、デバイス間通信を行なうように指示する。第１の移動体端末は、指示を受け付けたことに基づき、複数の移動体端末のうち第２のセルに在圏する移動体端末をサーチする。第１の移動体端末は、サーチによって発見された第２の移動体端末との間でデバイス間通信を行なう。

上記の発明によれば、一方の基地局が構成するセルに在圏する端末と、動作が停止した他方の基地局が構成するセルに在圏する端末との間の通信を可能となる。

通信システム１の概略構成を説明するための図である。 端末１０１の機能的構成を説明するための機能ブロック図である。 基地局３０１の機能的構成を説明するための機能ブロック図である。 監視装置４０１の機能的構成を説明するための機能ブロック図である。 災害により基地局３０１の動作が停止した後の第１の局面を表した図である。 通信システム１における処理の一部の流れを示したシーケンスチャートである。 通信システム１における処理の残りの流れを示したシーケンスチャートである。 通信システム１における処理の流れを示したシーケンスチャートである。 監視装置４０１の処理の流れを表したフローチャートである。 生存している基地局３０２の処理の流れを説明するためのフローチャートである。 生存している基地局３０２が構成するセル３９２に在圏している端末２００（すなわち、端末２０１〜２０３のうちの任意の一つ）の処理の流れを説明するためのフローチャートである。 停止している基地局３０１が構成するセル３９１に在圏している端末１００（端末１０１〜１０７の任意の一つ）の処理の流れを説明するためのフローチャートである。 図５に示した第１の局面の後の第２の局面を表した図である。 図１３に基づいて説明した第２の局面における端末１００の処理の流れを説明するためのフローチャートである。 図１３に示した第２の局面の後の第３の局面を表した図である。 図１５に基づいて説明した第３の局面における端末１００の処理の流れを説明するためのフローチャートである。 基地局３０１の典型的なハードウェア構成を表した図である。 端末１０１のハードウェア構成を説明するための図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の各実施の形態に係る通信システムについて説明する。また、以下の説明では、同一の部材には同一の参照符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

＜Ａ．システム構成の概要＞
図１は、通信システム１の概略構成を説明するための図である。具体的には、図１は、ある局面における通信状態を表した図である。詳しくは、図１は、基地局が正常に動作している場合の通信状態を表した図である。

図１を参照して、通信システム１は、監視装置４０１と、複数の基地局３０１，３０２，…と、複数の端末１０１〜１０７，２０１〜２０３とを備えている。監視装置４０１と複数の基地局３０１，３０２，…とは、有線により通信可能に接続されている。基地局３０１と基地局３０２とは隣接している。基地局３０１は、セル３９１を構成する。基地局３０２は、セル３９２を構成する。なお、説明の便宜上、基地局は２つしか図示していないが、これに限定されるものではない。

端末１０１〜１０７は、セル３９１に在圏している。端末２０１〜２０３は、セル３９２に在圏している。セル３９１とセル３９２との重複エリアＺには、端末は存在していない。

監視装置４０１は、複数の基地局３０１，３０２，…のセルＩＤと、複数の基地局３０１，３０２，…の位置情報および／またはカバレッジ領域とを紐付けて、監視装置４０１に接続されている全ての基地局３０１，３０２，…を管理する。監視装置４０１は、全ての基地局３０１，３０２，…の各々が正常に動作しているか否かを監視する。また、監視装置４０１は、気象庁から配信された緊急地震速報などの災害情報を受信すると、全ての基地局３０１，３０２，…の状態を確認する。

複数の端末１０１〜１０７，２０１〜２０３の各々は、移動体端末であって、基地局を介さずに、近くに存在する他の端末と、Ｄ２Ｄ通信（直接通信を行なうデバイス間通信）が可能である。具体的には、各端末１０１〜１０７，２０１〜２０３は、Ｄ２Ｄディスカバリ機能を有するＬＴＥ端末（ＬＴＥ規格に準拠した携帯端末装置）である。典型的には、端末１０１〜１０７，２０１〜２０３は、スマートフォンである。端末１０１〜１０７，２０１〜２０３には、Ｄ２Ｄディスカバリサービスを利用するアプリ（以下、「Ｄ２Ｄ対応アプリ」とも称する）が予め複数インストールされている。なお、Ｄ２Ｄ対応アプリとは、上述したように、D2D Proximity Serviceを利用することが可能なアプリである。

以下では、基地局３０１，３０２を区別しない場合には、単に、「基地局３００」と記載する。また、端末１０１〜１０７を区別しない場合には、単に、「端末１００」と称する。さらに、端末２０１〜２０３を区別しない場合には、単に、「端末２００」と称する。

＜Ｂ．機能的構成＞
（ｂ１．端末）
図２は、端末１０１の機能的構成を説明するための機能ブロック図である。図２を参照して、端末１０１は、主制御部１０１０と、記憶部１０２０と、表示部１０３０と、操作部１０４０と、タイマ１０５０と、停止検知部１０６０と、無線リソース割当部１０７０と、同期信号設定部１０８０と、アンテナ１０９０と、通信部１１１０と、通信制御部１１２０と、電波強度測定部１１３０と、Ｄ２Ｄモード指示部１１４０と、Ｄ２Ｄモード指示受信部１１５０と、セルＩＤ送信部１１６０と、同期信号送信部１１７０とを備える。

主制御部１０１０は、端末１０１の全体的な動作を制御する。主制御部１０１０は、後述するＣＰＵ（Central Processing Unit）１５０１（図１８）が、ＯＳ（Operating System）、アプリケーションソフトウェア等を実行することにより実現される。主制御部１０１０は、他の機能ブロックと接続されている。

記憶部１０２０は、ＯＳ、各種のアプリケーションソフトウェア、各種のデータを格納している。さらに、記憶部１０２０は、セルＩＤ登録部１０２１と、ルーティングテーブル１０２２とを格納している。セルＩＤ登録部１０２１には、端末１０１が、通信可能な状態にある基地局が構成するセルのＩＤ（セルＩＤ）が登録されている。

表示部１０３０は、各種の情報を表示する。表示部１０３０は、後述するディスプレイ１５８１（図１８）に相当する。操作部１０４０は、ユーザから各種の入力操作を受け付ける。操作部１０４０は、後述する、操作キー１５０５およびタッチパネル１５８２に相当する。タイマ１０５０は、時間を計時する。

通信制御部１１２０は、基地局を介した通信およびＤ２Ｄ通信についての各種の制御を実行する。通信部１１１０は、アンテナ１０９０からデータを送信するため各種の処理、アンテナ１０９０で受信した信号を受信するための各種の処理を行なう。通信部１１１０は、典型的には、ベースバンド変換等を行なう。

停止検知部１０６０は、少なくと、在圏しているセルを構成する基地局３００が動作を停止したことを検知する。無線リソース割当部１０７０は、Ｄ２Ｄ通信における無線リソースの割当てを制御する。同期信号設定部１０８０は、Ｄ２Ｄ通信における同期信号の設定を行なう。同期信号送信部１１７０は、設定された同期信号をＤ２Ｄ通信にて送信する。電波強度測定部１１３０は、基地局３００の電波強度を測定する。

Ｄ２Ｄモード指示部１１４０は、自端末（端末１０１）の通信モードを、基地局３００を介する通信モード（以下、「通常モード」とも称する）からＤ２Ｄ通信のモード（以下、「Ｄ２Ｄモード」とも称する）に切り替える。Ｄ２Ｄモード指示受信部１１５０は、他の端末１００，２００や基地局３００から、自端末（端末１０１）をＤ２Ｄモードに変更するための指示を受け付ける。セルＩＤ送信部１１６０は、セルＩＤ登録部１０２１に格納されているセルＩＤを送信する。

なお、他の端末１０２〜１０７，２０１〜２０３は、端末１０１と同様の機能的構成を有するため、ここでは、端末１０２〜１０７，２０１〜２０３の機能的構成については繰り返し説明しない。

（ｂ２．基地局）
図３は、基地局３０１の機能的構成を説明するための機能ブロック図である。図３を参照して、基地局３０１は、主制御部３０１０と、記憶部３０２０と、停止情報受信部３０３０と、端末特定部３０４０と、アンテナ３０５０と、無線通信部３０６０と、通信制御部３０７０と、有線通信部３０８０と、Ｄ２Ｄモード指示部３０９０と、セルＩＤ送信部３１００と、無線リソース割当部３１１０とを備える。

主制御部３０１０は、基地局３０１の全体的な動作を制御する。主制御部３０１０は、後述するＣＰＵ３５２１（図１７）が、ＯＳ、アプリケーションソフトウェア等を実行することにより実現される。主制御部３０１０は、他の機能ブロックと接続されている。

記憶部３０２０は、ＯＳ、各種のアプリケーションソフトウェア、各種のデータを格納している。さらに、記憶部３０２０は、Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔ登録部３０２１を格納している。

通信制御部３０７０は、端末１００，２００および監視装置４０１との間の通信を制御する。無線通信部３０６０は、アンテナ３０５０からデータを送信するため各種の処理、アンテナ３０５０で受信した信号を受信するための各種の処理を行なう。また、有線通信部３０８０は、予め定められた通信規格を用いた有線による通信を行なうために、各種のデータ処理を行なう。

停止情報受信部３０３０は、監視装置４０１から他の基地局３００が停止したことを表す停止情報を受信する。基地局３０１は、監視装置４０１からの停止情報に基づき、基地局３０１に隣接する他の基地局３０２等が動作を停止したことを検知する。無線リソース割当部３１１０は、Ｄ２Ｄ通信における無線リソースの割当てを制御する。

端末特定部３０４０は、基地局３０２の動作が停止したことが検知された場合、複数の端末１０１〜１０７の中から、基地局３０１が構成するセル３９１に在圏するとともに基地局３０２が構成するセル３９２の端部付近に位置する端末を特定する。

Ｄ２Ｄモード指示部３０９０は、端末特定部３０４０によって特定された端末１００，２００に対して、通信モードを通常モードからＤ２Ｄモードに切り替えるように指示する。つまり、Ｄ２Ｄモード指示部３０９０は、特定された端末１００，２００に対して、デバイス間通信を行なうように指示する。

セルＩＤ送信部３１００は、自局（基地局３０１）が構成するセルについてのセルＩＤを、基地局３０１が通信可能な端末１００（すなわち、基地局３０１が構成するセルに在圏する端末１０１〜１０７）に送信する。

なお、他の基地局３０２は、基地局３０１と同様の機能的構成を有する。たとえば、基地局３０２の端末特定部３０４０は、基地局３０１の動作が停止したことが検知された場合、複数の端末２０１〜２０１の中から、基地局３０２が構成するセル３９２に在圏するとともに基地局３０１が構成するセル３９１の端部付近に位置する端末を特定する。ここでは、基地局３０２の機能的構成については繰り返し説明しない。
（ｂ３．監視装置）
図４は、監視装置４０１の機能的構成を説明するための機能ブロック図である。図４を参照して、監視装置４０１は、主制御部４０１０と、記憶部４０２０と、有線通信部４０３０と、通信制御部４０４０と、監視部４０５０と、停止情報送信部４０６０とを備える。

主制御部４０１０は、監視装置４０１の全体的な動作を制御する。主制御部４０１０は、図示しないＣＰＵが、ＯＳ、アプリケーションソフトウェア等を実行することにより実現される。主制御部４０１０は、他の機能ブロックと接続されている。

記憶部４０２０は、ＯＳ、各種のアプリケーションソフトウェア、各種のデータを格納している。さらに、記憶部４０２０は、セルＩＤ登録部４０２１を格納している。セルＩＤ登録部４０２１は、監視装置４０１が監視している複数の基地局３０１，３０２，…の各々が構成するセルのＩＤ（セルＩＤ）が登録されている。

通信制御部４０４０は、基地局３００および他のサーバ装置（典型的には、気象庁のサーバ）との間の通信を制御する。有線通信部４０３０は、予め定められた通信規格を用いた有線による通信を行なうために、各種のデータ処理を行なう。有線通信部４０３０は、ある局面において、気象庁から緊急地震速報などの災害情報を受信する。

監視部４０５０は、監視対象の基地局３０１，３０２，…の各々が正常に動作しているか否かを監視する。監視部４０５０は、定期的に、基地局３０１，３０２，…の各々が正常に動作しているか否かを監視する。なお、監視部４０５０は、監視装置４０１が災害情報を受信した場合には、監視のタイミングを早めてもよい。

監視装置４０１は、監視部４０５０による監視によって、動作が停止している基地局を検知した場合、停止情報送信部４０６０は、停止している基地局３００を表す情報を、停止していない基地局３００に通知する。

以下、上記のような構成を有する、端末１０１〜１０７，２０１〜２０３、基地局３０１，３０２、および監視装置４０１の各々の動作例を、図５〜図１７に基づいて具体的に説明する。

＜Ｃ．処理の具体例＞
以下、図１の状態の通信システム１において、災害等により基地局３０１の動作が停止した場合における通信システム１を構成する各機器の動作を、具体例を挙げて説明する。

（ｃ１．第１の局面）
図５は、災害により基地局３０１の動作が停止した後の第１の局面を表した図である。図５を参照して、災害などにより基地局３０１が停止した場合において、監視装置４０１は、基地局３０１の停止と、基地局３０１に隣接する基地局３０２，…の生存とを確認する。監視装置４０１は、生存確認できた基地局３０２に対して基地局３０１が停止していることを表す停止情報を送信する。

基地局３０１の停止情報を受信した基地局３０２は、セル３９２内の複数の端末２０１〜２０３に対して、基地局３０２の通信制御（具体的には、無線リソースの割当等）によるＤ２Ｄ通信を行うように指示を出す。この場合、端末２０１〜２０３から受信したMeasurement Reportを利用することにより、基地局３０１に近いセルエッジ（端部付近）にいる端末２０１，２０２に対してＤ２Ｄ通信を指示するように、基地局３０２を構成してもよい。この構成の場合、一例として、基地局３０２は、ＬＴＥのMeasurement Report TriggerのEvent A5を利用する。端末２０１，２０２は、通信先の基地局３０２の電波強度が予め定められた閾値Ｃ未満になり、隣接する基地局３０１の電波強度が予め定められた閾値Ｂ以上になると、端末２０１，２０２は通信先の基地局３０２にMeasurement Reportを送信する。Measurement Reportを受信した基地局３０２は、基地局３０１に近いセルエッジに端末２０１と２０２がいることがわかる。

なお、基地局３０２がセクターアンテナを使用している場合、基地局３０１に隣接するセクタ内の端末２０１，２０２に対してＤ２Ｄ通信を行うように指示を出すように、基地局３０２を構成してもよい。

Ｄ２Ｄ通信の指示を受けた端末２０１，２０２は、Discovery信号を出して他の端末をサーチし、応答してきた端末１０１、１０４とＤ２Ｄ通信を確立する。このとき、端末２０１，２０２がDiscoveryの成功を基地局３０２に通知し、基地局３０２が割当てた無線リソースで端末２０１，２０２が端末１０１、１０４とＤ２Ｄ通信を行うように、通信システム１を構成してもよい。

端末２０１，２０２は、基地局３０２の圏内にいるため、基地局３０２のセルＩＤの情報を保持している。端末２０１，２０２は、当該セルＩＤを、Ｄ２Ｄ通信を確立した端末１０１，１０４に送信する。これにより、端末１０１，１０４は、端末２０１，２０２が基地局３０２と繋がっているか否かがわかる。

一方、停止した基地局３０１のセルエリア内の端末１０１〜１０７は、基地局３０１との通信が途絶えて圏外になると、通信モードを、通常モードから基地局３０１を介さないＤ２Ｄモードに切り替える。さらに、端末１０１〜１０７の各々は、Discovery信号を出して圏外になっている他の端末をサーチし、応答してきた端末とＤ２Ｄ通信を確立する。たとえば、端末１０７は、端末１０３，１０６とＤ２Ｄ通信を確立する。このとき、端末１０７が割当てた無線リソースで端末１０３，１０６とＤ２Ｄ通信を行うように、通信システム１を構成してもよい。なお、端末１０１，１０４については、図５に示したタイミングでは、セル３９１に在圏する他の端末１０２，１０３，１０５〜１０７との間では、Ｄ２Ｄ通信が確立していない。

端末がＤ２Ｄ通信に切り替えを行なう判断基準として、以下の判断基準が挙げられる。端末は、定期的に基地局３０１，３０２から送信される電波の受信強度を測定する。端末は、受信強度が急にゼロになった場合や、受信強度がゼロの状態が継続する場合に、在圏しているセルを構成する基地局がダウンしたと判断する。端末は、在圏している基地局がダウンしたと判断すると、通信モードを、基地局を介する通信モードからＤ２Ｄモードに切り替える。

〔シーケンスチャート〕
図６は、通信システム１における処理の一部の流れを示したシーケンスチャートである。図７は、通信システム１における処理の残りの流れを示したシーケンスチャートである。具体的には、図６および図７は、図５に基づいて説明した処理の一部の流れを表したものである。より具体的には、図６および図７は、主として、生存している基地局３０２の処理と、４つの端末１０１，１０４，２０１，２０２の処理とに着目したものである。なお、通信システム１では、図６に示した処理の後に、図７に示した処理が行われる。

図６を参照して、シーケンスＳＱ２において、気象庁は、災害が発生したこと、あるいは災害が発生する可能性があることを通知するための災害発生通知を、監視装置４０１に送信する。

シーケンスＳＱ４において、監視装置４０１は、基地局３０１の生存を確認するために、基地局３０１に対して状態確認要求を送信する。この場合、基地局３０１が生存していない（すなわち、動作が停止している）ため、監視装置４０１は、状態確認要求に対する応答を受信できない。これにより、監視装置４０１は、基地局３０１が停止していることを把握できる。

シーケンスＳＱ６において、監視装置４０１は、基地局３０２の生存を確認するために、基地局３０２に対して状態確認要求を送信する。この場合、基地局３０２が生存しているため、監視装置４０１は、シーケンスＳＱ８において、状態確認要求に対する応答を受信する。

シーケンスＳＱ１０において、監視装置４０１は、基地局３０２に対して、基地局３０１が停止していることを表す停止情報を送信する。シーケンスＳＱ１２において、端末１０１，１０４は、基地局３０１から送信される電波の受信強度を測定する。端末１０１，１０４は、基地局３０１の停止によって基地局３０１からの電波の受信強度が０となっているため、シーケンスＳＱ１４において、通信モードを、通常モードからＤ２Ｄモードへ切替える。

シーケンスＳＱ１６において、基地局３０２は、通信モードを通常モードからＤ２Ｄモードへ切替りかえさせるための切替指示を、端末２０１に送信する。また、シーケンスＳＱ１８において、端末２０１は、基地局３０２からの切替指示に基づき、通信モードを通常モードからＤ２Ｄモードへ切替える。

シーケンスＳＱ２０において、端末２０１は、Discovery信号を送信する。端末１０１，１０４は、当該Discovery信号を受信する。端末１０１は、Discovery信号を受信すると、シーケンスＳＱ２２において、応答信号をDiscovery信号の送信元の端末２０１に送信する。端末１０４は、Discovery信号を受信すると、シーケンスＳＱ２４において、応答信号をDiscovery信号の送信元の端末２０１に送信する。

シーケンスＳＱ２６において、端末２０１は、Discovery信号に対する応答があったことを表す通知（すなわち、通信に成功したことを表す成功通知）を、基地局３０２に送信する。シーケンスＳＱ２８において、基地局３０２は、基地局３０２と通信可能な状態にある端末２０１に対して、Ｄ２Ｄ通信に用いる無線リソースの割り当てを通知する。端末２０１は、シーケンスＳＱ３０において、基地局３０２から受信した無線リソースの割り当てを表した割当情報を、端末１０１に送信する。端末２０１は、シーケンスＳＱ３２において、基地局３０２から受信した無線リソースの割り当てを表した割当情報を、端末１０４に送信する。

以上の処理により、端末２０１は、端末１０１および端末１０４との間でＤ２Ｄ通信を確立する（シーケンスＳＱ３４）。その後、シーケンスＳＱ３６において、端末２０１は、基地局３０２が構成するセル３９２のセルＩＤを端末１０１に送信する。シーケンスＳＱ３８において、端末２０１は、セル３９２のセルＩＤを端末１０４に送信する。

次に、図７を参照して、シーケンスＳＱ４０において、基地局３０２は、通信モードを通常モードからＤ２Ｄモードへ切替りかえさせるための切替指示を、端末２０２に送信する。また、シーケンスＳＱ４２において、端末２０２は、基地局３０２からの切替指示に基づき、通信モードを通常モードからＤ２Ｄモードへ切替える。

シーケンスＳＱ４４において、端末２０２は、Discovery信号を送信する。端末１０１，１０４は、当該Discovery信号を受信する。端末１０１は、Discovery信号を受信すると、シーケンスＳＱ４６において、応答信号をDiscovery信号の送信元の端末２０２に送信する。端末１０４は、Discovery信号を受信すると、シーケンスＳＱ４８において、応答信号をDiscovery信号の送信元の端末２０２に送信する。

シーケンスＳＱ５０において、端末２０２は、Discovery信号に対する応答があったことを表す通知（すなわち、通信に成功したことを表す成功通知）を、基地局３０２に送信する。シーケンスＳＱ５２において、基地局３０２は、基地局３０２と通信可能な状態にある端末２０２に対して、Ｄ２Ｄ通信に用いる無線リソースの割り当てを通知する。端末２０２は、シーケンスＳＱ５４において、基地局３０２から受信した無線リソースの割り当てを表した割当情報を、端末１０１に送信する。端末２０２は、シーケンスＳＱ５６において、基地局３０２から受信した無線リソースの割り当てを表した割当情報を、端末１０４に送信する。

以上の処理により、端末２０２は、端末１０１および端末１０４との間でＤ２Ｄ通信を確立する（シーケンスＳＱ５８）。その後、シーケンスＳＱ６０において、端末２０２は、基地局３０２が構成するセル３９２のセルＩＤを端末１０１に送信する。シーケンスＳＱ６２において、端末２０１は、セル３９２のセルＩＤを端末１０４に送信する。

図８は、通信システム１における処理の流れを示したシーケンスチャートである。具体的には、図８は、図５に基づいて説明した処理の一部の流れを表したものである。より具体的には、図８は、基地局３０１が構成するセル３９１に在圏する端末１０３，１０６，１０７の処理に着目したものである。

図８を参照して、シーケンスＳＱ１０２において、災害等の発生よって基地局３０１がダメージを受けることにより、基地局３０１の動作が停止する。シーケンスＳＱ１０４において、端末１０７は、基地局３０１から送信される電波の受信強度を測定する。シーケンスＳＱ１０６において、端末１０６は、基地局３０１から送信される電波の受信強度を測定する。シーケンスＳＱ１０８において、端末１０３は、基地局３０１から送信される電波の受信強度を測定する。

端末１０７は、基地局３０１の停止によって基地局３０１からの電波の受信強度が０（詳しくは、予め定められた時間以上、受信強度が０）となっているため、シーケンスＳＱ１１０において、通信モードを通常モードからＤ２Ｄモードへ切替える。また、端末１０６も、端末１０７と同様、基地局３０１の停止によって基地局３０１からの電波の受信強度が０となっているため、シーケンスＳＱ１１２において、通信モードを通常モードからＤ２Ｄモードへ切替える。さらに、端末１０３も、端末１０７，１０６と同様、基地局３０１の停止によって基地局３０１からの電波の受信強度が０となっているため、シーケンスＳＱ１１４において、通信モードを通常モードからＤ２Ｄモードへ切替える。

シーケンスＳＱ１１６において、端末１０７は、Discovery信号を送信する。端末１０３，１０６は、当該Discovery信号を受信する。端末１０６は、Discovery信号を受信したことに基づき、シーケンスＳＱ１１８において、Discovery信号の送信元の端末１０７に対して、Discovery信号に対する応答信号を送信する。また、端末１０３も、端末１０６と同様、Discovery信号を受信したことに基づき、シーケンスＳＱ１２０において、Discovery信号の送信元の端末１０７に対して、Discovery信号に対する応答信号を送信する。

シーケンスＳＱ１２２において、端末１０７は、Ｄ２Ｄ通信に用いる無線リソースの割り当てを決定する。シーケンスＳＱ１２４において、端末１０７は、無線リソースの割当を表す割当情報を、応答信号の送信元の端末１０６に送信する。シーケンスＳＱ１２６において、端末１０７は、無線リソースの割当を表す割当情報を、応答信号の送信元の端末１０３にさらに送信する。

以上の処理より、端末１０７は、端末１０３および端末１０６との間でＤ２Ｄ通信を確立する（シーケンスＳＱ１２８）。

〔フローチャート〕
以下、監視装置４０１と、基地局３０２と、端末１００，２００とにおける、図６および図７のシーケンスに対応する各々の処理の流れを、フローチャートを参照して説明する。

図９は、監視装置４０１の処理の流れを表したフローチャートである。図９を参照して、ステップＳ２において、監視装置４０１は、気象庁から災害発生通知を受信する。ステップＳ４において、監視装置４０１は、各基地局３０１，３０２，…の状態を確認する。すなわち、監視装置４０１は、監視部４０５０（図４）によって、各基地局３０１，３０２が生存しているか否かを確認する。

ステップＳ６において、監視装置４０１は、停止した基地局があるか否かを判断する。具体的には、監視装置４０１は、状態取得要求に対する応答信号の有無により、停止した基地局があるか否かを判断する。

基地局３０１が停止していると判断された場合（ステップＳ６においてＹＥＳ）、ステップＳ８において、監視装置４０１は、停止した基地局３０１に隣接する、生存している基地局３０２に対して、基地局３０１が停止したことを表す停止情報を送信する。停止している基地局がないと判断された場合（ステップＳ６においてＮＯ）、監視装置４０１は、一連の処理を終了する。

図１０は、生存している基地局３０２の処理の流れを説明するためのフローチャートである。図１０を参照して、ステップＳ１０２において、基地局３０２は、監視装置４０１から状態取得要求を受信する。ステップＳ１０４において、基地局３０２は、監視装置４０１に対して、状態取得要求に対する応答信号を監視装置４０１に送信する。

ステップＳ１０６において、基地局３０２の停止情報受信部３０３０（図３）は、基地局３０１が停止したことを表す停止情報を受信する。ステップＳ１０８において、基地局３０２の端末特定部３０４０は、セル３９２に在圏するとともに基地局が構成するセル３９１の端部付近（すなわち、セルエッジ）に位置する端末を特定する。

ステップＳ１１０において、基地局３０２のＤ２Ｄモード指示部３０９０は、上記特定された端末（図５の場合、端末２０１，２０２）に対して、Ｄ２Ｄモードへの切替指示を送信する。ステップＳ１１２において、基地局３０２は、上記特定された端末から、Discovery信号に対する応答があったことを表す通知（すなわち、成功通知）を受信したか否かを判断する。

受信したと判断された場合（ステップＳ１１２においてＹＥＳ）、ステップＳ１１４において、基地局３０２の無線リソース割当部３１１０は、上記特定された端末に対して無線リソースを割り当てる。

図１１は、生存している基地局３０２が構成するセル３９２に在圏している端末２００（すなわち、端末２０１〜２０３のうちの任意の一つ）の処理の流れを説明するためのフローチャートである。

ステップＳ２０２において、端末２００のＤ２Ｄモード指示受信部１１５０（図２）は、基地局３０２から、通信モードをＤ２Ｄモードへ切り替えるための切替指示を受信する。ステップＳ２０４において、切替指示を受信したことに基づき、Ｄ２Ｄモード指示部１１４０が、通信モードを、通常モードから、Ｄ２Ｄモードに切替える。

ステップＳ２０６において、端末２００は、Discovery信号を送信する。ステップＳ２０８において、端末２００は、他の端末から、Discovery信号に対する応答があったか否かを判断する。応答があったと判断された場合（ステップＳ２０８においてＹＥＳ）、ステップＳ２１０において、端末２００は、基地局３０２に対して、Discoveryの成功通知を送信する。応答がなかったと判断された場合（ステップＳ２０８においてＮＯ）、端末２００は、処理をステップＳ２０６に進める。

ステップＳ２１２において、端末２００は、基地局３０２から、Ｄ２Ｄ通信のために割り当てられた無線リソースを表す割当情報を受信する。ステップＳ２１４において、端末２００は、受信した割当情報を、Ｄ２Ｄ通信の相手に対して送信する。ステップＳ２１６において、端末２００は、割当情報の送信先の相手端末との間で、Ｄ２Ｄ通信を確立する。再び図５を参照して、一例として、端末２０１および端末２０２の各々は、端末１０１および端末１０４との間でＤ２Ｄ通信を確立する。

ステップＳ２１８において、端末２００のセルＩＤ送信部１１６０は、Ｄ２Ｄ通信の相手端末に対して、基地局３０２が構成するセル３９２のセルＩＤを送信する。

図１２は、停止している基地局３０１が構成するセル３９１に在圏している端末１００（端末１０１〜１０７の任意の一つ）の処理の流れを説明するためのフローチャートである。

図１２を参照して、ステップＳ３０２において、端末１００の電波強度測定部１１３０は、基地局３０１，３０２から送信される電波の強度を測定する。ステップＳ３０４において、端末１００は、電波強度が０か否かを判断する。受信強度が０でないと判断された場合（ステップＳ３０８においてＮＯ）、端末１００は、通信モードを切替えることなく、通常モードで通信を続行する（ステップＳ３０６）。受信強度が０であると判断された場合（ステップＳ３０４においてＹＥＳ）、ステップＳ３０８において、端末１００は、受信強度が０の状態が予め定めた時間以上継続しているか否かを判断する。

受信強度が０の状態が予め定められた時間以上継続していると判断された場合（ステップＳ３０８においてＹＥＳ）、ステップＳ３１０において、端末１００のＤ２Ｄモード指示部１１４０は、自端末の通信モードを、通常モードからＤ２Ｄモードに切替える。受信強度が０の状態が予め定められた時間以上継続しなかった（すなわち、受信強度が０の状態が予め定められた時間が経過するまでに解消したと判断された場合）、端末１００は、処理をステップＳ３０２に進める。

ステップＳ３１２において、端末１００は、Discovery信号を送信する。ステップＳ３１４において、端末１００は、他の端末から、Discovery信号に対する応答があったか否かを判断する。

応答があったと判断された場合（ステップＳ３１４においてＹＥＳ）、ステップＳ３１６において、端末１００の無線リソース割当部１０７０が、応答のあった端末に対して割当情報を送信する。ステップＳ３１８において、端末１００は、割り当情報の送信先の端末とＤ２Ｄ通信を確立する。

応答がなかったと判断された場合（ステップＳ３１４においてＮＯ）、ステップＳ３２０において、端末１００は、他の端末から送信されたDiscovery信号を受信したか否かを判断する。受信したと判断された場合（ステップＳ３２４においてＹＥＳ）、ステップＳ３２２において、端末１００は、Discovery信号の送信元の端末に対して応答を返す。受信していないと判断された場合（ステップＳ３２０においてＮＯ）、端末１００は、処理をステップＳ３１２に進める。

ステップＳ３２４において、端末１００は、Discovery信号の送信元の端末から、Ｄ２Ｄ通信に用いる無線リソースの割当を表した割当情報を受信する。ステップＳ３２６において、端末１００は、Discovery信号の送信元の端末との間でＤ２Ｄ通信を確立する。

（ｃ２．第２の局面）
図１３は、図５に示した第１の局面の後の第２の局面を表した図である。以下、基地局（具体的には基地局３０２）を起点とするメッシュネットワークの形成方法と、端末（具体的には端末１０７）を起点とするメッシュネットワークの形成方法とを説明する。

図１３を参照して、基地局３０２を起点としてＤ２Ｄ通信を形成する端末は、基地局のセルＩＤの情報を保持し、基地局３０２と同期を取って通信を行う。たとえば、端末２０１,２０２,１０１,１０４は、基地局３０２のセルＩＤを保持し、基地局３０２と同期を取って通信する。

さらに、基地局３０２を起点としてＤ２Ｄ通信を形成する端末は、Discovery信号を送信し、当該Discovery信号に対して応答してきた全ての端末とＤ２Ｄ通信を確立する。たとえば、端末１０１は、端末１０２，１０４とＤ２Ｄ通信を確立し、端末１０４は、端末１０５とＤ２Ｄ通信を確立する。このようして検出された端末１０１，１０４が、新たに検出された端末１０２，１０５とＤ２Ｄ通信を確立する。このような処理を繰り返すことにより、基地局３０２を起点とするＤ２Ｄのメッシュネットワークが形成される。

一方、端末を起点としてＤ２Ｄ通信を形成する場合は、最初にDiscovery信号を送信することによって他の端末を検出した端末が、同期信号を送信することによって、当該他の端末と同期を取ってＤ２Ｄ通信を行なう。たとえば、端末１０３,１０６が端末１０７のDiscovery信号で検出されたとすると、端末１０３，１０６は、端末１０７からの同期信号によって端末１０７と同期を取って、端末１０７とＤ２Ｄ通信を行なう。

さらに、端末１０３，１０６，１０７は、Discovery信号を送信し、応答してきた全ての端末とＤ２Ｄ通信を確立する。たとえば、端末１０３は、端末１０６とＤ２Ｄ通信を確立する。このように検出された端末１０３が新たに検出した端末１０６とＤ２Ｄ通信を確立する。このような処理を繰り返すことにより、端末１０７を起点とするＤ２Ｄのメッシュネットワークが形成される。

メッシュネットワークを形成した各端末は、ルーティング情報をルーティングテーブル１０２２（図２）に保持し、ルーティングテーブル１０２２に基づいて次の端末への転送を実行する。たとえば、端末１０２は、「端末１０２→端末１０１」のルーティング情報を保持している。また、端末１０１は、「端末１０１→端末２０１」，「端末１０１→端末２０２」，「端末１０１→端末１０４」のルーティング情報を保持している。さらに、端末１０４は、「端末１０４→端末２０１」，「端末１０４→端末２０２」，「端末１０４→端末１０５」のルーティング情報を保持している。

このような場合、端末１０２は、「端末１０１→端末２０１」，「端末１０１→端末２０２」，「端末１０１→端末１０４→端末２０１」,「端末１０１→端末１０４→端末２０２」のいずれかのルートを経由して基地局３０２と通信可能になる。このとき、ホップ数が少ないルートを選択するように端末１０２を構成してもよい。また、各端末は、ルーティングテーブルの内容を、メッシュネットワークの構成によって動的に更新する。

図１４は、図１３に基づいて説明した第２の局面における端末１００の処理の流れを説明するためのフローチャートである。図１４を参照して、ステップＳ４０２において、端末１００は、Discovery信号を送信する。ステップＳ４０４において、端末１００は、Discovery信号に対する応答が他の端末からあるか否かを判断する。

応答があったと判断された場合（ステップＳ４０４においてＹＥＳ）、ステップＳ４０６において、端末１００の無線リソース割当部１０７０（図２）は、応答のあった端末に対して、無線リソースの割当情報を送信する。応答がなかったと判断された場合（ステップＳ４０４においてＮＯ）、端末１００は、処理をステップＳ４１４に進める。

ステップＳ４０８において、端末は、応答のあった端末とＤ２Ｄ通信を確立する。ステップＳ４１０において、端末１００は、セルＩＤ登録部１０２１にセルＩＤがあるか否かを判断する。セルＩＤがあると判断された場合（ステップＳ４１０においてＹＥＳ）、ステップＳ４１２において、端末１００のセルＩＤ送信部１１６０は、Ｄ２Ｄ通信の相手端末に対して、セルＩＤを送信する。セルＩＤがないと判断された場合（ステップＳ４１０においてＮＯ）、端末１００は、処理をステップＳ４０２に進める。

ステップＳ４１４において、端末１００は、他の端末からDiscovery信号を受信したか否かを判断する。受信したと判断された場合（ステップＳ４１４においてＹＥＳ）、ステップＳ４１６において、端末は、他の端末に対して、受信したDiscovery信号に対する応答を返す。受信していないと判断された場合（ステップＳ４１４においてＮＯ）、端末１００は、処理をステップＳ４０２に進める。

ステップＳ４１８において、端末１００は、Discovery信号の送信元である上記他の端末から、割当情報を受信する。ステップＳ４２０において、端末１００は、Discovery信号の送信元である上記他の端末との間で、Ｄ２Ｄ通信を確立する。

ステップＳ４２２において、端末１００は、Ｄ２Ｄ通信の相手端末からセルＩＤを受信したか否かを判断する。受信したと判断された場合（ステップＳ４２２においてＹＥＳ）、ステップＳ４２４において、端末１００は、セルＩＤ登録部１０２１に受信したセルＩＤを登録する。受信していないと判断された場合（ステップＳ４２２においてＮＯ）、端末１００は、処理をステップＳ４０２に進める。

（ｃ３．第３の局面）
図１５は、図１３に示した第２の局面の後の第３の局面を表した図である。以下、基地局（具体的には基地局３０２）を起点とするネットワークと、端末（具体的には端末１０７）を起点とするネットワークとの結合の方法について説明する。

図１５を参照して、基地局３０２を起点としてＤ２Ｄ通信を行っている端末１０２がDiscovery信号を送信した場合には、一例として、以下の処理が行われる。当該Discovery信号に応答した端末１０３が端末を起点として他の端末１０６，１０７とＤ２Ｄ通信を確立している場合、端末１０２は、端末１０３に対して端末１０２が保持するセルＩＤ（つまり、基地局３０２が構成するセル３９２のセルＩＤ）を送信すると共に、端末１０３の同期信号を端末１０２の同期信号（つまり、基地局３０２の同期信号）に切替える。

さらに、端末１０３は、端末を起点として他の端末とＤ２Ｄ通信を確立している他の端末１０６，１０７に対して、端末１０２から受信したセルＩＤ（つまり、基地局３０２が構成するセル３９２のセルＩＤ）を送信することによって、端末１０６，１０７の同期信号を端末１０２の同期信号に切替える。

逆に、端末を起点としてＤ２Ｄ通信を行っている端末１０３がDiscovery信号を送信した場合には、一例として、以下の処理が行われる。当該Discovery信号に応答してきた端末１０２が基地局３０２を起点としてＤ２Ｄ通信を行っている端末であって、かつセルＩＤを持っている場合には、端末１０３は、端末１０２からセルＩＤを受信し、端末１０３の同期信号を当該セルＩＤを持つ端末１０２の同期信号（つまり、基地局３０２の同期信号）に切替える。さらに、端末１０３は、端末を起点としてＤ２Ｄ通信を行なっている他の端末１０６，１０７に対して端末１０３が保持するセルＩＤ（すなわち、基地局３０２が構成するセル３９２のセルＩＤ）を送信することによって、端末１０６，１０７の同期信号を端末１０２の同期信号に切替える。

以上の処理により、端末のみでネットワークを形成していた端末１０３，１０６，１０７も基地局３０２と通信可能になる。

図１６は、図１５に基づいて説明した第３の局面における端末１００の処理の流れを説明するためのフローチャートである。図１６を参照して、ステップＳ５０２において、端末１００は、Discovery信号を送信する。ステップＳ５０４において、端末１００は、他の端末から、Discovery信号に対する応答があったか否かを判断する。

応答があったと判断された場合（ステップＳ５０４においてＹＥＳ）、ステップＳ５０６において、端末１００の無線リソース割当部１０７０は、応答のあった端末に対して、無線リソースの割当情報を送信する。応答がなかったと判断された場合（ステップＳ５０４においてＮＯ）、端末１００は、処理をステップＳ５２８に進める。

ステップＳ５０８において、端末１００は、応答のあった端末１００とＤ２Ｄ通信を確立する。ステップＳ５１０において、端末１００は、セルＩＤ登録部１０２１にセルＩＤがあるか否かを判断する。セルＩＤがあったと判断された場合（ステップＳ５１０においてＹＥＳ）、ステップＳ５１２において、端末１００のセルＩＤ送信部１１６０は、Ｄ２Ｄ通信の相手端末に対して、セルＩＤ登録部１０２１に保持しているセルＩＤを送信する。ステップＳ５１４において、端末１００の同期信号送信部１１７０は、Ｄ２Ｄ通信の相手端末に対して、同期信号を送信する。

セルＩＤがなかったと判断された場合（ステップＳ５１０においてＮＯ）、ステップＳ５１６において、端末１００は、Ｄ２Ｄ通信の相手端末から、セルＩＤと同期信号とを受信したか否かを判断する。両者を受信したと判断された場合（ステップＳ５１６においてＹＥＳ）、ステップＳ５１８において、端末１００は、セルＩＤ登録部１０２１にセルＩＤを登録する。両者を受信していないと判断された場合（ステップＳ５１６においてＮＯ）、端末１００は、処理をステップＳ５０２に進める。

ステップＳ５２０において、端末１００の同期信号設定部１０８０は、同期信号を、現在利用している同期信号から上記受信した同期信号に切替える。ステップＳ５２２において、端末１００は、端末を起点として他の端末とＤ２Ｄ通信を確立中であるか否かを判断する。確立中であると判断された場合（ステップＳ５２２においてＹＥＳ）、ステップＳ５２４において、端末１００のセルＩＤ送信部１１６０は、Ｄ２Ｄ通信の相手端末に対して、セルＩＤを送信する。その後、ステップＳ５２６において、端末１００の同期信号送信部１１７０は、Ｄ２Ｄ通信の相手端末に対して、同期信号を送信する。確立中でないと判断された場合（ステップＳ５２２においてＮＯ）、端末１００は、処理をステップＳ５０２に進める。

また、ステップＳ５２８において、端末１００は、他の端末からDiscovery信号を受信したか否かを判断する。受信したと判断された場合（ステップＳ５２８においてＹＥＳ）、ステップＳ５３０において、端末１００は、Discovery信号の送信元である上記他の端末に対して、応答を返す。受信していないと判断された場合（ステップＳ５２８においてＮＯ）、端末１００は、処理をステップＳ５０２に進める。

ステップＳ５３２において、端末１００は、Discovery信号の送信元である上記他の端末から割当情報を受信する。ステップＳ５３４において、端末１００は、当該他の端末とＤ２Ｄ通信を確立する。

（ｃ４．まとめ）
（１）上記の第１の局面に基づき、特に端末１０１，２０１および基地局３０１，３０２に着目すると、以下のことが言える。

基地局３０２は、監視装置４０１からの通知に基づき、基地局３０２に隣接する基地局３０１が動作を停止したことを検知する。基地局３０２は、基地局３０１の動作が停止したことが検知された場合、複数の端末１０１〜１０７，２０２〜２０３の中から、基地局３０２が構成するセル３９２に在圏するとともに基地局３０１が構成するセル３９１の端部付近に位置する端末２０１を特定する。基地局３０２は、当該特定された端末２０１に対して、デバイス間通信を行なうように指示する。

端末２０１は、上記指示を受け付けたことに基づき、複数の端末１０１〜１０７，２０２〜２０３のうちセル３９１に在圏する端末をサーチする。端末２０１は、上記サーチによって発見された端末１０１との間でデバイス間通信を行なう。

上記の構成によれば、隣接する基地局３０１，３０２が構成するセル３９１，３９２同士の重複エリアＺ（図１）に端末が存在しなくても、一方の基地局３０２が構成するセル３９２に在圏する端末２０１と、動作が停止した他方の基地局３０１が構成するセル３９１に在圏する端末１０１との間の通信が可能となる。

（２）上記の第１の局面に基づき、端末１０３，１０７に着目すると、さらに以下のことが言える。

複数の端末１０１〜１０７，２０１〜２０３のうちセル３９１に在圏する端末１０７は、基地局３０１との通信が途絶えたことに基づき、上記複数の端末のうちセル３９１に在圏する端末をサーチする。端末１０７は、上記サーチによって発見された端末１０３との間でデバイス間通信を行なう。

上記の構成によれば、基地局３０１が停止しても、基地局３０１が構成するセル３９１内の端末１０７は、セル３９１内の他の端末（端末１０３）と通信可能となる。

（３）上記の第２の局面に基づき、端末１０１と端末１０２とに着目すると、以下のことが言える。

端末１０１は、複数の端末１０１〜１０７，２０２〜２０３のうちセル３９１に在圏する端末をサーチする。端末１０１は、当該サーチによって発見された端末１０２との間でデバイス間通信を行なう。上記の構成によれば、基地局３０２を起点とした、Ｄ２Ｄ通信を利用したネットワークを拡張することができる。

（４）上記の第３の局面に基づき、端末１０２，１０３に着目すると、以下のことが言える。

端末１０２は、複数の端末１０１〜１０７，２０１〜２０３のうちセル３９１に在圏する端末をサーチする。端末１０２は、当該サーチによって端末１０３を発見した場合には、端末１０３との間でデバイス間通信を行なう。上記の構成によれば、基地局３０２を起点とした、Ｄ２Ｄ通信を利用したネットワークをさらに拡張することができる。

（５）さらに、ある局面においては、端末１０２のみならず端末１０１も、複数の端末１０１〜１０７，２０１〜２０３のうちセル３９１に在圏する端末をサーチする。端末１０１は、当該サーチによって端末１０３を発見した場合には、端末１０３との間でデバイス間通信を行なう。

（６）さらに、上記の第１〜第３の局面に基づけば、以下のことが言える。
端末２０１は、端末２０１の存在を通知するためのディスカバリ信号を送信することによって、上記サーチを行なう。端末２０１は、当該サーチによって発見された端末１０１に対して、基地局３０２のセルＩＤ（識別情報）を送信する。上記の構成によれば、ディスカバリ信号を利用し、かつ基地局３０２のセルＩＤが通知されることにより、基地局３０２を起点としたネットワークを形成することができる。

＜Ｄ．ハードウェア構成＞
（ｄ１．基地局３０１，３０２）
図１７は、基地局３０１の典型的なハードウェア構成を表した図である。図１７を参照して、基地局３０１は、アンテナ３２１０と、無線処理部３２３０と、制御・ベースバンド部３２５０とを備える。

無線処理部３２３０は、デュプレクサ３３０１と、パワーアンプ３３０３と、ローノイズアンプ３３０５と、送信回路３３０７と、受信回路３３０９と、直交変復調部３３１１とを備える。制御・ベースバンド部３２５０は、ベースバンド回路３２５１と、制御装置３２５２と、電源装置３２５５と、タイミング制御部３２５３と、通信インターフェイス３２５４とを備える。制御装置３２５２は、ＣＰＵ３５２１と、ＲＯＭ３５２２と、ＲＡＭ３５２３と、不揮発性メモリ３５２４と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）３５２５とを備える。

直交変復調部３３１１は、ベースバンド回路３２５１で処理されるＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号を直交変復調し、アナログ信号（ＲＦ（Radio Frequency）信号）と変換する。送信回路３３０７は、直交変復調部３３１１で生成されたＲＦ信号を、電波として送出する周波数に変換する。受信回路３３０９は、受信した電波を直交変復調部３３１１で処理する周波数に変換する。

パワーアンプ３３０３は、送信回路３３０７で生成したＲＦ信号を、アンテナ３２１０から送信するために電力増幅する。ローノイズアンプ３３０５は、アンテナ３２１０で受信した微弱電波を増幅し、受信回路３３０９に渡す。

制御装置３２５２は、基地局３０１全体の制御、および呼制御のプロトコルや制御監視を行なう。タイミング制御部３２５３は、伝送路等から抽出した基準クロックを基に、基地局３０１内部で使用する各種クロックを生成する。

通信インターフェイス３２５４は、イーサネット（登録商標）などの伝送路を接続し、ＩＰｓｅｃ（Security Architecture for Internet Protocol）、ＩＰｖ６（Internet Protocol Version 6）等のプロトコルを処理してＩＰパケットの授受を行なう。

ベースバンド回路３２５１は、通信インターフェイス３２５４を用いて授受するＩＰパケットと、無線上に乗せるＯＦＤＭ信号（ベースバンド信号）の変換（変復調）を行なう。また、ベースバンド信号は無線処理部３２３０との間で授受される。

電源装置３２５５は、基地局３０１に供給される電圧を、基地局３０１内部で使用する電圧に変換する。

基地局３０１における処理は、各ハードウェアおよびＣＰＵ３５２１により実行されるソフトウェアによって実現される。このようなソフトウェアは、ＨＤＤ３５２５等に予め記憶されている場合がある。また、ソフトウェアは、メモリカード（図示せず）その他の記憶媒体に格納されて、プログラムプロダクトとして流通している場合もある。あるいは、ソフトウェアは、いわゆるインターネットに接続されている情報提供事業者によってダウンロード可能なプログラムプロダクトとして提供される場合もある。このようなソフトウェアは、ＩＣカードリーダライタその他の読取装置によりその記憶媒体から読み取られて、あるいは、通信インターフェイス３２５４を介してダウンロードされた後、ＨＤＤ３５２５に一旦格納される。そのソフトウェアは、ＣＰＵ３５２１によってＨＤＤ３５２５から読み出され、さらに不揮発性メモリ３５２４に実行可能なプログラムの形式で格納される。ＣＰＵ３５２１は、そのプログラムを実行する。

同図に示される基地局３０１を構成する各構成要素は、一般的なものである。したがって、本発明の本質的な部分は、ＨＤＤ３５２５、不揮発性メモリ３５２４、メモリカードその他の記憶媒体に格納されたソフトウェア、あるいはネットワークを介してダウンロード可能なソフトウェアであるともいえる。なお、基地局３０１の各ハードウェアの動作は周知であるので、詳細な説明は繰り返さない。

なお、記録媒体としては、ＤＶＤ-ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＦＤ（Flexible Disk）、ハードディスクに限られず、磁気テープ、カセットテープ、光ディスク（ＭＯ（Magnetic Optical Disc）／ＭＤ（Mini Disc）／ＤＶＤ（Digital Versatile Disc））、光カード、マスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ（Electronically Programmable Read-Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable Programmable Read-Only Memory）、フラッシュＲＯＭなどの半導体メモリ等の固定的にプログラムを担持する媒体でもよい。また、記録媒体は、コンピュータが読取可能な一時的でない媒体である。また、ここでいうプログラムとは、ＣＰＵにより直接実行可能なプログラムだけでなく、ソースプログラム形式のプログラム、圧縮処理されたプログラム、暗号化されたプログラム等を含む。

なお、基地局３０２のハードウェア構成は、基地局３０１と同じであるため、ここでは繰り返し説明はしない。

（ｄ２．端末１０１〜１０７，２０１〜２０３）
図１８は、端末１０１のハードウェア構成を説明するための図である。図１８を参照して、端末１０１は、各種プログラムを実行するＣＰＵ１５０１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１５０２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１５０３と、フラッシュメモリ１５０４と、操作キー１５０５と、スピーカ１５０６と、カメラ１５０７と、タッチスクリーン１５０８と、無線通信ＩＦ（Interface）１５０９と、アンテナ１５１０と、リーダライタ１５１１とを、少なくとも含んで構成されている。タッチスクリーン１５０８は、ディスプレイ１５８１と、タッチパネル１５８２とを含む。各構成要素１５０１〜１５０９，１５１１は、相互にデータバスによって接続されている。

リーダライタ１５１１は、メモリカード９００が装着可能であって、メモリカード９００に情報を記録あるいはメモリカード９００から情報を読み出す。

アンテナ１５１０は、無線通信ＩＦ１５０９に接続されている。アンテナ１５１０および無線通信ＩＦ１５０９は、たとえば、基地局３００を介した、他の端末、固定電話、およびＰＣ（Personal Computer）との間における無線通信に用いられる。

ＲＯＭ１５０２は、不揮発性の半導体メモリである。ＲＯＭ１５０２は、端末１０１のブートプログラムが予め格納されている。フラッシュメモリ１５０４は、不揮発性の半導体メモリである。フラッシュメモリ１５０４は、一例としてＮＡＮＤ型で構成してもよい。フラッシュメモリ１５０４は、端末１０１のオペレーティングシステム、端末１０１を制御するための各種のプログラム、並びに、端末１０１が生成したデータ、端末１０１の外部装置から取得したデータ等の各種データを揮発的に格納する。

端末１０１における処理は、各ハードウェアおよびＣＰＵ１５０１により実行されるソフトウェアによって実現される。このようなソフトウェアは、フラッシュメモリ１５０４に予め記憶されている場合がある。また、ソフトウェアは、メモリカード９００その他の記憶媒体に格納されて、プログラムプロダクトとして流通している場合もある。あるいは、ソフトウェアは、いわゆるインターネットに接続されている情報提供事業者によってダウンロード可能なプログラムプロダクトとして提供される場合もある。このようなソフトウェアは、アンテナ１５１０および無線通信ＩＦ１５０９を介してダウンロードされた後、フラッシュメモリ１５０４に一旦格納される。そのソフトウェアは、ＣＰＵ１５０１によってフラッシュメモリ１５０４から読み出され、さらにフラッシュメモリ１５０４に実行可能なプログラムの形式で格納される。ＣＰＵ１５０１は、そのプログラムを実行する。

本発明の本質的な部分は、フラッシュメモリ１５０４その他の記憶媒体に格納されたソフトウェア、あるいはネットワークを介してダウンロード可能なソフトウェアであるともいえる。なお、記録媒体としては、ＤＶＤ-ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＦＤ、ハードディスクに限られず、磁気テープ、カセットテープ、光ディスク、光カード、マスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュＲＯＭなどの半導体メモリ等の固定的にプログラムを担持する媒体でもよい。また、記録媒体は、当該プログラム等をコンピュータが読取可能な一時的でない媒体である。また、ここでいうプログラムとは、ＣＰＵにより直接実行可能なプログラムだけでなく、ソースプログラム形式のプログラム、圧縮処理されたプログラム、暗号化されたプログラム等を含む。

なお、端末１０２〜１０７，２０１〜２０３のハードウェア構成は、端末１０１と同じであるため、ここでは繰り返し説明はしない。

今回開示された実施の形態は例示であって、上記内容のみに制限されるものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 通信システム、１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７，２００，２０１，２０２，２０３ 端末、３０１，３０２ 基地局、３９１，３９２ セル、４０１ 監視装置、１０１０，３０１０，４０１０ 主制御部、１０２０，３０２０，４０２０ 記憶部、１０２１，３０２１，４０２１ 登録部、１０２２ ルーティングテーブル、１０６０ 停止検知部、１０７０，３１１０ 無線リソース割当部、１０８０ 同期信号設定部、１１３０ 電波強度測定部、１１４０，３０９０ Ｄ２Ｄモード指示部、１１５０ Ｄ２Ｄモード指示受信部、１１６０，３１００ セルＩＤ送信部、１１７０ 同期信号送信部、１５０１ ＣＰＵ、１５０９ 無線通信ＩＦ、１５０４ フラッシュメモリ、３０３０ 停止情報受信部、３０４０ 端末特定部、４０５０ 監視部、４０６０ 停止情報送信部、Ｚ 重複エリア。

Claims (5)

1. 基地局を介さないデバイス間通信が可能な複数の移動体端末と、複数の基地局と、前記複数の基地局の各々を監視する監視装置と、を備えた通信システムであって、
   前記複数の基地局のうちの第１の基地局は、
   前記監視装置からの通知に基づき、前記複数の基地局のうち、前記第１の基地局に隣接する第２の基地局が動作を停止したことを検知し、
   前記第２の基地局の動作が停止したことが検知された場合、前記複数の移動体端末の中から、前記第１の基地局が構成する第１のセルに在圏するとともに前記第２の基地局が構成する第２のセルの端部付近に位置する第１の移動体端末を特定し、
   前記特定された第１の移動体端末に対して、前記デバイス間通信を行なうように指示し、
   前記第１の移動体端末は、
   前記指示を受け付けたことに基づき、前記複数の移動体端末のうち前記第２のセルに在圏する移動体端末をサーチし、
   前記サーチによって発見された第２の移動体端末との間で前記デバイス間通信を行なう、通信システム。
2. 前記第２の移動体端末は、
   前記複数の移動体端末のうち前記第２のセルに在圏する移動体端末をサーチし、
   前記サーチによって発見された第３の移動体端末との間で前記デバイス間通信を行なう、請求項１に記載の通信システム。
3. 前記複数の移動体端末のうち前記第２のセルに在圏する第４の移動体端末は、
   前記第２の基地局との通信が途絶えたことに基づき、前記複数の移動体端末のうち前記第２のセルに在圏する移動体端末をサーチし、
   前記サーチによって発見された第５の移動体端末との間で前記デバイス間通信を行なう、請求項２に記載の通信システム。
4. 前記第２の移動体端末および前記第３の移動体端末の各々は、
   前記複数の移動体端末のうち前記第２のセルに在圏する移動体端末をサーチし、
   前記サーチによって前記第４の移動体端末を発見した場合には、前記第４の移動体端末との間で前記デバイス間通信を行なう、請求項３に記載の通信システム。
5. 前記第１の移動体端末は、
   前記第１の移動体端末の存在を通知するためのディスカバリ信号を送信することによって、前記サーチを行ない、
   前記サーチによって発見された前記第２の移動体端末に対して、前記第１の基地局の識別情報を送信する、請求項１から４のいずれか１項に記載の通信システム。

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