JPWO2015141020A1 - 無線通信システム、端末、及び、処理方法 - Google Patents

Abstract

無線通信システム（１）は、複数の端末（２０）と、無線基地局（１０）と、を備える。複数の端末（２０）のそれぞれは、無線基地局（１０）からの所定の信号の未受信に応じて、所定の信号の送信に関する自端末の優先度を所定のルールに従って決定する。

Description

本発明は、無線通信システム、端末、及び、処理方法に関する。

近年、携帯電話システム（セルラーシステム）等の無線通信システムにおいて、無線通信のさらなる高度化、大容量化、高機能化等を図るため、次世代の無線通信技術について検討が行なわれている。
例えば、３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）において、複数の端末が無線基地局を介さずに直接に通信するＤ２Ｄ（Ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ Ｄｅｖｉｃｅ）通信が検討されている。

Ｄ２Ｄ通信は、例えば、パブリックセーフティのために実行されることが想定される。例えば、地震又は火災等の災害により無線基地局の機能が停止した場合に、Ｄ２Ｄ通信が実行されることにより、人命救助に有用な情報を端末間で伝達することができる。
また、例えば、Ｄ２Ｄ通信は、無線通信システムにおいて通信トラフィックを分散するために実行されることが想定される。例えば、Ｄ２Ｄ通信が実行されることにより、無線通信システムのうちの無線基地局よりも上位側の部分の負荷を低減できる。

また、複数の端末を備えるとともに端末間で直接に通信を行なう無線通信システムが知られている（例えば、特許文献１乃至１１及び非特許文献１を参照）。
特許文献１乃至１１及び非特許文献１に記載の無線通信システムにおいて、近傍に位置する複数の端末はクラスタ（グループとも呼ばれる）を形成する。クラスタにおいては、１つの端末がクラスタヘッド（グループオーナーとも呼ばれる）となるとともに、他の端末がクラスタメンバーとなる。各クラスタメンバーは、クラスタヘッドを介して通信を行なう。

また、特許文献１乃至１１及び非特許文献１に記載の無線通信システムは、親端末が複数の子端末から親端末の候補を選択し、優先順位を通達する。これにより、所定の時間、報知信号がブロードキャストされない場合、親端末の候補が優先順位に従って新たな親端末となって、報知信号を送信する。

特開２００８−２３５９６１号公報 特開２００５−６３２７号公報 特開２００４−２８２７５８号公報 特開２０１２−１０９８２７号公報 特開２０１０−２６３３４９号公報 特開２０１０−１４１７２６号公報 特表２０１１−５１４７１６号公報 特開２００６−３１１１７２号公報 特開２０１０−２８６３６号公報 特開２００８−２８４４５号公報 特開２０１２−１５６９７６号公報

Ｔ．Ｋｏｓｋｅｌａ、外３名、"Ｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇ Ｃｏｎｃｅｐｔ Ｕｓｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅ−Ｔｏ−Ｄｅｖｉｃｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ｃｅｌｌｕｌａｒ Ｓｙｓｔｅｍ"、 Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ａｎｄ Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ （ＷＣＮＣ） ２０１０、ＩＥＥＥ、ｐｐ．１−６、２０１０年４月

ところで、特許文献１乃至１１及び非特許文献１に記載の無線通信システムにおいては、無線リソースを有効に利用することができない場合がある。

本発明の目的の一つは、無線リソースを有効に利用することにある。

一つの側面では、無線通信システムは、複数の端末と、無線基地局と、を備える。上記複数の端末のそれぞれは、上記無線基地局からの所定の信号の未受信（例えば、所定の信号を受信できなかったこと）に応じて、上記所定の信号の送信に関する自端末の優先度を所定のルールに従って決定する。

また、一つの側面では、無線通信システムは、複数の端末と、無線基地局と、を備える。上記複数の端末のそれぞれは、所定の信号の上記無線基地局に代わる送信に関する優先度を自端末の状態に応じて変更する。

また、一つの側面では、無線通信システムは、複数の端末と、無線基地局と、を備える。上記複数の端末のうちの第１の端末が、上記複数の端末のうちの第２の端末により上記無線基地局に代わって送信された所定の信号の受信に応じて、上記所定の信号の送信に関する、上記第２の端末の優先度に基づいて上記所定の信号の送信を制御する。

また、一つの側面では、無線通信システムは、複数の端末と、無線基地局と、を備える。上記複数の端末のうちの第１の端末は、上記無線基地局に代わって送信された所定の信号の、上記複数の端末のうちの第２及び第３の端末のそれぞれからの受信に応じて、タイミング差を上記第２及び第３の端末の少なくとも１つに通知する。上記タイミング差は、上記第２の端末から上記所定の信号を受信したタイミングと、上記第３の端末から上記所定の信号を受信したタイミングと、の差である。

無線リソースを有効に利用できる。

第１実施形態に係る無線通信システムの構成例を表すブロック図である。 図１に示す端末の構成の一例を表すブロック図である。 図１に示す端末の機能の一例を表すブロック図である。 図１に示す端末が記憶する優先度情報の一例を表すテーブルである。 図１に示す端末が、同期信号の送信を制御するために実行する処理の一例を示すフローチャートである。 図１に示す無線通信システムの動作の一例を示す説明図である。 第１実施形態の第１変形例に係る端末の機能の一例を表すブロック図である。 図７に示す端末が記憶するポイント情報の一例を表すテーブルである。 第１実施形態の第２変形例に係る端末の機能の一例を表すブロック図である。 第１実施形態の第３変形例に係る端末の機能の一例を表すブロック図である。 第２実施形態に係る端末の機能の一例を表すブロック図である。 図１１に示す端末が、同期信号の送信を制御するために実行する処理の一例を示すフローチャートである。 第２実施形態の第１変形例に係る端末の機能の一例を表すブロック図である。 図１３に示す端末が、同期信号の送信を制御するために実行する処理の一例を示すフローチャートである。 第２実施形態の第２変形例に係る端末の機能の一例を表すブロック図である。 図１５に示す端末が、同期信号の送信を制御するために実行する処理の一例を示すフローチャートである。 第３実施形態に係る端末の機能の一例を表すブロック図である。 図１７に示す端末が、同期信号の送信を制御するために実行する処理の一例を示すフローチャートである。 第４実施形態に係る無線通信システムの動作の一例を示す説明図である。 第４実施形態に係る端末の機能の一例を表すブロック図である。 図２０に示す端末が、同期信号の送信を制御するために実行する処理の一例を示すフローチャートである。 図２０に示す端末が、同期信号の送信を制御するために実行する処理の一例を示すフローチャートである。 図２０に示す端末が、同期信号の送信を制御するために実行する処理の一例を示すフローチャートである。 第５実施形態に係る端末の機能の一例を表すブロック図である。 図２４に示す端末が、同期信号の送信を制御するために実行する処理の一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、以下に説明される実施形態は例示である。従って、以下に明示しない種々の変形や技術が実施形態に適用されることは排除されない。なお、以下の実施形態で用いる図面において、同一の符号を付した部分は、変更又は変形が明示されない限り、同一若しくは同様の部分を表す。

＜第１実施形態＞
上述したように、特許文献１乃至１１及び非特許文献１に記載の無線通信システムは、クラスタヘッド（グループオーナーとも呼ばれる）としての親端末が、クラスタメンバーとしての子端末に、優先順位を予め通知する。ここで、端末が無線基地局を介して通信を行なう無線通信システムに、特許文献１乃至１１及び非特許文献１に記載の技術を適用することを想定する。

この場合、端末が移動するため、無線基地局が十分に短い周期が経過する毎に、優先順位の決定及び通知を行なわないと、例えば、災害が発生した時等に、適切な端末をクラスタヘッドとして用いることができない。従って、優先順位を通知するために用いられる無線リソースは大きくなりやすい。

また、無線通信システムにおいては、アイドル状態の端末が移動することにより、当該端末の接続先となる無線基地局が変化した場合であっても、その変化が無線基地局に通知されないことがある。従って、無線基地局は、自局に接続される端末を認識できないため、優先順位を適切に決定できないことがある。

ところで、クラスタヘッドとなる端末が変更された場合、各クラスタメンバーが接続先となる端末を変更するために無線リソースが用いられる。優先順位を適切に決定できない場合、クラスタヘッドとなる端末が頻繁に変更されることがある。従って、この場合、各クラスタメンバーが接続先となる端末を変更するために用いられる無線リソースは大きくなりやすい。

また、優先順位を適切に決定できない場合、クラスタヘッドの数が多くなりやすい。クラスタヘッドの数が多くなるほど、例えば、クラスタヘッド間の通信、及び、クラスタヘッドの制御等に用いられる無線リソースは大きくなる。
このように、上述した無線通信システムにおいては、無線リソースを有効に利用できないことがある。これに対し、本実施形態においては、無線リソースを有効に利用する。

以下、第１実施形態に係る無線通信システムについて詳細に説明する。
（構成）
図１に示すように、第１実施形態に係る無線通信システム１は、例示的に、Ｍ個の基地局１０−１，１０−２，…，１０−Ｍと、Ｎ個の端末２０−１，２０−２，…，２０−Ｎと、を備える。

本例では、Ｍは、１以上の整数を表す。また、以下において、基地局１０−ｍは、区別する必要がない場合、基地局１０とも表される。ｍは、１からＭの整数を表す。本例では、Ｎは、２以上の整数を表す。また、以下において、端末２０−ｎは、区別する必要がない場合、端末２０とも表される。ｎは、１からＮの整数を表す。

無線通信システム１は、基地局１０と端末２０との間で、予め定められた無線通信方式に従った無線通信を行なう。例えば、無線通信方式は、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ方式である。ＬＴＥは、Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎの略記である。なお、無線通信方式は、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ方式と異なる方式（例えば、ＬＴＥ、又は、ＷｉＭＡＸ（登録商標）等の方式）であってもよい。ＷｉＭＡＸは、Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓの略記である。

本例では、各基地局１０は、１つの無線エリアを形成する。なお、各基地局１０は、複数の無線エリアを形成してもよい。無線エリアは、カバレッジ・エリア、又は、通信エリアと表されてもよい。例えば、無線エリアは、マクロセル、マイクロセル、ナノセル、ピコセル、フェムトセル、ホームセル、又は、セクタセル等のセルである。

また、各基地局１０は、ｅＮＢ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｎｏｄｅ Ｂ）、ＮＢ（Ｎｏｄｅ Ｂ）、マクロ基地局、マイクロ基地局、ナノ基地局、ピコ基地局、フェムト基地局、又は、ホーム基地局であってもよい。なお、各基地局１０は、無線基地局の一例である。

本例では、各基地局１０は、有線通信可能な通信網（例えば、コアネットワーク）ＮＷに接続されている。なお、各基地局１０は、無線通信可能な通信網ＮＷに接続されていてもよい。基地局１０と通信網ＮＷとの間のインタフェースは、Ｓ１インタフェースと呼ばれてもよい。また、基地局１０間のインタフェースは、Ｘ２インタフェースと呼ばれてもよい。

また、基地局１０、及び、無線通信システム１のうちの基地局１０よりも通信網（即ち、上位）ＮＷ側の部分は、Ｅ−ＵＴＲＡＮと呼ばれてもよい。Ｅ−ＵＴＲＡＮは、Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋの略記である。

本例では、各端末２０は、移動局、端末装置、又は、ユーザ端末（ＵＥ；Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）と呼ばれてもよい。例えば、各端末２０は、携帯電話機、スマートフォン、センサ、又は、メータ（測定器）等のデバイスである。各端末２０は、ユーザによって携帯されていてもよいし、車両等の移動体に搭載されていてもよいし、固定されていてもよい。

各基地局１０は、無線エリアにおいて同期信号（ＳＳ；Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌ）を送信する。各端末２０は、当該端末２０の位置を含む無線エリアにおける同期信号を検出することにより、当該無線エリアを識別するとともに、当該無線エリアを形成する基地局１０との間で通信タイミングを同期する。

なお、無線信号において無線フレームの開始時点を識別可能であることは、通信タイミングが同期していることの一例である。また、無線信号においてシンボルの開始時点を識別可能であることは、通信タイミングが同期していることの一例である。また、基地局１０と、基地局１０が形成する無線エリア内の端末２０と、の間で通信タイミングが同期していることは、基地局１０と端末２０とが接続されていることの一例である。

同期信号は、無線エリアを検出するために用いられる信号の一例である。同期信号は、無線通信に用いる周波数を、基地局１０と端末２０との間で一致させるために用いられてもよい。同期信号は、所定の信号の一例である。

各基地局１０は、自局が形成する無線エリアにおいて、通信タイミングが同期された端末２０に無線リソースを割り当てる。本例では、無線リソースには、時間及び周波数が含まれてよい。換言すると、無線リソースは、時間及び周波数により識別されてよい。各端末２０は、通信タイミングが同期された無線エリアにおいて、当該無線エリアを形成する基地局１０により割り当てられた無線リソースを用いて、当該基地局１０と無線通信を行なう。

更に、各端末２０は、基地局１０からの同期信号の未受信（例えば、同期信号を受信できなかったこと）に応じて、自端末２０と異なる端末２０（換言すると、他の端末２０）と直接に無線通信を行なう。本例では、基地局１０からの同期信号が未受信である端末２０のうちの一部の端末２０は、基地局１０の機能の少なくとも一部を代替する端末２０として動作する。基地局１０の機能の少なくとも一部を代替する端末２０は、クラスタヘッド２０とも呼ばれる（グループオーナーとも呼ばれる）。基地局１０からの同期信号が未受信である端末２０のうちの残余の端末２０は、クラスタメンバー２０とも呼ばれる（グループメンバーとも呼ばれる）。

本例では、各クラスタヘッド２０は、無線エリアを形成するとともに、当該無線エリアにおいて同期信号を送信する。各クラスタメンバー２０は、当該クラスタメンバー２０の位置を含む無線エリアにおける同期信号を検出することにより、当該無線エリアを識別するとともに、当該無線エリアを形成するクラスタヘッド２０との間で通信タイミングを同期する。クラスタヘッド２０と、クラスタヘッド２０が形成する無線エリア内のクラスタメンバー２０と、の間で通信タイミングが同期していることは、クラスタヘッド２０とクラスタメンバー２０とが接続されていることの一例である。

各クラスタヘッド２０は、自端末が形成する無線エリアにおいて、通信タイミングが同期されたクラスタメンバー２０に無線リソースを割り当てる。各クラスタメンバー２０は、通信タイミングが同期された無線エリアにおいて、当該無線エリアを形成するクラスタヘッド２０により割り当てられた無線リソースを用いて、当該クラスタヘッド２０と無線通信を行なう。例えば、クラスタメンバー２０は、クラスタヘッド２０と通信を行なってもよい。また、クラスタメンバー２０は、クラスタヘッド２０を介して他のクラスタメンバー２０と通信を行なってもよい。また、クラスタメンバー２０は、クラスタヘッド２０により割り当てられた無線リソースを用いて、他のクラスタメンバー２０と直接に通信を行なってもよい。

本例では、クラスタメンバー２０は、クラスタヘッド２０により割り当てられた無線リソースを用いて、クラスタヘッド２０又は他のクラスタメンバー２０と通信を行なう。ところで、クラスタメンバー２０は、予め定められた無線リソースの候補（リソースプールとも呼ばれる）の中から、自身が使用する無線リソースを選択し、選択した無線リソースを用いて、クラスタヘッド２０又は他のクラスタメンバー２０と通信を行なってもよい。他の実施形態又は変形例においても同様である。

図２に示すように、端末２０は、例示的に、アンテナ２１と、メモリ２２と、ＣＰＵ２３と、ＲＦ回路２４と、ＬＳＩ２５と、入出力部２６と、を備える。ＣＰＵは、Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔの略記である。ＲＦは、Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙの略記である。ＬＳＩは、Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎの略記である。

メモリ２２は、情報を読み書き可能に記憶する。例えば、メモリ２２は、ＲＡＭ、半導体メモリ、又は、有機メモリであってよい。ＲＡＭは、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙの略記である。メモリ２２は、ＲＯＭを含んでいてもよい。ＲＯＭは、Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙの略記である。

ＣＰＵ２３は、メモリ２２に記憶されているプログラムを実行することにより、アンテナ２１、メモリ２２、ＲＦ回路２４、ＬＳＩ２５、及び、入出力部２６を制御する。

ＲＦ回路２４は、アンテナ２１を介して無線信号の送受信を行なう。本例では、無線信号の送受信は、デジタル信号とアナログ信号との相互の変換と、周波数の変換と、無線信号の増幅と、を含む。

ＬＳＩ２５は、無線通信を行なうためのデジタル信号を処理する。ＬＳＩ２５は、送信される無線信号の基となるデジタル信号をＲＦ回路２４へ出力する。ＬＳＩ２５には、受信された無線信号に基づくデジタル信号がＲＦ回路２４から入力される。なお、ＬＳＩ２５は、プログラム可能な論理回路装置（ＰＬＤ；Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）を含んでいてもよい。

入出力部２６には、情報が入力される。例えば、この情報は、端末２０のユーザにより入力されてよい。更に、入出力部２６は、情報を出力する。本例では、入出力部２６は、タッチパネル式のディスプレイである。なお、入出力部２６は、ディスプレイに加えて、キー式のボタンを備えていてもよい。また、入出力部２６は、タッチパネル式と異なる方式のディスプレイを備えていてもよい。

（機能）
図３に例示するように、端末２０は、機能的に、受信部２０１と、データ信号処理部２０２と、制御信号処理部２０３と、同期信号検出部２０４と、タイマ２０５と、制御部２０６と、を備える。制御部２０６は、一例として、優先度情報記憶部２０７と、優先度決定部２０８と、を備える。更に、端末２０は、機能的に、同期信号生成部２０９と、制御信号生成部２１０と、データ信号生成部２１１と、送信部２１２と、を備える。

本例では、受信部２０１及び送信部２１２は、ＲＦ回路２４により実現される。また、本例では、アンテナ２１は、受信アンテナ２１ａ及び送信アンテナ２１ｂを含む。なお、アンテナ２１は、共用器を備え、１つのアンテナが共用器によって送信と受信とで共用されてもよい。

本例では、端末２０の機能のうちの、受信部２０１及び送信部２１２と異なる機能部２０２〜２１１は、ＬＳＩ２５により実現される。なお、機能部２０２〜２１１の少なくとも一部は、ＣＰＵ２３及びメモリ２２により実現されてもよい。

受信部２０１は、受信アンテナ２１ａを介して受信した無線信号に対して受信処理を実行し、実行結果を受信信号として出力する。例えば、受信処理は、無線信号の増幅と、無線周波数から基底周波数への変換（換言すると、ダウンコンバージョン）と、アナログ信号からデジタル信号への変換と、を含む。

ここで、端末２０の通信状態について説明する。本例では、端末２０の通信状態は、第１〜第３の通信状態を含む。
第１の通信状態において、端末２０は、同期信号を送信せずに、基地局１０により送信された同期信号を受信し、受信した同期信号に基づいて基地局１０と通信を行なう。

第２の通信状態において、端末２０は、同期信号を送信せずに、他の端末２０により送信された同期信号を受信し、受信した同期信号に基づいて当該他の端末２０、又は、通信状態が第２の通信状態である、さらに別の端末２０と通信を行なう。端末２０の通信状態が第２の通信状態であることは、端末２０がクラスタメンバーとして用いられることの一例である。
第３の通信状態において、端末２０は、同期信号を送信し、当該同期信号を受信した他の端末２０と通信を行なう。端末２０の通信状態が第３の通信状態であることは、端末２０がクラスタヘッドとして用いられることの一例である。

次に、端末２０の動作モードについて説明する。
本例では、端末２０は、複数の動作モードのうちの１つの動作モードにて動作する。複数の動作モードは、第１の動作モードと第２の動作モードとを含む。
本例では、端末２０が第１の動作モードにて動作する場合、端末２０の通信状態は、第１又は第２の通信状態である。従って、本例では、端末２０が第１の動作モードにて動作する場合、端末２０がクラスタメンバーとして用いられることがある。
また、本例では、端末２０が第２の動作モードにて動作する場合、端末２０の通信状態は、第３の通信状態である。従って、本例では、端末２０が第２の動作モードにて動作する場合、端末２０がクラスタヘッドとして用いられる。

第１の動作モードは、端末２０が、基地局１０、又は、第１の動作モード若しくは第２の動作モードにて動作する他の端末２０と通信を行なう動作モードである。第１の動作モードにおいて、端末２０は、基地局１０、又は、第２の動作モードにて動作する他の端末２０から同期信号を受信する。更に、第１の動作モードにおいて、端末２０は、受信した同期信号に基づいて無線エリアを識別するとともに、当該無線エリアを形成する、基地局１０又は他の端末２０との間で通信タイミングを同期する。

加えて、第１の動作モードにおいて、端末２０は、通信タイミングが同期された無線エリアにおいて、当該基地局１０、又は、第１の動作モード若しくは第２の動作モードで動作中の他の端末２０と無線通信を行なう。この無線通信は、上記無線エリアを形成する、基地局１０又は他の端末２０により割り当てられた無線リソースを用いて行なわれる。

ここでは、端末２０が、無線エリアを形成する他の端末２０により割り当てられた無線リソースを用いて無線通信を行なう例を示している。ところで、端末２０は、予め定められた無線リソースの候補（リソースプールとも呼ばれる）から、自身が使用する無線リソースを選択してもよい。この場合、端末２０は、選択した無線リソースを用いて第１の動作モード又は第２の動作モードにて動作中の他の端末２０と無線通信を行なってもよい。

第２の動作モードは、端末２０が、第１の動作モードにて動作する他の端末２０と通信を行なう動作モードである。第２の動作モードにおいて、端末２０は、同期信号を送信する。更に、第２の動作モードにおいて、端末２０は、自端末２０が形成する無線エリア内に位置する他の端末２０に無線リソースを割り当てる。加えて、第２の動作モードにおいて、端末２０は、他の端末２０に割り当てた無線リソースを用いて、当該他の端末２０と無線通信を行なう。

データ信号処理部２０２は、第１の動作モードにおいて、基地局１０又は他の端末２０により自端末２０に割り当てられた無線リソースからデータ信号を処理する。
また、データ信号処理部２０２は、第２の動作モードにおいて、自端末２０が他の端末２０に割り当てた無線リソースからデータ信号を処理する。

本例では、データ信号処理部２０２は、データ信号に対して復調・復号処理を実行する。本例では、復調・復号処理は、データ信号を復調する処理と、データ信号に施された誤り訂正符号化に基づく誤り訂正復号処理と、を含む。なお、復調・復号処理は、データ信号に付加された誤り検出符号に基づく誤り検出処理を含んでいてもよい。

制御信号処理部２０３は、第１の動作モードにおいて、基地局１０又は他の端末２０により割り当てられた無線リソースから制御信号を処理する。
また、制御信号処理部２０３は、第２の動作モードにおいて、自端末２０が割り当てた無線リソースから制御信号を処理する。

本例では、制御信号処理部２０３は、制御信号に対して復調・復号処理を実行する。本例では、復調・復号処理は、制御信号を復調する処理と、制御信号に施された誤り訂正符号化に基づく誤り訂正復号処理と、を含む。なお、復調・復号処理は、制御信号に付加された誤り検出符号に基づく誤り検出処理を含んでいてもよい。

同期信号検出部２０４は、受信部２０１により出力された受信信号に基づいて、同期信号を検出する。同期信号検出部２０４は、上記検出結果を出力する。
同期信号検出部２０４は、第１の動作モードにおいて、タイマ２０５を用いて、同期信号が検出されない状態が、所定の判定時間以上、継続しているか否かを判定する。本例では、判定時間は、予め定められた値を有する。同期信号検出部２０４は、第１の動作モードにおいて、上記判定結果を出力する。

制御部２０６は、第１の動作モードにおいて、同期信号検出部２０４からの検出結果に基づいて無線エリアを識別する。更に、制御部２０６は、第１の動作モードにおいて、同期信号検出部２０４からの検出結果に基づいて、上記無線エリアを形成する、基地局１０又は他の端末２０との間で通信タイミングを同期する制御を行なう。

加えて、制御部２０６は、第１の動作モードにおいて、上記無線エリアを形成する、基地局１０又は他の端末２０により割り当てられた無線リソースを用いて、当該基地局１０又は他の端末２０と無線通信を行なう制御を行なう。
更に、制御部２０６は、第１の動作モードにおいて、同期信号が検出されない状態が判定時間以上、継続していることを、同期信号検出部２０４からの判定結果が示すとき、端末２０の動作モードを第２の動作モードに切り替える。

制御部２０６は、端末２０の動作モードを第１の動作モードから第２の動作モードへ切り替えると、優先度決定部２０８により自端末２０の優先度を決定する。

後述するように、優先度が高い端末２０ほど、同期信号を送信する第２の動作モードを選択しやすくなる。換言すると、優先度が低い端末２０ほど、同期信号を送信しない第１の動作モードを選択しやすくなる。このように、優先度は、基地局１０に代わる、端末２０による同期信号の送信が優先される程度を表す。優先度は、同期信号の基地局１０に代わる送信に関する情報の一例である。

優先度情報記憶部２０７は、端末２０に関する情報と優先度との関係を表す優先度情報を予め記憶する。優先度情報の記憶は、優先度情報の保持の一例である。図４に示すように、本例では、優先度情報は、テーブル形式のデータである。また、本例では、優先度は、値が小さくなるほど高くなる。優先度情報は、無線通信システム１において各端末２０に配信されてもよい。

端末２０に関する情報は、例示的に、ユーザ種類と、端末の位置と、電力供給の有無と、バッテリの残量と、他の通信機能の有無と、ＧＰＳ機能の有無と、を含む。ＧＰＳは、Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍの略記である。

ユーザ種類は、端末２０を所有するユーザの種類を表す。電力供給の有無は、端末２０へ電力が供給されているか否かを表す。バッテリの残量は、端末２０が備えるバッテリの残量を表す。他の通信機能の有無は、基地局１０と無線通信を行なうために用いられる通信方式と異なる通信方式を端末２０が使用可能であるか否かを表す。他の通信機能の有無は、端末２０が使用可能な通信方式の数が２以上であることの一例である。例えば、他の通信機能は、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）方式に従った機能であってよい。ＧＰＳ機能の有無は、端末２０がＧＰＳ機能を備えるか否かを表す。

端末２０に関する情報は、端末２０が屋内又は屋外のいずれに存在するか、端末２０が移動する速度、端末２０が備えるアンテナの性能、端末２０の送信電力、及び、端末２０に対する課金の状態、の少なくとも１つを含んでいてもよい。例えば、端末２０が屋内又は屋外のいずれに存在するかは、端末２０によって、受信されたＧＰＳ信号に基づいて、ＧＰＳ信号の送信元であるＧＰＳ衛星の数が取得され、取得されたＧＰＳ衛星の数に基づいて判定されてよい。
また、端末２０に関する情報は、上記に例示した情報のうちの１つ又は２つ以上の組み合わせであってもよい。

端末２０を所有するユーザの種類と、その端末２０がクラスタヘッドとして用いられることの適切さと、の間には相関がある。例えば、端末２０の性能が相違することにより、警察官、消防隊員、又は、官公庁の職員が所有する端末２０は、一般人が所有する端末２０よりも、クラスタヘッドとして用いられることに適していることがある。端末２０の性能は、例えば、セキュリティの強度、情報の処理速度、又は、通信速度等であってよい。

端末２０の位置と、その端末２０がクラスタヘッドとして用いられることの適切さと、の間には相関がある。例えば、市街地に位置する端末２０は、郊外に位置する端末２０よりも、通信可能な他の端末２０の数が多くなりやすいため、クラスタヘッドとして用いられることに適していることがある。また、例えば、端末２０の高度が高くなるほど、障害物が存在する確率が低下する。従って、端末２０は、高度が高くなるほど、通信可能な他の端末２０の数が多くなりやすいため、クラスタヘッドとして用いられることに適していることがある。

端末２０が屋内又は屋外のいずれに存在するかと、その端末２０がクラスタヘッドとして用いられることの適切さと、の間には相関がある。例えば、屋外に存在する端末２０は、屋内に存在する端末２０よりも、通信可能な他の端末２０の数が多くなりやすいため、クラスタヘッドとして用いられることに適していることがある。

端末２０への電力の供給の有無と、その端末２０がクラスタヘッドとして用いられることの適切さと、の間には相関がある。例えば、電力が供給されている端末２０は、電力が供給されていない端末２０よりも、長い期間に亘って動作できると考えられるため、クラスタヘッドとして用いられることに適していることがある。

端末２０のバッテリの残量と、その端末２０がクラスタヘッドとして用いられることの適切さと、の間には相関がある。例えば、端末２０は、バッテリの残量が多くなるほど、長い期間に亘って動作できると考えられるため、クラスタヘッドとして用いられることに適していることがある。

端末２０が移動する速度と、その端末２０がクラスタヘッドとして用いられることの適切さと、の間には相関がある。例えば、端末２０は、移動する速度が遅くなるほど、クラスタメンバーとの接続を長い期間に亘って維持できると考えられるため、クラスタヘッドとして用いられることに適していることがある。

端末２０が備えるアンテナの性能と、その端末２０がクラスタヘッドとして用いられることの適切さと、の間には相関がある。例えば、端末２０は、アンテナの性能が高くなるほど、通信可能な他の端末２０の数が多くなりやすいため、クラスタヘッドとして用いられることに適していることがある。例えば、アンテナの性能は、アンテナの利得であってよい。

また、例えば、指向性を有しないアンテナを備える端末２０は、指向性を有するアンテナを備える端末２０よりも、通信可能な他の端末２０の数が多くなりやすいため、クラスタヘッドとして用いられることに適していることがある。

端末２０の送信電力と、その端末２０がクラスタヘッドとして用いられることの適切さと、の間には相関がある。例えば、端末２０は、送信電力が大きくなるほど、通信可能な他の端末２０の数が多くなりやすいため、クラスタヘッドとして用いられることに適していることがある。

端末２０が使用可能な通信方式の数と、その端末２０がクラスタヘッドとして用いられることの適切さと、の間には相関がある。例えば、端末２０は、使用可能な通信方式の数が多くなるほど、いずれかの通信方式を用いて、他の装置と通信を実行できる確率が高くなるため、クラスタヘッドとして用いられることに適していることがある。

端末２０のＧＰＳ機能の有無と、その端末２０がクラスタヘッドとして用いられることの適切さと、の間には相関がある。例えば、ＧＰＳ機能を有する端末２０は、ＧＰＳ信号を受信することにより同期の基準となり得る正確な時刻を取得することができるため、クラスタヘッドとして用いられることに適していることがある。

端末２０に対する課金の状態と、その端末２０がクラスタヘッドとして用いられることの適切さと、の間には相関がある。例えば、端末２０は、課金額に応じて、クラスタヘッドとして用いられることに適している程度が決定されることがある。

本例では、優先度決定部２０８は、端末２０に関する情報を取得する。例えば、優先度決定部２０８は、電力供給の有無、及び、バッテリの残量を検出してよい。例えば、優先度決定部２０８は、ユーザ種類、他の通信機能の有無、及び、ＧＰＳ機能の有無を表す情報を予め記憶し、記憶されている情報を取得してよい。

優先度決定部２０８は、取得した、端末２０に関する情報と、優先度情報記憶部２０７に記憶されている優先度情報と、に基づいて自端末２０の優先度を決定する。
これによれば、端末２０は、自端末２０の優先度を適切に決定できる。また、優先度情報に基づいて自端末２０の優先度を決定することは、所定のルールに従って自端末２０の優先度を決定することの一例である。

このようにして、端末２０は、基地局１０からの同期信号の未受信に応じて、同期信号の送信に関する自端末２０の優先度を所定のルールに従って決定する。
これによれば、基地局１０が優先度を端末２０に通知することを不要にできる。この結果、無線リソースを有効に利用できる。

制御部２０６は、端末２０の動作モードが第１の動作モードから第２の動作モードに切り替えられてから待機時間が経過するまでの間に、他の端末２０から同期信号を受信したか否かを判定する。待機時間は、優先度決定部２０８により決定された優先度が高くなるほど短くなるように設定されてよい。本例では、制御部２０６は、優先度と待機時間との関係を表す情報を予め記憶するとともに、決定された優先度と記憶されている情報とに基づいて待機時間を決定する。

制御部２０６は、第１の動作モードから第２の動作モードへの動作モードの切り替えから待機時間が経過するまでの間に、他の端末２０から同期信号を受信したと判定した場合、端末２０の動作モードを第２の動作モードから第１の動作モードに切り替える。
制御部２０６は、第１の動作モードから第２の動作モードへの動作モードの切り替えから待機時間が経過するまでの間に、他の端末２０から同期信号を受信しなかったと判定した場合、同期信号の送信を開始するように同期信号生成部２０９を制御する。

このように、端末２０は、決定した優先度に応じた待機時間が経過するまでの同期信号の未受信に応じて、同期信号の送信を開始する。換言すると、端末２０は、同期信号を、基地局１０に代わって送信するか否かを優先度に従って決定する。
これによれば、優先度が高い端末２０ほど、クラスタヘッドとして用いられる確率を高めることができる。更に、同期信号が無駄に送信されることを抑制できる。

同期信号生成部２０９は、第２の動作モードにおいて、優先度決定部２０８により決定された優先度と対応付けられた同期信号を生成する。本例では、同期信号生成部２０９は、優先度と、Ｚａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列を識別する識別子と、を対応付けて予め記憶し、決定された優先度と対応付けられた識別子により識別されるＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列を用いることにより、同期信号を生成する。従って、同期信号を受信した他の端末２０は、その同期信号と対応付けられた優先度を認識することができる。

同期信号生成部２０９は、制御部２０６による制御に従って、予め定められた無線リソースを用いて同期信号を送信するように、生成した同期信号を出力する。

制御信号生成部２１０は、制御情報を表す制御信号を生成する。本例では、制御信号生成部２１０は、生成した制御信号に対して符号化・変調処理を実行する。本例では、符号化・変調処理は、制御信号に対して誤り訂正符号化を行なう処理と、制御信号を変調する処理と、を含む。なお、符号化・変調処理は、制御信号に対して誤り検出符号を付加する処理を含んでいてもよい。

制御信号生成部２１０は、第１の動作モードにおいて、基地局１０又は他の端末２０により自端末２０に割り当てられた無線リソースを用いて制御信号を送信するように、生成した制御信号を出力する。
また、制御信号生成部２１０は、第２の動作モードにおいて、自端末２０が他の端末２０に割り当てた無線リソースを用いて制御信号を送信するように、生成した制御信号を出力する。

データ信号生成部２１１は、ユーザデータを表すデータ信号を生成する。本例では、データ信号生成部２１１は、生成したデータ信号に対して符号化・変調処理を実行する。本例では、符号化・変調処理は、データ信号に対して誤り訂正符号化を行なう処理と、データ信号を変調する処理と、を含む。なお、符号化・変調処理は、データ信号に対して誤り検出符号を付加する処理を含んでいてもよい。

データ信号生成部２１１は、第１の動作モードにおいて、基地局１０又は他の端末２０により自端末２０に割り当てられた無線リソースを用いてデータ信号を送信するように、生成したデータ信号を出力する。
また、データ信号生成部２１１は、第２の動作モードにおいて、自端末２０が他の端末２０に割り当てた無線リソースを用いてデータ信号を送信するように、生成したデータ信号を出力する。

送信部２１２は、各機能部２０９〜２１１により出力された信号に対して送信処理を実行し、実行結果である無線信号を送信アンテナ２１ｂを介して送信する。例えば、送信処理は、デジタル信号からアナログ信号への変換と、基底周波数から無線周波数への変換（換言すると、アップコンバージョン）と、無線信号の増幅と、を含む。

（動作）
次に、無線通信システム１の動作について、図５及び図６を参照しながら説明する。ここでは、無線通信システム１の動作のうちの、端末２０による同期信号の送信に係る部分について説明する。

端末２０は、図５にフローチャートにより例示するように、端末２０が第１の動作モードにて動作している場合において、基地局１０又は他の端末２０からの同期信号を、判定時間が経過するまでの間に検出するか否かを判定する（図５のステップＳ１０１）。

ここでは、端末２０が、基地局１０又は他の端末２０からの同期信号を、判定時間が経過するまでの間に検出しない場合を想定する。この場合、端末２０は、「Ｎｏ」と判定し、ルールに従って優先度を決定する（図５のステップＳ１０２）。本例では、端末２０は、端末２０に関する情報を取得し、取得した情報と、記憶されている優先度情報と、に基づいて優先度を決定する。

同期信号を、判定時間が経過するまでの間に検出しないことは、同期信号を検出しない状態が判定時間以上、継続することを表す。本例では、端末２０が図５のステップＳ１０１にて「Ｎｏ」と判定することは、端末２０の動作モードを第１の動作モードから第２の動作モードへ切り替えることを表す。本例では、端末２０は、記憶している優先度情報に基づいて優先度を決定する。なお、図５のステップＳ１０１及びＳ１０２の処理は、図５に示した順序と逆の順序にて実行されてもよい。

次いで、端末２０は、決定した優先度に応じた待機時間が経過するまでに、他の端末２０からの同期信号を検出するか否かを判定する（図５のステップＳ１０３）。
ここでは、待機時間が経過するまでに、他の端末２０からの同期信号を検出しない場合を想定する。この場合、端末２０は、「Ｎｏ」と判定し、優先度に対応する同期信号を送信する（図５のステップＳ１０４）。その後、端末２０は、同期信号の送信を継続する。

なお、端末２０は、図５のステップＳ１０１にて、基地局１０又は他の端末２０からの同期信号を、判定時間が経過するまでの間に検出した場合、「Ｙｅｓ」と判定する。この場合、端末２０は、検出した同期信号に基づいて、同期信号を送信してきた基地局１０又は他の端末２０との間で通信タイミングを同期する（図５のステップＳ１０５）。その後、端末２０は、図５のステップＳ１０１へ戻り、ステップＳ１０１〜Ｓ１０５の処理を繰り返し実行する。

また、端末２０は、図５のステップＳ１０３にて、待機時間が経過するまでに、他の端末２０からの同期信号を検出した場合、「Ｙｅｓ」と判定する。本例では、端末２０が図５のステップＳ１０３にて「Ｙｅｓ」と判定することは、端末２０の動作モードを第２の動作モードから第１の動作モードへ切り替えることを表す。この場合、端末２０は、検出した同期信号に基づいて、同期信号を送信してきた基地局１０又は他の端末２０との間で通信タイミングを同期する（図５のステップＳ１０５）。その後、端末２０は、図５のステップＳ１０１へ戻り、ステップＳ１０１〜Ｓ１０５の処理を繰り返し実行する。

例えば、図６に示すように、無線通信システム１が、１０個の端末２０−１，２０−２，…，２０−１０を備える場合を想定する。この場合において、各端末２０が基地局１０からの同期信号を受信できなくなった場合を想定する。

更に、この場合において、端末２０−１及び２０−２の優先度が、他の端末２０−３，２０−４，…，２０−１０の優先度よりも高い場合を想定する。この場合、端末２０−１及び２０−２は、他の端末２０−３，２０−４，…，２０−１０よりも早期に同期信号の送信を開始する。

本例では、他の端末２０−３，２０−４，…，２０−６は、端末２０−１が形成する無線エリア３０−１内に位置する場合を想定する。また、本例では、他の端末２０−７，２０−８，…，２０−１０は、端末２０−２が形成する無線エリア３０−２内に位置する場合を想定する。

この場合、他の端末２０−３，２０−４，…，２０−１０は、端末２０−１又は２０−２からの同期信号を待機時間が経過するまでに受信する。
従って、本例では、端末２０−１及び２０−２は、第２の動作モードにて動作する。また、他の端末２０−３，２０−４，…，２０−１０は、第１の動作モードにて動作する。

以上、説明したように、第１実施形態に係る無線通信システム１において、複数の端末２０のそれぞれは、基地局１０からの同期信号の未受信に応じて、同期信号の送信に関する自端末２０の優先度を所定のルールに従って決定する。
これによれば、基地局１０が優先度を端末２０に通知することを不要にできる。この結果、無線リソースを有効に利用できる。

なお、端末２０は、自端末２０のユーザにより入力された情報に基づいて優先度を決定してもよい。
また、同期信号は、優先度と対応付けられていなくてもよい。この場合、同期信号とともに優先度を示す情報が送信されてもよい。

＜第１実施形態の第１変形例＞
次に、本発明の第１実施形態の第１変形例に係る無線通信システムについて説明する。第１実施形態の第１変形例に係る無線通信システムは、第１実施形態に係る無線通信システムに対して、端末に関する情報に含まれる複数の要素情報に重みを付けて優先度を決定する点において相違している。以下、かかる相違点を中心として説明する。なお、第１実施形態の第１変形例の説明において、第１実施形態にて使用した符号と同じ符号を付したものは、同一又はほぼ同様のものである。

図７に例示するように、第１変形例に係る端末２０Ａは、機能的に、図３の制御部２０６に代えて、制御部２０６Ａを備える。制御部２０６Ａは、優先度情報記憶部２０７及び優先度決定部２０８に代えて、ポイント情報記憶部２１３Ａ及び優先度算出部２１４Ａを備える点を除いて、制御部２０６と同様の機能を有する。

ポイント情報記憶部２１３Ａは、端末２０Ａに関する情報に含まれる複数の要素情報のそれぞれに対して、情報の内容と、ポイントと、の関係を表すポイント情報を予め記憶する。ポイント情報の記憶は、ポイント情報の保持の一例である。図８に示すように、本例では、ポイント情報は、テーブル形式のデータである。

優先度算出部２１４Ａは、ポイント情報記憶部２１３Ａに記憶されている関係に基づいて、複数の要素情報に対するポイントの総和を算出する。優先度算出部２１４Ａは、算出したポイントの総和に基づいて優先度を決定する。本例では、優先度算出部２１４Ａは、算出したポイントの総和を優先度として決定する。ポイントの総和に基づいて優先度を決定することは、端末２０Ａに関する情報に含まれる複数の要素情報に重みを付けて優先度を決定することの一例である。

ところで、要素情報毎に、端末２０Ａがクラスタヘッドとして用いられることの適切さに及ぼす影響が異なる。従って、第１変形例に係る端末２０Ａによれば、上記影響の相違を優先度に反映することができる。この結果、優先度を適切に決定することができる。

＜第１実施形態の第２変形例＞
次に、本発明の第１実施形態の第２変形例に係る無線通信システムについて説明する。第１実施形態の第２変形例に係る無線通信システムは、第１実施形態に係る無線通信システムに対して、擬似乱数に基づいて優先度を決定する点において相違している。以下、かかる相違点を中心として説明する。なお、第１実施形態の第２変形例の説明において、第１実施形態にて使用した符号と同じ符号を付したものは、同一又はほぼ同様のものである。

図９に例示するように、第２変形例に係る端末２０Ｂは、機能的に、図３の制御部２０６に代えて、制御部２０６Ｂを備える。制御部２０６Ｂは、優先度情報記憶部２０７及び優先度決定部２０８に代えて、擬似乱数生成部２１５Ｂ及び優先度決定部２０８Ｂを備える点を除いて、制御部２０６と同様の機能を有する。

擬似乱数生成部２１５Ｂは、擬似乱数を生成する。本例では、擬似乱数生成部２１５Ｂは、端末２０Ｂを識別する端末識別子と、現在の時刻と、の組み合わせをシードとして用いて、擬似乱数を生成する。

優先度決定部２０８Ｂは、擬似乱数生成部２１５Ｂにより生成された擬似乱数に基づいて優先度を決定する。例えば、優先度決定部２０８Ｂは、擬似乱数と優先度との関係を表す情報を予め記憶し、記憶している情報と、生成された擬似乱数と、に基づいて優先度を決定してもよい。また、優先度決定部２０８Ｂは、生成された擬似乱数を優先度として決定してもよい。

第２変形例に係る端末２０Ｂによれば、端末２０Ｂ間で優先度が一致する確率を低減できる。この結果、同期信号が無駄に送信されることを抑制できる。
また、本例では、生成され得る擬似乱数の値の数を多くするほど、端末２０Ｂ間で優先度が一致する確率を低くできる。

＜第１実施形態の第３変形例＞
次に、本発明の第１実施形態の第３変形例に係る無線通信システムについて説明する。第１実施形態の第３変形例に係る無線通信システムは、第１実施形態に係る無線通信システムに対して、通信可能な端末の数に基づいて優先度を決定する点において相違している。以下、かかる相違点を中心として説明する。なお、第１実施形態の第３変形例の説明において、第１実施形態にて使用した符号と同じ符号を付したものは、同一又はほぼ同様のものである。

図１０に例示するように、第３変形例に係る端末２０Ｃは、機能的に、図３の制御部２０６に代えて、制御部２０６Ｃを備える。制御部２０６Ｃは、優先度情報記憶部２０７及び優先度決定部２０８に代えて、端末検出処理部２１６Ｃ及び優先度決定部２０８Ｃを備える点を除いて、制御部２０６と同様の機能を有する。

端末検出処理部２１６Ｃは、端末検出処理を実行する。端末検出処理は、自端末２０Ｃと通信可能な他の端末２０Ｃを検出する処理である。端末検出処理は、Ｄ２Ｄ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙと呼ばれてもよい。

本例では、端末検出処理は、プローブ信号（ディスカバリ信号とも呼ばれる）を生成し、プローブ信号を送信するように送信部２１２へ、生成したプローブ信号を出力する処理を含む。他の端末２０Ｃは、プローブ信号の受信に応じて、応答信号を送信する。なお、プローブ信号に関する情報は、報知されてもよいし、ページング信号を用いて通知されてもよい。例えば、プローブ信号に関する情報は、プローブ信号を送信するタイミング、及び、プローブ信号を識別する情報を含む。

更に、端末検出処理は、受信部２０１により出力された受信信号から応答信号を検出することにより、自端末２０Ｃと通信可能な他の端末２０Ｃを検出する処理を含む。

端末検出処理部２１６Ｃは、検出端末数を出力する。検出端末数は、端末検出処理によって検出された、自端末２０Ｃと通信可能な他の端末２０Ｃの数である。
なお、端末検出処理部２１６Ｃは、第１の動作モードにおいて、端末検出処理を実行してもよい。

優先度決定部２０８Ｃは、端末検出処理部２１６Ｃにより出力された検出端末数に基づいて優先度を決定する。本例では、優先度決定部２０８Ｃは、検出端末数が多くなるほど高くなるように優先度を決定する。
これによれば、クラスタヘッドの数を低減できる。これにより、例えば、クラスタヘッド間の通信、及び、クラスタヘッドの制御等に用いられる無線リソースを低減できる。

本例では、優先度決定部２０８Ｃは、検出端末数と優先度との関係を表す情報を予め記憶し、記憶されている情報と、端末検出処理部２１６Ｃにより出力された検出端末数と、に基づいて優先度を決定する。

このように、第３変形例に係る端末２０Ｃは、他の端末２０Ｃを検出する処理を実行し、その処理により検出した他の端末２０Ｃの数に基づいて自端末２０Ｃの優先度を決定する。
これによれば、各端末２０Ｃが通信可能な端末２０Ｃの数を優先度に反映できる。従って、優先度を適切に決定できる。

なお、端末２０Ｃは、端末検出処理によって自端末２０Ｃを検出した他の端末２０Ｃの数が多くなるほど高くなるように優先度を決定してもよい。

この場合、端末２０Ｃは、受信信号からプローブ信号を検出することにより、当該プローブ信号を送信してきた他の端末２０Ｃを、端末検出処理によって自端末２０Ｃを検出した他の端末２０Ｃとして検出してよい。なお、プローブ信号は、送信元の端末２０Ｃを識別する識別子を含んでいてもよい。また、端末２０Ｃは、受信したプローブ信号の数を、端末検出処理によって自端末２０Ｃを検出した他の端末２０Ｃの数として取得してもよい。
これによれば、クラスタヘッドの数を低減できる。これにより、例えば、クラスタヘッド間の通信、及び、クラスタヘッドの制御等に用いられる無線リソースを低減できる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る無線通信システムについて説明する。第２実施形態に係る無線通信システムは、第１実施形態に係る無線通信システムに対して、優先度を端末の状態に応じて変更する点において相違している。以下、かかる相違点を中心として説明する。なお、第２実施形態の説明において、第１実施形態にて使用した符号と同じ符号を付したものは、同一又はほぼ同様のものである。

特許文献１乃至１１及び非特許文献１に記載の無線通信システムにおいて、優先順位が決定された後に端末の状態が変化した場合、端末は、その変化を優先順位に反映できない。

ところで、クラスタヘッドとなる端末が変更された場合、各クラスタメンバーが接続先となる端末を変更するために無線リソースが用いられる。優先順位を適切に決定できない場合、クラスタヘッドとなる端末が頻繁に変更されることがある。従って、この場合、各クラスタメンバーが接続先となる端末を変更するために用いられる無線リソースは大きくなりやすい。

また、優先順位を適切に決定できない場合、クラスタヘッドの数が多くなりやすい。クラスタヘッドの数が多くなるほど、例えば、クラスタヘッド間の通信、及び、クラスタヘッドの制御等に用いられる無線リソースは大きくなる。また、上述した無線通信システムにおいては、同期信号が無駄に送信されることがある。
このように、上述した無線通信システムにおいては、無線リソースを有効に利用できないことがある。これに対し、本実施形態においては、無線リソースを有効に利用する。

以下、第２実施形態に係る無線通信システムについて詳細に説明する。
（機能）
図１１に例示するように、第２実施形態に係る端末２０Ｄは、機能的に、図３の制御部２０６に代えて、制御部２０６Ｄを備える。制御部２０６Ｄは、自端末２０Ｄの優先度を変更する点、及び、同期信号の送信を中止する制御を行なう点を除いて、制御部２０６と同様の機能を有する。

制御部２０６Ｄは、優先度決定部２０８により決定された優先度を自端末２０Ｄの状態に応じて変更する。
本例では、制御部２０６Ｄは、自端末２０Ｄが同期信号の送信を開始してから経過した時間が長くなるほど自端末２０Ｄの優先度を高くする。

同期信号の送信を開始してから経過した時間が長い端末２０Ｄほど、クラスタヘッドからクラスタメンバーへの変更に伴って、動作モードを変更する他の端末２０Ｄの数、及び、接続先となる端末２０Ｄを変更するクラスタメンバーの数が多くなりやすい。

これに対し、第２実施形態に係る端末２０Ｄによれば、同期信号の送信を開始してから経過した時間が長い端末２０Ｄほど、クラスタヘッドからクラスタメンバーに変更されにくくなる。これにより、クラスタヘッドとなる端末２０Ｄが頻繁に変更されにくくなる。また、これにより、動作モードを変更する端末２０Ｄの数、及び、接続先となる端末２０Ｄを変更するクラスタメンバーの数を低減できる。この結果、クラスタメンバーが接続先となる端末２０Ｄを変更するために用いられる無線リソースを低減できる。従って、無線リソースを有効に利用できる。

例えば、制御部２０６Ｄは、時間と優先度との関係を表す情報を予め記憶し、記憶している情報と、自端末２０Ｄが同期信号の送信を開始してから経過した時間と、に基づいて優先度を更新する。
また、例えば、制御部２０６Ｄは、所定の更新周期が経過する毎に、優先度から所定の変更分を減算してもよい。

更に、制御部２０６Ｄは、第２の動作モードにおいて、同期信号検出部２０４からの検出結果に基づいて、他の端末２０Ｄからの同期信号が検出されたか否かを判定する。制御部２０６Ｄは、他の端末２０Ｄからの同期信号が検出されたと判定した場合、検出された同期信号と対応付けられた優先度に基づいて、自端末２０Ｄによる同期信号の送信を制御する。
これによれば、優先度が高い端末２０Ｄほど、クラスタヘッドとして用いられる確率を高めることができる。更に、同期信号が無駄に送信されることを抑制できる。

本例では、制御部２０６Ｄは、検出された同期信号と対応付けられた優先度が、自端末２０Ｄの優先度よりも高い場合、動作モードを第２の動作モードから第１の動作モードへ切り替える。従って、この場合、制御部２０６Ｄは、自端末２０Ｄによる同期信号の送信を中止する。

一方、検出された同期信号と対応付けられた優先度が、自端末２０Ｄの優先度よりも低い場合、制御部２０６Ｄは、動作モードを第２の動作モードに維持する。従って、この場合、制御部２０６Ｄは、自端末２０Ｄによる同期信号の送信を継続する。
これによれば、優先度が高い端末２０Ｄほど、クラスタヘッドとして用いられる確率を高めることができる。更に、同期信号が無駄に送信されることを抑制できる。

なお、制御部２０６Ｄは、検出された同期信号と対応付けられた優先度が、自端末２０Ｄの優先度よりも高い場合、動作モードを切り替えずに、同期信号の送信を継続するとともに、同期信号の送信電力を小さくしてもよい。

（動作）
次に、第２実施形態に係る端末２０Ｄの動作について、図１２を参照しながら説明する。
第２実施形態に係る端末２０Ｄは、図５の処理に代えて、図５のステップＳ１０４の後に、図１２のステップＳ２０１〜Ｓ２０２を追加した処理を実行する。なお、ステップＳ２０１は、ステップＳ１０４の前に実行されてもよい。

端末２０Ｄは、同期信号を送信した（図１２のステップＳ１０４）後、自端末２０Ｄの優先度を更新する（図１２のステップＳ２０１）。本例では、端末２０Ｄは、自端末２０Ｄが同期信号の送信を開始してから経過した時間が長くなるほど自端末２０Ｄの優先度を高くするように、自端末２０Ｄの優先度を更新する。

次いで、端末２０Ｄは、自端末２０Ｄの優先度よりも高い優先度と対応付けられた同期信号が検出されたか否かを判定する（図１２のステップＳ２０２）。
ここでは、自端末２０Ｄの優先度よりも高い優先度と対応付けられた同期信号が検出された場合を想定する。この場合、端末２０Ｄは、「Ｙｅｓ」と判定し、図１２のステップＳ１０５へ進む。本例では、端末２０Ｄが図１２のステップＳ２０２にて「Ｙｅｓ」と判定することは、端末２０Ｄの動作モードを第２の動作モードから第１の動作モードへ切り替えることを表す。従って、この場合、端末２０Ｄは、同期信号の送信を中止する。

また、端末２０Ｄは、図１２のステップＳ２０２にて、自端末２０Ｄの優先度よりも高い優先度と対応付けられた同期信号が検出されなかった場合、「Ｎｏ」と判定して図１２のステップＳ１０４へ戻る。この場合、端末２０Ｄの動作モードは、第２の動作モードに維持される。従って、端末２０Ｄは、同期信号の送信を継続する。

以上、説明したように、第２実施形態に係る端末２０Ｄは、優先度決定部２０８により決定された優先度を自端末２０Ｄの状態に応じて変更する。
これによれば、端末２０Ｄの状態の変化を優先度に反映できる。これにより、端末２０Ｄの状態に応じた、適切な優先度を用いることができる。この結果、クラスタヘッドが変更される頻度を低減できる。また、クラスタヘッドの数を低減できる。従って、無線リソースを有効に利用できる。

更に、第２実施形態に係る端末２０Ｄは、他の端末２０Ｄからの同期信号の受信に応じて、当該他の端末２０Ｄの優先度に基づいて自端末２０Ｄによる同期信号の送信を制御する。
これによれば、優先度が高い端末２０Ｄほど、クラスタヘッドとして用いられる確率を高めることができる。更に、同期信号が無駄に送信されることを抑制できる。

また、クラスタヘッドとして用いられる端末２０Ｄは、自端末２０Ｄと通信する他の端末２０Ｄの数が多くなるほど自端末２０Ｄの優先度を高くしてもよい。

例えば、クラスタヘッドとして用いられる端末２０Ｄと通信する他の端末２０Ｄの数は、同期信号を受信した端末２０Ｄが、その同期信号を送信している端末２０Ｄに、クラスタメンバーの増加を通知することにより、取得されてよい。この場合、この通知は、ＲＡ手順を実行することにより実行されてよい。ＲＡは、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓの略記である。例えば、ＲＡ手順は、競合ベース又は非競合ベースのＲＡ手順であってよい。

また、例えば、クラスタヘッドとして用いられる端末２０Ｄと通信する他の端末２０Ｄの数は、所定の周期が経過する毎に、クラスタヘッドとして用いられる端末２０Ｄが、所定のプローブ信号を送信することにより、取得されてよい。この場合、他の端末２０Ｃは、プローブ信号の受信に応じて、応答信号を送信してよい。更に、この場合、クラスタヘッドとして用いられる端末２０Ｄは、受信した応答信号に基づいて上記数を取得してよい。

これによれば、接続中のクラスタメンバーが多い端末２０Ｄほど、クラスタヘッドからクラスタメンバーに変更されにくくなる。従って、接続先となる端末２０Ｄを変更するクラスタメンバーの数を低減できる。この結果、クラスタメンバーが接続先となる端末２０Ｄを変更するために用いられる無線リソースを低減できる。従って、無線リソースを有効に利用できる。

なお、端末２０Ｄは、優先度を更新した場合、更新後の優先度を報知してもよい。また、端末２０Ｄは、優先度を更新した場合、更新後の優先度と対応付けられた同期信号を送信してもよい。

なお、端末２０Ｄは、優先度を更新しなくてもよい。また、端末２０Ｄは、自端末２０Ｄの優先度を決定せずに、基地局１０から受信した優先度を自端末２０Ｄの優先度として用いてもよい。また、端末２０Ｄは、第２の動作モードにおいて、自端末２０Ｄの優先度よりも高い優先度を有する他の端末２０Ｄから同期信号を受信したとき、同期信号の送信を継続してもよい。

＜第２実施形態の第１変形例＞
次に、本発明の第２実施形態の第１変形例に係る無線通信システムについて説明する。第２実施形態の第１変形例に係る無線通信システムは、第２実施形態に係る無線通信システムに対して、端末が複数の端末のそれぞれから同期信号を受信した場合に一方の端末の存在を他方の端末に通知する点において相違している。以下、かかる相違点を中心として説明する。なお、第２実施形態の第１変形例の説明において、第２実施形態にて使用した符号と同じ符号を付したものは、同一又はほぼ同様のものである。

（機能）
図１３に例示するように、第１変形例に係る端末２０Ｅは、機能的に、図１１の端末２０Ｄの機能に加えて、ＲＡ信号生成部２１７Ｅを備える。ＲＡは、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓの略記である。

ＲＡ信号生成部２１７Ｅは、ＲＡ手順を実行するためのＲＡ信号を生成する。例えば、ＲＡ手順は、競合ベース又は非競合ベースのＲＡ手順であってよい。ＲＡ信号生成部２１７Ｅは、後述する制御部２０６Ｅによる制御に従って、予め定められた無線リソースを用いてＲＡ信号を送信するように、生成したＲＡ信号を出力する。

更に、第１変形例に係る端末２０Ｅは、機能的に、図１１の制御部２０６Ｄに代えて、制御部２０６Ｅを備える。
ここで、説明の便宜上、着目する端末２０Ｅを第１の端末２０Ｅ又は自端末２０Ｅと表し、第１の端末２０Ｅと異なる端末２０Ｅを第２の端末２０Ｅと表し、第１の端末２０Ｅ及び第２の端末２０Ｅと異なる端末２０Ｅを第３の端末２０Ｅと表す。

制御部２０６Ｅは、第１及び第２の相違点を除いて、制御部２０６Ｄと同様の機能を有する。第１の相違点は、第２の端末２０Ｅ及び第３の端末２０Ｅのそれぞれから同期信号を受信した場合に、第２の端末２０Ｅ及び第３の端末２０Ｅの一方の存在を、第２の端末２０Ｅ及び第３の端末２０Ｅの他方に通知する点である。第２の相違点は、自端末２０Ｅと異なる端末２０Ｅからの通知に基づいて、自端末２０Ｅによる同期信号の送信を制御する点である。

本例では、制御部２０６Ｅは、第１の動作モードにおいて、同期信号検出部２０４からの検出結果に基づいて、他の同期信号が検出されたか否かを判定する。

ここで、他の同期信号は、第１の端末２０Ｅが第１の動作モードにて動作することを決定する基となった同期信号を送信してきた第２の端末２０Ｅと異なる第３の端末２０Ｅにより送信された同期信号である。例えば、第１の端末２０Ｅが、自端末２０Ｅと異なる第２の端末２０Ｅから同期信号を受信し、その受信に応じて、第１の動作モードにて動作することを決定した場合を想定する。この場合において、第１の端末２０Ｅが第３の端末２０Ｅからも同期信号を受信した場合を想定する。この場合、上述した「他の同期信号」は、第３の端末２０Ｅにより送信された同期信号である。

制御部２０６Ｅは、他の同期信号が検出された場合、第２の端末２０Ｅ及び第３の端末２０Ｅのうちの優先度が高い端末２０Ｅの存在を、第２の端末２０Ｅ及び第３の端末２０Ｅのうちの優先度が低い端末２０Ｅに通知する。本例では、制御部２０６Ｅは、検出された同期信号と対応付けられた優先度に基づいて、上記通知を行なう。なお、通知は、報告とも表される。

本例では、上記通知は、第１の端末２０Ｅが、通知先の端末２０Ｅとの間でＲＡ手順を実行することにより行なわれる。本例では、制御部２０６Ｅは、通知先の端末２０Ｅとの間でＲＡ手順を実行するようにＲＡ信号生成部２１７Ｅを制御する。制御部２０６Ｅは、通知先の端末２０Ｅによりランダムアクセス信号に応じて無線リソースが割り当てられると、割り当てられた無線リソースを用いて上記通知を行なうように、制御信号生成部２１０又はデータ信号生成部２１１を制御する。

更に、制御部２０６Ｅは、第２の動作モードにおいて、自端末２０Ｅと異なる端末２０Ｅから上記通知を受信したとき、自端末２０Ｅによる同期信号の送信を中止する。
一方、制御部２０６Ｅは、第２の動作モードにおいて、自端末２０Ｅと異なる端末２０Ｅから上記通知を受信しなかったとき、自端末２０Ｅによる同期信号の送信を継続する。

なお、制御部２０６Ｅは、第２の動作モードにおいて、自端末２０Ｅと異なる端末２０Ｅから上記通知を受信したとき、同期信号の送信を継続するとともに、同期信号の送信電力を小さくしてもよい。

（動作）
次に、第１変形例に係る第１の端末２０Ｅの動作について、図１４を参照しながら説明する。
第１変形例に係る第１の端末２０Ｅは、図１２の処理に代えて図１４の処理を実行する。図１４の処理は、図１２のステップＳ２０２のＮｏルートに、図１４のステップＳ３０１を追加するとともに、図１２のステップＳ１０５の後に、図１４のステップＳ３０２〜Ｓ３０４を追加した処理である。

第１の端末２０Ｅは、自端末２０Ｅの優先度よりも高い優先度と対応付けられた同期信号が検出されなかったと判定した（図１４のステップＳ２０２のＮｏルート）後、他の端末２０Ｅから通知を受信したか否かを判定する（図１４のステップＳ３０１）。

先ず、第１の端末２０Ｅが他の端末２０Ｅから通知を受信しなかった場合を想定する。この場合、第１の端末２０Ｅは、「Ｎｏ」と判定して図１４のステップＳ１０４へ戻る。この場合、第１の端末２０Ｅは、同期信号の送信を継続する。

次に、第１の端末２０Ｅが他の端末２０Ｅから通知を受信した場合を想定する。この場合、第１の端末２０Ｅは、「Ｙｅｓ」と判定して図１４のステップＳ２０２へ戻る。従って、この場合、第１の端末２０Ｅは、ステップＳ１０４を実行しないので、同期信号を送信しない。従って、この場合、第１の端末２０Ｅは、同期信号の送信を中止する。

更に、自端末２０Ｅの優先度よりも高い優先度の第２の端末２０Ｅからの同期信号が検出された場合を想定する。この場合、第１の端末２０Ｅは、図１４のステップＳ２０２にて「Ｙｅｓ」と判定し、図１４のステップＳ１０５へ進む。

そして、第１の端末２０Ｅは、検出した同期信号に基づいて、同期信号を送信してきた第２の端末２０Ｅとの間で通信タイミングを同期する（図１４のステップＳ１０５）。次いで、第１の端末２０Ｅは、他の同期信号（本例では、第３の端末２０Ｅからの同期信号）を検出するか否かを判定する（図１４のステップＳ３０２）。

他の同期信号が検出されない場合、第１の端末２０Ｅは、「Ｎｏ」と判定して図１４のステップＳ１０１へ戻る。一方、他の同期信号が検出された場合、第１の端末２０Ｅは、「Ｙｅｓ」と判定して図１４のステップＳ３０３へ進む。

そして、第１の端末２０Ｅは、第２の端末２０Ｅ及び第３の端末２０Ｅのうちの、優先度が高い端末２０Ｅからの同期信号に基づいて、その同期信号を送信してきた端末２０Ｅとの間で通信タイミングを同期する（図１４のステップＳ３０３）。

次いで、第１の端末２０Ｅは、第２の端末２０Ｅ及び第３の端末２０Ｅのうちの、優先度が低い端末２０Ｅに、第２の端末２０Ｅ及び第３の端末２０Ｅのうちの、優先度が高い端末２０Ｅの存在を通知する（図１４のステップＳ３０４）。その後、第１の端末２０Ｅは、図１４のステップＳ１０１へ戻る。

例えば、第２の端末２０Ｅの優先度が、第３の端末２０Ｅの優先度よりも高い場合、第１の端末２０Ｅは、ステップＳ３０３にて、第２の端末２０Ｅからの同期信号に基づいて第２の端末２０Ｅとの間で通信タイミングを同期する。更に、この場合、第１の端末２０Ｅは、ステップＳ３０４にて、第２の端末２０Ｅの存在を第３の端末２０Ｅに通知する。これにより、第３の端末２０Ｅは、第３の端末２０Ｅによる同期信号の送信を中止する。これによれば、第１の端末２０Ｅにおける、第２の端末２０Ｅからの信号に対する第３の端末２０Ｅからの同期信号による干渉を低減できる。

逆に、例えば、第３の端末２０Ｅの優先度が、第２の端末２０Ｅの優先度よりも高い場合、第１の端末２０Ｅは、ステップＳ３０３にて、第３の端末２０Ｅからの同期信号に基づいて第３の端末２０Ｅとの間で通信タイミングを同期する。更に、この場合、第１の端末２０Ｅは、ステップＳ３０４にて、第３の端末２０Ｅの存在を第２の端末２０Ｅに通知する。これにより、第２の端末２０Ｅは、第２の端末２０Ｅによる同期信号の送信を中止する。これによれば、第１の端末２０Ｅにおける、第３の端末２０Ｅからの信号に対する第２の端末２０Ｅからの同期信号による干渉を低減できる。

以上、説明したように、第１変形例に係る第１の端末２０Ｅは、優先度が互いに異なる第２及び第３の端末２０Ｅのそれぞれからの同期信号の受信に応じて、第２及び第３の端末２０Ｅのうちの優先度が低い一方の端末２０Ｅに他方の端末２０Ｅの存在を通知する。
これによれば、一方の端末２０Ｅが他方の端末２０Ｅから同期信号を受信できない場合であっても、一方の端末２０Ｅが他方の端末２０Ｅの存在を認識できる。

なお、端末２０Ｅは、優先度を更新しなくてもよい。また、端末２０Ｅは、自端末２０Ｅの優先度を決定せずに、基地局１０から受信した優先度を自端末２０Ｅの優先度として用いてもよい。また、端末２０Ｅは、第２の動作モードにおいて、自端末２０Ｅの優先度よりも高い優先度を有する他の端末２０Ｅから同期信号を受信したとき、同期信号の送信を継続してもよい。

＜第２実施形態の第２変形例＞
次に、本発明の第２実施形態の第２変形例に係る無線通信システムについて説明する。第２実施形態の第２変形例に係る無線通信システムは、第２実施形態に係る無線通信システムに対して、端末が第１の動作モードにおいて複数の端末のそれぞれから同期信号を受信したとき同期信号を送信する点において相違している。以下、かかる相違点を中心として説明する。なお、第２実施形態の第２変形例の説明において、第２実施形態にて使用した符号と同じ符号を付したものは、同一又はほぼ同様のものである。

（機能）
図１５に例示するように、第２変形例に係る端末２０Ｆは、機能的に、図１１の制御部２０６Ｄに代えて、制御部２０６Ｆを備える。
ここで、説明の便宜上、着目する端末２０Ｆを第１の端末２０Ｆ又は自端末２０Ｆと表し、第１の端末２０Ｆと異なる端末２０Ｆを第２の端末２０Ｆと表し、第１の端末２０Ｆ及び第２の端末２０Ｆと異なる端末２０Ｆを第３の端末２０Ｆと表す。

制御部２０６Ｆは、第１の端末２０Ｆが第１の動作モードにおいて、第２の端末２０Ｆ及び第３の端末２０Ｆのそれぞれから同期信号を受信したとき、同期信号を送信する点を除いて、制御部２０６Ｄと同様の機能を有する。

本例では、制御部２０６Ｆは、自端末２０Ｆが第１の動作モードにおいて、同期信号検出部２０４からの検出結果に基づいて、他の同期信号が検出されたか否かを判定する。

ここで、他の同期信号は、第１の端末２０Ｆが第１の動作モードにて動作することを決定する基となった同期信号を送信してきた第２の端末２０Ｆと異なる第３の端末２０Ｆにより送信された同期信号である。例えば、第１の端末２０Ｆが、自端末２０Ｆと異なる第２の端末２０Ｆから同期信号を受信し、その受信に応じて、第１の動作モードにて動作することを決定した場合を想定する。この場合において、第１の端末２０Ｆが第３の端末２０Ｆからも同期信号を受信した場合を想定する。この場合、上述した「他の同期信号」は、第３の端末２０Ｆにより送信された同期信号である。

制御部２０６Ｆは、他の同期信号が検出された場合、第２の端末２０Ｆ及び第３の端末２０Ｆのうちの優先度が高い端末２０Ｆとの間で通信タイミングを同期する制御を行なう。更に、この場合、制御部２０６Ｆは、同期信号を送信するように同期信号生成部２０９を制御する。

本例では、制御部２０６Ｆは、同期信号の送信タイミングが、親端末２０Ｆから同期信号を受信するタイミングを基準としたタイミングとなるように、同期信号生成部２０９を制御する。本例では、親端末２０Ｆは、第２の端末２０Ｆ及び第３の端末２０Ｆのうちの優先度が高い端末２０Ｆである。例えば、親端末２０Ｆから同期信号を受信するタイミングを基準としたタイミングは、親端末２０Ｆから同期信号を受信するタイミング、又は、親端末２０Ｆから同期信号を受信するタイミングと所定の時間だけ異なるタイミングである。

このように、制御部２０６Ｆは、第２の端末２０Ｆ、及び、第３の端末２０Ｆのそれぞれからの同期信号の受信に応じて、同期信号を送信する。
これによれば、第２の端末２０Ｆ及び第３の端末２０Ｆの一方の端末２０Ｆが、第２の端末２０Ｆ及び第３の端末２０Ｆの他方の端末２０Ｆから同期信号を受信できない場合であっても、一方の端末２０Ｆが第１の端末２０Ｆから同期信号を受信できる。

（動作）
次に、第２変形例に係る第１の端末２０Ｆの動作について、図１６を参照しながら説明する。
第２変形例に係る第１の端末２０Ｆは、図１２の処理に代えて図１６の処理を実行する。図１６の処理は、図１２のステップＳ１０５の後に、図１６のステップＳ４０１〜Ｓ４０３を追加した処理である。

ここでは、第１の端末２０Ｆが、図１６のステップＳ２０２にて、自端末２０Ｆの優先度よりも高い優先度の第２の端末２０Ｆからの同期信号を検出した場合を想定する。この場合、第１の端末２０Ｆは、「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ１０５へ進み、検出した同期信号に基づいて、同期信号を送信してきた第２の端末２０Ｆとの間で通信タイミングを同期する（図１６のステップＳ１０５）。

次いで、第１の端末２０Ｆは、他の同期信号（本例では、第３の端末２０Ｆからの同期信号）を検出するか否かを判定する（図１６のステップＳ４０１）。
他の同期信号が検出されない場合、第１の端末２０Ｆは、「Ｎｏ」と判定して図１６のステップＳ１０１へ戻る。一方、他の同期信号が検出された場合、第１の端末２０Ｆは、「Ｙｅｓ」と判定して図１６のステップＳ４０２へ進む。

そして、第１の端末２０Ｆは、第２の端末２０Ｆ及び第３の端末２０Ｆのうちの、優先度が高い端末２０Ｆからの同期信号に基づいて、その同期信号を送信してきた端末２０Ｆとの間で通信タイミングを同期する（図１６のステップＳ４０２）。

次いで、第１の端末２０Ｆは、上記ステップＳ４０２にて通信タイミングを同期した親端末２０Ｆから同期信号を受信するタイミングを基準としたタイミングにて同期信号を送信する（図１６のステップＳ４０３）。その後、第１の端末２０Ｆは、図１６のステップＳ１０１へ戻る。

例えば、第２の端末２０Ｆの優先度が、第３の端末２０Ｆの優先度よりも高い場合、第１の端末２０Ｆは、ステップＳ４０２にて、第２の端末２０Ｆからの同期信号に基づいて第２の端末２０Ｆとの間で通信タイミングを同期する。更に、この場合、第１の端末２０Ｆは、ステップＳ４０３にて、第２の端末２０Ｆから同期信号を受信するタイミングを基準としたタイミングにて同期信号を送信する。

この場合において、第１の端末２０Ｆの優先度が、第３の端末２０Ｆの優先度よりも高い場合を想定する。この場合、第３の端末２０Ｆは、第１の端末２０Ｆからの同期信号の受信に応じて、動作モードを第２の動作モードから第１の動作モードへ切り替える。これにより、第３の端末２０Ｆは、第３の端末２０Ｆによる同期信号の送信を中止する。これによれば、第１の端末２０Ｆにおける、第２の端末２０Ｆからの信号に対する第３の端末２０Ｆからの同期信号による干渉を低減できる。

以上、説明したように、第２変形例に係る第１の端末２０Ｆは、第２及び第３の端末２０Ｆのそれぞれからの同期信号の受信に応じて、同期信号を送信する。
これによれば、第２及び第３の端末２０Ｆの一方の端末２０Ｆが、第２及び第３の端末２０Ｆの他方の端末２０Ｆから同期信号を受信できない場合であっても、一方の端末２０Ｆが第１の端末２０Ｆから同期信号を受信できる。

なお、端末２０Ｆは、優先度を更新しなくてもよい。また、端末２０Ｆは、自端末２０Ｆの優先度を決定せずに、基地局１０から受信した優先度を自端末２０Ｆの優先度として用いてもよい。また、端末２０Ｆは、第２の動作モードにおいて、自端末２０Ｆの優先度よりも高い優先度を有する他の端末２０Ｆから同期信号を受信したとき、同期信号の送信を継続してもよい。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る無線通信システムについて説明する。第３実施形態に係る無線通信システムは、第２実施形態に係る無線通信システムに対して、複数の端末からの同期信号の受信タイミングの差を一方の端末に通知する点において相違している。以下、かかる相違点を中心として説明する。なお、第３実施形態の説明において、第２実施形態にて使用した符号と同じ符号を付したものは、同一又はほぼ同様のものである。

（機能）
図１７に例示するように、第３実施形態に係る端末２０Ｇは、機能的に、図１１の端末２０Ｄの機能に加えて、ＲＡ信号生成部２１７Ｇを備える。ＲＡは、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓの略記である。

ＲＡ信号生成部２１７Ｇは、ＲＡ手順を実行するためのＲＡ信号を生成する。例えば、ＲＡ手順は、競合ベース又は非競合ベースのＲＡ手順であってよい。ＲＡ信号生成部２１７Ｇは、後述する制御部２０６Ｇによる制御に従って、予め定められた無線リソースを用いてＲＡ信号を送信するように、生成したＲＡ信号を出力する。

更に、第３実施形態に係る端末２０Ｇは、機能的に、図１１の制御部２０６Ｄに代えて、制御部２０６Ｇを備える。
ここで、説明の便宜上、着目する端末２０Ｇを第１の端末２０Ｇ又は自端末２０Ｇと表し、第１の端末２０Ｇと異なる端末２０Ｇを第２の端末２０Ｇと表し、第１の端末２０Ｇ及び第２の端末２０Ｇと異なる端末２０Ｇを第３の端末２０Ｇと表す。

制御部２０６Ｇは、第１及び第２の相違点を除いて、制御部２０６Ｄと同様の機能を有する。第１の相違点は、第２及び第３の端末２０Ｇのそれぞれから同期信号を受信した場合、第２の端末２０Ｇから同期信号を受信したタイミングと、第３の端末２０Ｇから同期信号を受信したタイミングと、の差を第２及び第３の端末２０Ｇの一方に通知する点である。第２の相違点は、自端末２０Ｇと異なる端末２０Ｇからの通知に基づいて、自端末２０Ｇによる同期信号の送信タイミングを調整する点である。

本例では、制御部２０６Ｇは、第１の動作モードにおいて、同期信号検出部２０４からの検出結果に基づいて、他の同期信号が検出されたか否かを判定する。

ここで、他の同期信号は、第１の端末２０Ｇが第１の動作モードにて動作することを決定する基となった同期信号を送信してきた第２の端末２０Ｇと異なる第３の端末２０Ｇにより送信された同期信号である。例えば、第１の端末２０Ｇが、自端末２０Ｇと異なる第２の端末２０Ｇから同期信号を受信し、その受信に応じて、第１の動作モードにて動作することを決定した場合を想定する。この場合において、第１の端末２０Ｇが第３の端末２０Ｇからも同期信号を受信した場合を想定する。この場合、上述した「他の同期信号」は、第３の端末２０Ｇにより送信された同期信号である。

制御部２０６Ｇは、他の同期信号が検出された場合、第２の端末２０Ｇ及び第３の端末２０Ｇのうちの優先度が高い端末２０Ｇとの間で通信タイミングを同期する制御を行なう。

更に、この場合、制御部２０６Ｇは、第２の端末２０Ｇから同期信号を受信したタイミングと、第３の端末２０Ｇから同期信号を受信したタイミングと、の差を、第２の端末２０Ｇ及び第３の端末２０Ｇのうちの優先度が低い端末２０Ｇに通知する。本例では、制御部２０６Ｇは、検出された同期信号と対応付けられた優先度に基づいて、通知先の端末２０Ｇを決定する。なお、第２の端末２０Ｇから同期信号を受信したタイミングと、第３の端末２０Ｇから同期信号を受信したタイミングと、の差は、同期信号の時間差とも表される。

本例では、上記通知は、第１の端末２０Ｇが、通知先の端末２０Ｇとの間でＲＡ手順を実行することにより行なわれる。本例では、制御部２０６Ｇは、通知先の端末２０Ｇとの間でＲＡ手順を実行するようにＲＡ信号生成部２１７Ｇを制御する。制御部２０６Ｇは、通知先の端末２０Ｇにより無線リソースが割り当てられると、割り当てられた無線リソースを用いて上記通知を行なうように、制御信号生成部２１０又はデータ信号生成部２１１を制御する。

更に、制御部２０６Ｇは、第２の動作モードにおいて、自端末２０Ｇと異なる端末２０Ｇから上記通知を受信したとき、自端末２０Ｇによる同期信号の送信タイミングを調整する。
本例では、制御部２０６Ｇは、上記通知に基づいて、当該通知の基となった同期信号の送信元の端末２０Ｇ間で、同期信号の送信タイミングが同期するように、自端末２０Ｇによる同期信号の送信タイミングを調整する。

一方、制御部２０６Ｇは、第２の動作モードにおいて、自端末２０Ｇと異なる端末２０Ｇから上記通知を受信しなかったとき、自端末２０Ｇによる同期信号の送信タイミングを調整しない。

（動作）
次に、第３実施形態に係る第１の端末２０Ｇの動作について、図１８を参照しながら説明する。
第３実施形態に係る第１の端末２０Ｇは、図１２の処理に代えて図１８の処理を実行する。図１８の処理は、図１２のステップＳ２０２のＮｏルートに、図１８のステップＳ５０１〜Ｓ５０２を追加するとともに、図１２のステップＳ１０５の後に、図１８のステップＳ５０３〜Ｓ５０５を追加した処理である。

第１の端末２０Ｇは、自端末２０Ｇの優先度よりも高い優先度と対応付けられた同期信号が検出されなかったと判定した（図１８のステップＳ２０２のＮｏルート）後、他の端末２０Ｇから通知を受信したか否かを判定する（図１８のステップＳ５０１）。

先ず、第１の端末２０Ｇが他の端末２０Ｇから通知を受信しなかった場合を想定する。この場合、第１の端末２０Ｇは、「Ｎｏ」と判定して図１８のステップＳ１０４へ戻る。
次に、第１の端末２０Ｇが他の端末２０Ｇから通知を受信した場合を想定する。この場合、第１の端末２０Ｇは、「Ｙｅｓ」と判定し、通知に基づいて、自端末２０Ｇによる同期信号の送信タイミングを調整する（図１８のステップＳ５０２）。そして、第１の端末２０Ｇは、図１８のステップＳ１０４へ戻る。

ここで、自端末２０Ｇの優先度よりも高い優先度の第２の端末２０Ｇからの同期信号が検出された場合を想定する。この場合、第１の端末２０Ｇは、図１８のステップＳ２０２にて「Ｙｅｓ」と判定し、図１８のステップＳ１０５へ進む。

そして、第１の端末２０Ｇは、検出した同期信号に基づいて、同期信号を送信してきた第２の端末２０Ｇとの間で通信タイミングを同期する（図１８のステップＳ１０５）。次いで、第１の端末２０Ｇは、他の同期信号（本例では、第３の端末２０Ｇからの同期信号）を検出するか否かを判定する（図１８のステップＳ５０３）。

他の同期信号が検出されない場合、第１の端末２０Ｇは、「Ｎｏ」と判定して図１８のステップＳ１０１へ戻る。一方、他の同期信号が検出された場合、第１の端末２０Ｇは、「Ｙｅｓ」と判定して図１８のステップＳ５０４へ進む。

そして、第１の端末２０Ｇは、第２の端末２０Ｇ及び第３の端末２０Ｇのうちの、優先度が高い端末２０Ｇからの同期信号に基づいて、その同期信号を送信してきた端末２０Ｇとの間で通信タイミングを同期する（図１８のステップＳ５０４）。

次いで、第１の端末２０Ｇは、第２及び第３の端末２０Ｇのうちの、優先度が低い端末２０Ｇに、第２の端末２０Ｇから同期信号を受信したタイミングと、第３の端末２０Ｇから同期信号を受信したタイミングと、の差を通知する（図１８のステップＳ５０５）。その後、第１の端末２０Ｇは、図１８のステップＳ１０１へ戻る。

例えば、第２の端末２０Ｇの優先度が、第３の端末２０Ｇの優先度よりも高い場合、第１の端末２０Ｇは、ステップＳ５０４にて、第２の端末２０Ｇからの同期信号に基づいて第２の端末２０Ｇとの間で通信タイミングを同期する。更に、この場合、第１の端末２０Ｇは、ステップＳ５０５にて、同期信号の時間差を第３の端末２０Ｇに通知する。

これにより、第３の端末２０Ｇは、通知に基づいて、第３の端末２０Ｇによる同期信号の送信タイミングを、第２の端末２０Ｇによる同期信号の送信タイミングに同期させる。これによれば、第１の端末２０Ｇが、第２の端末２０Ｇから受信する信号に対する、第３の端末２０Ｇからの信号の干渉を抑制できる。このため、端末２０Ｇ間の通信の品質を高めることができる。従って、無線リソースを有効に利用できる。

逆に、例えば、第３の端末２０Ｇの優先度が、第２の端末２０Ｇの優先度よりも高い場合、第１の端末２０Ｇは、ステップＳ５０４にて、第３の端末２０Ｇからの同期信号に基づいて第３の端末２０Ｇとの間で通信タイミングを同期する。更に、この場合、第１の端末２０Ｇは、ステップＳ５０５にて、同期信号の時間差を第２の端末２０Ｇに通知する。

これにより、第２の端末２０Ｇは、通知に基づいて、第２の端末２０Ｇによる同期信号の送信タイミングを、第３の端末２０Ｇによる同期信号の送信タイミングに同期させる。これによれば、第１の端末２０Ｇが、第３の端末２０Ｇから受信する信号に対する、第２の端末２０Ｇからの信号の干渉を抑制できる。このため、端末２０Ｇ間の通信の品質を高めることができる。従って、無線リソースを有効に利用できる。

以上、説明したように、第３実施形態に係る第１の端末２０Ｇは、第２及び第３の端末２０Ｇのそれぞれからの同期信号の受信に応じて、同期信号の時間差を、第２及び第３の端末２０Ｇの一方の端末２０Ｇに通知する。

これによれば、同期信号の送信タイミングを第２及び第３の端末２０Ｇの間で同期させることができる。これにより、第１の端末２０Ｇが、第２及び第３の端末２０Ｇの一方から受信する信号に対する、第２及び第３の端末２０Ｇの他方からの信号の干渉を抑制できる。このため、端末２０Ｇ間の通信の品質を高めることができる。従って、無線リソースを有効に利用できる。

更に、第３実施形態に係る第１の端末２０Ｇは、第２及び第３の端末２０Ｇのうちの、同期信号の送信に関する優先度が低い一方の端末２０Ｇに、同期信号の時間差を通知する。更に、第２及び第３の端末２０Ｇのうちの他方の端末２０Ｇは、通知に基づいて、同期信号を送信するタイミングを、一方の端末２０Ｇに同期させる。

優先度が高い端末２０Ｇほど、当該端末２０Ｇに接続中のクラスタメンバーの数が多くなりやすい。従って、優先度が相対的に高い端末２０Ｇが、同期信号を送信するタイミングを、優先度が相対的に低い端末２０Ｇに同期させる場合よりも、同期信号の送信タイミングを制御するために用いられる無線リソースを低減できる確率を高くできる。

なお、端末２０Ｇは、優先度を更新しなくてもよい。また、端末２０Ｇは、自端末２０Ｇの優先度を決定せずに、基地局１０から受信した優先度を自端末２０Ｇの優先度として用いてもよい。また、端末２０Ｇは、第２の動作モードにおいて、自端末２０Ｇの優先度よりも高い優先度を有する他の端末２０Ｇから同期信号を受信したとき、同期信号の送信を継続してもよい。

また、第１の端末２０Ｇは、同期信号の時間差を、第２及び第３の端末２０Ｇの両方に通知してもよい。この場合、通知は、無線エリア又は端末２０Ｇを識別する識別子と、識別子と対応付けられた優先度と、を含んでいてもよい。この場合、第２の端末２０Ｇは、自端末２０Ｇの優先度が、第３の端末２０Ｇの優先度よりも低い場合に、同期信号の送信タイミングを調整してよい。同様に、第３の端末２０Ｇは、自端末２０Ｇの優先度が、第２の端末２０Ｇの優先度よりも低い場合に、同期信号の送信タイミングを調整してよい。

また、第１の端末２０Ｇは、第２及び第３の端末２０Ｇのそれぞれから同期信号を受信した場合において、後述の通知条件が成立するとき、同期信号の時間差の通知を実行し、通知条件が成立しないとき、同期信号の時間差の通知を実行しなくてもよい。更に、第１の端末２０Ｇは、第２及び第３の端末２０Ｇのそれぞれから同期信号を受信した場合において、通知条件が成立しないとき、第２及び第３の端末２０Ｇのうちの優先度が低い方の端末２０Ｇに中止指示を通知してよい。本例では、中止指示は、同期信号の送信の中止を指示する情報である。従って、中止指示が通知された端末２０Ｇは、同期信号の送信を中止する。

通知条件は、例えば、下記のいずれかである。
（１）第２の端末２０Ｇの優先度、及び、第３の端末２０Ｇの優先度の両方が、所定の基準優先度よりも高い。
（２）第２の端末２０Ｇの優先度と、第３の端末２０Ｇの優先度と、の差が、所定の基準差よりも小さい。
（３）第２の端末２０Ｇを接続先とするクラスタメンバーの数、及び、第３の端末２０Ｇを接続先とするクラスタメンバーの数の両方が、所定の基準数よりも多い。
（４）第２の端末２０Ｇを接続先とするクラスタメンバーの数と、第３の端末２０Ｇを接続先とするクラスタメンバーの数と、の差が、所定の基準差よりも小さい。
（５）第２の端末２０Ｇが同期信号の送信を開始してから経過した時間、及び、第３の端末２０Ｇが同期信号の送信を開始してから経過した時間の両方が、所定の基準時間よりも長い。
（６）第２の端末２０Ｇが同期信号の送信を開始してから経過した時間と、第３の端末２０Ｇが同期信号の送信を開始してから経過した時間と、の差が、所定の基準差よりも小さい。

また、同期信号の時間差の通知先は、第２及び第３の端末２０Ｇのうちの、接続中のクラスタメンバー２０Ｇの数が少ない方の端末２０Ｇであってもよい。また、同期信号の時間差の通知先は、第２及び第３の端末２０Ｇのうちの、同期信号の送信を開始してから経過した時間が短い方の端末２０Ｇであってもよい。

＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係る無線通信システムについて説明する。第４実施形態に係る無線通信システムは、第２実施形態に係る無線通信システムに対して、端末がクラスタヘッドからクラスタメンバーに切り替わる前に他の端末にクラスタヘッドの切り替えを指示する点において相違している。以下、かかる相違点を中心として説明する。なお、第４実施形態の説明において、第２実施形態にて使用した符号と同じ符号を付したものは、同一又はほぼ同様のものである。

（機能）
図１９に例示するように、第４実施形態に係る無線通信システム１Ｈは、図１に示す端末２０−１〜２０−１０に代えて、端末２０Ｈ−１〜２０Ｈ−１０を備える。
図２０に例示するように、第４実施形態に係る端末２０Ｈは、機能的に、図１１の制御部２０６Ｄに代えて、制御部２０６Ｈを備える。制御部２０６Ｈは、第１及び第２の相違点を除いて、制御部２０６Ｄと同様の機能を有する。

第１の相違点は、端末２０Ｈの動作モードが第２の動作モードから第１の動作モードへ切り替わる場合、ヘッド切替指示を送信するように制御部２０６Ｈが制御信号生成部２１０を制御する点である。

上述したように、端末２０Ｈの動作モードが第２の動作モードである場合、端末２０Ｈの通信状態は、端末２０Ｈがクラスタヘッドとして用いられる第３の通信状態である。また、端末２０Ｈの動作モードが第１の動作モードである場合、端末２０Ｈの通信状態は、端末２０Ｈがクラスタメンバーとして用いられる第２の通信状態と、端末２０Ｈが基地局１０との間で通信を行なう第１の通信状態と、のいずれかである。

端末２０Ｈがクラスタヘッドとして用いられることは、端末２０Ｈがクラスタヘッドであることを表してよい。また、端末２０Ｈがクラスタメンバーとして用いられることは、端末２０Ｈがクラスタメンバーであることを表してよい。

本例では、説明の便宜上、端末２０Ｈの動作モードが第１の動作モードである場合、端末２０Ｈの通信状態が第２の通信状態であることを想定する。従って、本例では、端末２０Ｈの動作モードが第２の動作モードから第１の動作モードへ切り替わることは、端末２０Ｈがクラスタヘッドからクラスタメンバーへ変更されることを表す。クラスタヘッドからクラスタメンバーへの変更は、クラスタヘッドからクラスタメンバーへの切り替えと表されてよい。

本例では、図１９に示すように、クラスタヘッドである端末２０Ｈ−１が、クラスタヘッドである端末２０Ｈ−２に近づくことにより、端末２０Ｈ−２により送信された同期信号を受信する場合を想定する。なお、この場合、端末２０Ｈ−２も、同様に、端末２０Ｈ−１により送信された同期信号を受信する。

本例では、ヘッド切替指示は、接続先のクラスタヘッドを切り替えることを指示する情報である。ヘッド切替指示は、複数のクラスタの統合を示す情報の一例である。本例では、ヘッド切替指示は、制御信号に含まれる。

制御部２０６Ｈによってヘッド切替指示を送信することにより、クラスタヘッド２０Ｈは、クラスタヘッド２０Ｈとともにクラスタを形成する他の端末２０Ｈであるクラスタメンバーに、複数のクラスタの統合を通知する。ここで、クラスタは、複数の端末２０Ｈを含むとともに、クラスタヘッド２０Ｈにより送信される同期信号に応じて、当該複数の端末２０Ｈの間で直接に通信を実行可能に形成される。

第２の相違点は、端末２０Ｈがクラスタメンバーとして用いられ且つヘッド切替指示を受信した場合、接続先のクラスタヘッドと異なる端末２０Ｈから送信された同期信号を検出する処理を行なうように制御部２０６Ｈが同期信号検出部２０４を制御する点である。

これによれば、クラスタヘッド２０Ｈとともにクラスタを形成するクラスタメンバー２０Ｈは、他のクラスタヘッド２０Ｈにより送信される同期信号を迅速に検出できる。この結果、クラスタメンバー２０Ｈは、接続先となるクラスタヘッド２０Ｈを迅速に切り替えることができる。

制御部２０６Ｈは、図１１の制御部２０６Ｄと同様に、検出された同期信号と対応付けられた優先度が、自端末２０Ｄの優先度よりも高い場合、自端末２０Ｈをクラスタヘッドからクラスタメンバーへ変更する。従って、この場合、制御部２０６Ｈは、自端末２０Ｈによる同期信号の送信を中止する。

一方、検出された同期信号と対応付けられた優先度が、自端末２０Ｈの優先度よりも低い場合、制御部２０６Ｈは、図１１の制御部２０６Ｄと同様に、自端末２０Ｈがクラスタヘッドとして用いられる状態を維持する。従って、この場合、制御部２０６Ｈは、自端末２０Ｈによる同期信号の送信を継続する。

クラスタヘッド２０Ｈが他のクラスタヘッド２０Ｈにより送信された同期信号を受信することは、複数のクラスタヘッド２０Ｈが互いに通信可能な位置に存在することの一例である。
従って、無線通信システム１Ｈにおいては、互いに通信可能な位置に存在する複数のクラスタヘッド２０Ｈのうちの、第１のクラスタヘッド２０Ｈは、同期信号の送信を継続するとともに、第２のクラスタヘッド２０Ｈは、同期信号の送信を停止する。ここで、第１のクラスタヘッド２０Ｈの優先度は、第２のクラスタヘッド２０Ｈよりも高い。

これによれば、優先度が高い端末２０Ｈほど、クラスタヘッドとして用いられ続ける確率を高めることができる。更に、同期信号が無駄に送信されることを抑制できる。

換言すると、無線通信システム１Ｈは、互いに通信可能な位置に存在する複数のクラスタヘッド２０Ｈが送信する同期信号によりそれぞれ形成される複数のクラスタを、複数のクラスタヘッド２０Ｈのそれぞれの優先度に基づいて統合する。

これによれば、クラスタヘッドの数を低減できる。これにより、例えば、クラスタヘッド間の通信、及び、クラスタヘッドの制御等に用いられる無線リソースを低減できる。また、クラスタの統合に優先度を適切に反映することができる。本例では、優先度が高い端末２０Ｈほど、クラスタヘッドとして用いられ続ける確率を高めることができる。

なお、ヘッド切替指示は、検出された同期信号に関する同期信号情報を含んでよい。例えば、同期信号情報は、同期信号を識別する情報と、同期信号が送信されるタイミングである送信タイミングを示す情報と、の少なくとも１つを含んでよい。

本例では、同期信号を識別する情報は、Ｚａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列を識別する識別子である。なお、同期信号が優先度と対応付けられている場合、同期信号を識別する情報として優先度が用いられてよい。例えば、同期信号が送信されるタイミングを示す情報は、同期信号が送信されるサブフレームを識別する情報を含んでよい。また、例えば、同期信号が送信されるタイミングを示す情報は、切替前のクラスタヘッドが同期信号を送信するタイミングと、切替後のクラスタヘッドが同期信号を送信するタイミングと、の差を示す情報を含んでもよい。

同期信号を識別する情報、及び、同期信号の送信タイミングを示す情報は、例えば、同期信号の検出に用いられる。従って、同期信号情報は、同期信号の検出に用いられる情報とも表される。

この場合、ヘッド切替指示を受信したクラスタメンバー２０Ｈは、ヘッド切替指示に含まれる同期信号情報に基づいて、ヘッド切替指示の送信元のクラスタヘッド２０Ｈと異なる端末２０Ｈにより送信された同期信号を検出する処理を行なう。

これによれば、クラスタヘッド２０Ｈとともにクラスタを形成するクラスタメンバー２０Ｈは、他のクラスタヘッド２０Ｈにより送信される同期信号を迅速に検出できる。この結果、クラスタメンバー２０Ｈは、接続先となるクラスタヘッド２０Ｈを迅速に切り替えることができる。

（動作）
次に、第４実施形態に係る端末２０Ｈの動作について、図２１を参照しながら説明する。
第４実施形態に係る端末２０Ｈは、図１２の処理に代えて、図１２のステップＳ２０２の「Ｙｅｓ」ルートに、図２１のステップＳ６０１を追加し、図１２のステップＳ１０５の後に、図２１のステップＳ６０２及びＳ６０３を追加した処理を実行する。

本例では、図１９に示すように、クラスタヘッドである端末２０Ｈ−１により送信された同期信号に応じて、端末２０Ｈ−１とともに、クラスタメンバーである端末２０Ｈ−３〜２０Ｈ−６が第１のクラスタを形成する場合を想定する。更に、クラスタヘッドである端末２０Ｈ−２により送信された同期信号に応じて、端末２０Ｈ−２とともに、クラスタメンバーである端末２０Ｈ−７〜２０Ｈ−１０が第２のクラスタを形成する場合を想定する。

加えて、クラスタヘッド２０Ｈ−１が、クラスタヘッド２０Ｈ−２に近づくことにより、クラスタヘッド２０Ｈ−２により送信された同期信号を受信する場合を想定する。更に、本例では、クラスタヘッド２０Ｈ−１の優先度がクラスタヘッド２０Ｈ−２の優先度よりも低い場合を想定する。

先ず、端末２０Ｈ−１の動作について説明する。この場合、端末２０Ｈ−１は、図２１のステップＳ２０２へ進んだとき、「Ｙｅｓ」と判定し、クラスタメンバー２０Ｈ−３〜２０Ｈ−６にヘッド切替指示を送信する（図２１のステップＳ６０１）。

次いで、端末２０Ｈ−１は、図２１のステップＳ１０５へ進む。本例では、端末２０Ｈ−１が図２１のステップＳ２０２にて「Ｙｅｓ」と判定することは、自端末２０Ｈ−１がクラスタヘッドからクラスタメンバーへ変更されることを表す。従って、この場合、端末２０Ｈ−１は、同期信号の送信を中止する。

この場合、端末２０Ｈ−１は、検出した同期信号に基づいて、同期信号を送信してきた端末２０Ｈ−２との間で通信タイミングを同期する（図２１のステップＳ１０５）。そして、端末２０Ｈ−１は、ヘッド切替指示を受信したか否かを判定する（図２１のステップＳ６０２）。この時点では、端末２０Ｈ−１は、「Ｎｏ」と判定してステップＳ１０１へ戻る。

次に、端末２０Ｈ−２の動作について説明する。端末２０Ｈ−２は、端末２０Ｈ−１により送信された同期信号を検出する。従って、端末２０Ｈ−２は、図２１のステップＳ２０２へ進んだとき、「Ｎｏ」と判定して図２１のステップＳ１０４へ戻る。この場合、端末２０Ｈ−２は、クラスタヘッドとして用いられる状態を維持する。従って、端末２０Ｈ−２は、同期信号の送信を継続する。

次に、端末２０Ｈ−３の動作について説明する。上記仮定に従えば、端末２０Ｈ−１により同期信号が送信されている場合、端末２０Ｈ−３は、端末２０Ｈ−１により送信された同期信号を検出する。従って、端末２０Ｈ−３は、図２１のステップＳ１０１へ進んだとき、「Ｙｅｓ」と判定し、検出した同期信号に基づいて、同期信号を送信してきた端末２０Ｈ−１との間で通信タイミングを同期する（図２１のステップＳ１０５）。

そして、端末２０Ｈ−３は、ヘッド切替指示を受信したか否かを判定する（図２１のステップＳ６０２）。この場合、端末２０Ｈ−３は、「Ｎｏ」と判定してステップＳ１０１へ戻る。

端末２０Ｈ−１によりヘッド切替指示が送信された後、端末２０Ｈ−３は、ステップＳ６０２へ進んだとき、「Ｙｅｓ」と判定し、端末２０Ｈ−１と異なる端末２０Ｈにより送信された同期信号を検出する処理を実行する。本例では、端末２０Ｈ−３が端末２０Ｈ−２により送信された同期信号を検出した場合を想定する。

この場合、端末２０Ｈ−３は、検出した同期信号に基づいて、同期信号を送信してきた端末２０Ｈ−２との間で通信タイミングを同期する（図２１のステップＳ６０３）。その後、端末２０Ｈ−３は、ステップＳ１０１へ戻る。
端末２０Ｈ−４〜２０Ｈ−６も、端末２０Ｈ−３と同様に動作してよい。このようにして、第１のクラスタと第２のクラスタとは統合される。

なお、端末２０Ｈ−３は、図２１のステップＳ１０１にて、接続先であるクラスタヘッド２０Ｈ−１から送信された同期信号を検出できない場合、他のクラスタヘッド２０Ｈから送信された同期信号を検出する処理を行なってよい。

これによれば、クラスタメンバー２０Ｈ−３は、他のクラスタヘッド２０Ｈにより送信された同期信号を迅速に検出できる。この結果、クラスタメンバー２０Ｈ−３は、接続先となるクラスタヘッド２０Ｈを迅速に切り替えることができる。
この変形例においては、図２１のステップＳ６０１〜Ｓ６０３の処理は省略されてよい。この場合、ヘッド切替指示を送信する場合よりも、クラスタを制御するために用いられる無線リソースを低減できる。従って、無線リソースを有効に利用できる。

以上、説明したように、第４実施形態に係る無線通信システム１Ｈは、複数のクラスタを、複数のクラスタヘッド２０Ｈのそれぞれの優先度に基づいて統合する。
これによれば、クラスタヘッド２０Ｈの数を低減できる。これにより、例えば、クラスタヘッド２０Ｈ間の通信、及び、クラスタヘッド２０Ｈの制御等に用いられる無線リソースを低減できる。また、クラスタの統合に優先度を適切に反映することができる。例えば、優先度が高い端末２０Ｈほど、クラスタヘッドとして用いられ続ける確率を高めることができる。

更に、第４実施形態に係る無線通信システム１Ｈにおいて、複数のクラスタの統合は、複数のクラスタヘッド２０Ｈのうちの、優先度がクラスタヘッド２０Ｈ−１よりも高いクラスタヘッド２０Ｈ−２が同期信号の送信を継続することを含む。更に、複数のクラスタの統合は、クラスタヘッド２０Ｈ−１が同期信号の送信を停止することを含む。

これによれば、優先度が高い端末２０Ｈ−２ほど、クラスタヘッドとして用いられ続ける確率を高めることができる。更に、同期信号が無駄に送信されることを抑制できる。

加えて、第４実施形態に係る無線通信システム１Ｈにおいて、クラスタヘッド２０Ｈ−１は、クラスタヘッド２０Ｈ−１とともにクラスタを形成するクラスタメンバー２０Ｈ−３〜２０Ｈ−６に、複数のクラスタの統合を通知する。更に、クラスタメンバー２０Ｈ−３〜２０Ｈ−６は、クラスタヘッド２０Ｈ−１からの通知（本例では、ヘッド切替指示）に応じて、クラスタヘッド２０Ｈ−２から送信された同期信号を検出する処理を行なう。

これによれば、クラスタメンバー２０Ｈ−３〜２０Ｈ−６は、クラスタヘッド２０Ｈ−２により送信される同期信号を迅速に検出できる。この結果、クラスタメンバー２０Ｈ−３〜２０Ｈ−６は、接続先となるクラスタヘッド２０Ｈを迅速に切り替えることができる。

なお、クラスタヘッド２０Ｈ−２は、自端末２０Ｈ−２よりも低い優先度と対応付けられた同期信号を検出した場合、同期信号、及び、同期信号の送信タイミングを変更してもよい。本例では、クラスタヘッド２０Ｈ−２は、同期信号の送信タイミングを、検出した同期信号の送信元であるクラスタヘッド２０Ｈ−１が同期信号を送信するタイミングと同じタイミングに変更する。

これによれば、クラスタヘッド２０Ｈ−１とともにクラスタを形成するクラスタメンバー２０Ｈ−３〜２０Ｈ−６は、同期信号を受信するタイミングを変更せずに、クラスタヘッド２０Ｈ−２により送信された同期信号を検出できる。この結果、クラスタメンバー２０Ｈ−３〜２０Ｈ−６は、接続先となるクラスタヘッド２０Ｈを迅速に切り替えることができる。

更に、本例では、クラスタヘッド２０Ｈ−２は、同期信号を、検出した同期信号と同じ信号に変更する。なお、本例のように、同期信号が優先度と対応付けられている場合には、クラスタヘッド２０Ｈ−２は、優先度をクラスタヘッド２０Ｈ−１と同じ優先度に変更することにより、同期信号を変更してもよい。

これによれば、クラスタヘッド２０Ｈ−１とともにクラスタを形成するクラスタメンバー２０Ｈ−３〜２０Ｈ−６は、クラスタヘッド２０Ｈ−２により送信された同期信号を迅速に検出できる。この結果、クラスタメンバー２０Ｈ−３〜２０Ｈ−６は、接続先となるクラスタヘッド２０Ｈを迅速に切り替えることができる。

例えば、クラスタヘッド２０Ｈ−２は、図２２に示すように、図２１のステップＳ２０２の「Ｎｏ」ルートにステップＳ７０１及びＳ７０２を追加した処理を実行してよい。
クラスタヘッド２０Ｈ−２は、図２２のステップＳ２０２にて「Ｎｏ」と判定すると、自端末２０Ｈ−２の優先度よりも低い優先度と対応付けられた同期信号が検出されたか否かを判定する（図２２のステップＳ７０１）。

ここでは、クラスタヘッド２０Ｈ−２の優先度よりも低い優先度と対応付けられ且つクラスタヘッド２０Ｈ−１により送信された同期信号が検出された場合を想定する。この場合、クラスタヘッド２０Ｈ−２は、「Ｙｅｓ」と判定し、図２２のステップＳ７０２へ進む。

そして、クラスタヘッド２０Ｈ−２は、同期信号の送信タイミングを、検出した同期信号の送信元であるクラスタヘッド２０Ｈ−１が同期信号を送信するタイミングと同じタイミングに変更する。更に、クラスタヘッド２０Ｈ−２は、同期信号を、検出した同期信号と同じ信号に変更する（図２２のステップＳ７０２）。その後、クラスタヘッド２０Ｈ−２は、ステップＳ１０４へ戻る。

これによれば、クラスタヘッド２０Ｈ−１とともにクラスタを形成するクラスタメンバー２０Ｈ−３〜２０Ｈ−６は、接続先となるクラスタヘッド２０Ｈを迅速に切り替えることができる。

なお、クラスタヘッド２０Ｈ−２の優先度よりも低い優先度と対応付けられ且つクラスタヘッド２０Ｈ−１により送信された同期信号が検出されなかった場合、クラスタヘッド２０Ｈ−２は、図２２のステップＳ７０１にて「Ｎｏ」と判定する。そして、クラスタヘッド２０Ｈ−２は、ステップＳ７０２の処理を実行することなく、ステップＳ１０４へ戻る。

また、クラスタヘッド２０Ｈ−２は、クラスタヘッド２０Ｈ−２とともにクラスタを形成するクラスタメンバー２０Ｈ−７〜２０Ｈ−１０に、クラスタヘッド２０Ｈ−２により送信される、変更後の同期信号に関する同期信号情報を通知してもよい。

これによれば、クラスタメンバー２０Ｈ−７〜２０Ｈ−１０は、同期信号の送信タイミング、及び、同期信号が変更された場合であっても、クラスタヘッド２０Ｈ−２により送信される、変更後の同期信号を迅速に検出できる。

例えば、クラスタヘッド２０Ｈ−２は、図２３に示すように、図２２のステップＳ７０２の後にステップＳ８０１を追加した処理を実行してよい。
クラスタヘッド２０Ｈ−２は、図２３のステップＳ７０２にて同期信号及び同期信号の送信タイミングを変更すると、図２３のステップＳ８０１へ進む。

そして、クラスタヘッド２０Ｈ−２は、クラスタメンバー２０Ｈ−７〜２０Ｈ−１０に同期信号情報を送信する（図２３のステップＳ８０１）。クラスタメンバー２０Ｈ−７〜２０Ｈ−１０のそれぞれは、受信した同期信号情報に基づいて、クラスタヘッド２０Ｈ−２により送信される同期信号を検出する。その後、クラスタヘッド２０Ｈ−２は、ステップＳ１０４へ戻る。
これによれば、クラスタメンバー２０Ｈ−７〜２０Ｈ−１０は、変更後の同期信号を迅速に検出できる。

なお、端末２０Ｈは、同期信号が優先度と対応付けられていない場合において、他の端末２０Ｈからの同期信号を検出した場合、他の端末２０Ｈとの間で優先度を通知し合ってよい。

＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態に係る無線通信システムについて説明する。第５実施形態に係る無線通信システムは、第２実施形態に係る無線通信システムに対して、所定のタイミングにて同期信号の送信を休止する点において相違している。以下、かかる相違点を中心として説明する。なお、第５実施形態の説明において、第２実施形態にて使用した符号と同じ符号を付したものは、同一又はほぼ同様のものである。

（機能）
図２４に例示するように、第５実施形態に係る端末２０Ｉは、機能的に、図１１の制御部２０６Ｄに代えて、制御部２０６Ｉを備える。制御部２０６Ｉは、同期信号が送信されるタイミングとして予め定められた複数のタイミングのうちの一部のタイミングにて、同期信号を送信しないように同期信号生成部２０９を制御する点を除いて、制御部２０６Ｄと同様の機能を有する。

本例では、同期信号は、無線通信システムにおいて予め定められた複数のタイミングにて送信される。例えば、同期信号は、予め定められたサブフレームにて送信されてよい。本例では、無線通信システムにおいて同期信号が送信されるタイミングとして予め定められたタイミングは、暫定送信タイミングとも表される。

制御部２０６Ｉは、複数の暫定送信タイミングのうちの一部のタイミングにて、同期信号を送信しないように同期信号生成部２０９を制御する。本例では、複数の暫定送信タイミングのうちの、同期信号が送信されないタイミングは、送信休止タイミングとも表される。

制御部２０６Ｉは、送信休止タイミングにて、自端末２０Ｉと異なる端末２０Ｉにより送信された同期信号を検出する処理を実行するように同期信号検出部２０４を制御する。
これによれば、他の端末２０Ｉから送信される同期信号を検出する確率を高めることができる。

本例では、送信休止タイミングは、暫定送信タイミングが所定の回数だけ到来する毎に、設けられる。例えば、送信休止タイミングは、暫定送信タイミングが５回到来する毎に、設けられてよい。また、送信休止タイミングは、暫定送信タイミングの中からランダムに選択されたタイミングであってもよい。

（動作）
次に、第５実施形態に係る端末２０Ｉの動作について、図２５を参照しながら説明する。
第５実施形態に係る端末２０Ｉは、図１２の処理に代えて、図１２のステップＳ１０３の「Ｎｏ」ルートにステップＳ９０１及びＳ９０２を追加した処理を実行する。

端末２０Ｉは、図２５のステップＳ１０３にて「Ｎｏ」と判定すると、暫定送信タイミングが到来するまで待機する（図２５のステップＳ９０１の「Ｎｏ」ルート）。暫定送信タイミングが到来すると、端末２０Ｉは、ステップＳ９０１にて「Ｙｅｓ」と判定し、送信休止タイミングが到来したか否かを判定する（図２５のステップＳ９０２）。

送信休止タイミングが到来していない場合、端末２０Ｉは、ステップＳ９０２にて「Ｎｏ」と判定し、ステップＳ１０４へ進み、優先度に対応する同期信号を送信する（図２５のステップＳ１０４）。その後、端末２０Ｉは、第２実施形態に係る端末２０Ｄと同様に、ステップＳ２０１以降の処理を実行する。

一方、送信休止タイミングが到来した場合、端末２０Ｉは、ステップＳ９０２にて「Ｙｅｓ」と判定し、同期信号を送信せずに、ステップＳ２０１へ進む。この場合、端末２０Ｉは、他の端末２０Ｉが送信休止タイミングにて送信した同期信号を検出する処理を実行する。そして、端末２０Ｉは、第２実施形態に係る端末２０Ｄと同様に、ステップＳ２０１以降の処理を実行する。

以上、説明したように、第５実施形態に係る端末２０Ｉは、複数の暫定送信タイミングのうちの一部のタイミング（本例では、送信休止タイミング）にて、同期信号を送信せずに、他の端末２０Ｉにより送信された同期信号を検出する処理を実行する。
これによれば、他の端末２０Ｉから送信される同期信号を検出する確率を高めることができる。

なお、端末２０Ｉは、ステップＳ９０２の処理を省略してよい。
また、第５実施形態に係る端末２０Ｉは、第２実施形態に係る端末２０Ｄに機能が追加されているが、第２実施形態に係る端末２０Ｄに代えて、第１、第３又は第４実施形態に係る端末２０又は２０Ａ〜２０Ｈに上記機能が追加されてよい。

なお、上述した各実施形態において、端末２０は、同期信号の送信を開始してから経過した時間が所定の閾値よりも長い場合、自端末２０の優先度を無線通信システム１にて用いられる優先度の中で最高の値に設定してよい。

例えば、上述したように、値が小さくなるほど優先度が高くなるとともに０以上の整数が優先度として無線通信システム１にて用いられる場合、無線通信システム１にて用いられる優先度の中で最高の値は、０である。従って、この場合、端末２０は、同期信号の送信を開始してから経過した時間が所定の閾値よりも長い場合、自端末２０の優先度を０に設定してよい。

これによれば、同期信号の送信を開始してから経過した時間が十分に長い端末２０が、クラスタヘッドからクラスタメンバーに変更される確率を低減できる。これにより、クラスタヘッドとなる端末２０が頻繁に変更されにくくなる。また、これにより、動作モードを変更する端末２０の数、及び、接続先となる端末２０を変更するクラスタメンバーの数を低減できる。この結果、クラスタメンバーが接続先となる端末２０を変更するために用いられる無線リソースを低減できる。従って、無線リソースを有効に利用できる。

また、上述した各実施形態において、所定の信号は、既知信号であってよい。例えば、既知信号は、端末２０により予め知られている信号である。
また、上述した各実施形態において、複数の端末２０が直接に行なう通信は、直接通信、又は、端末間（Ｄ２Ｄ；Ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ Ｄｅｖｉｃｅ）通信と表されてもよい。また、上述した各実施形態において、複数の端末２０が基地局１０を介して行なう通信は、間接通信と表されてもよい。

なお、上述した各実施形態において、無線通信システム１は、同期信号に代えて、報知信号又は参照信号を所定の信号として用いてもよい。
報知信号は、無線エリアに位置する端末２０に報知される情報を示す。この情報は、報知情報とも表される。例えば、報知情報は、ＭＩＢ（Ｍａｓｔｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ）を含む。例えば、ＭＩＢは、無線フレームのフレーム番号（ＳＦＮ；Ｓｙｓｔｅｍ Ｆｒａｍｅ Ｎｕｍｂｅｒ）、及び、システム帯域幅等を含む。また、端末２０が報知信号を送信する場合、報知信号は、その端末２０を識別する識別子（ＩＤ；Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を含んでいてもよい。
参照信号は、無線信号の受信電力、無線信号の通信品質、及び、無線信号が伝搬する伝搬路の状態の少なくとも一つを測定するために用いられる。

１，１Ｈ 無線通信システム
１０ 基地局
２０，２０Ａ〜２０Ｉ 端末
２１ アンテナ
２１ａ 受信アンテナ
２１ｂ 送信アンテナ
２２ メモリ
２３ ＣＰＵ
２４ ＲＦ回路
２５ ＬＳＩ
２６ 入出力部
２０１ 受信部
２０２ データ信号処理部
２０３ 制御信号処理部
２０４ 同期信号検出部
２０５ タイマ
２０６，２０６Ａ〜２０６Ｉ 制御部
２０７ 優先度情報記憶部
２０８，２０８Ｂ〜２０８Ｃ 優先度決定部
２０９ 同期信号生成部
２１０ 制御信号生成部
２１１ データ信号生成部
２１２ 送信部
２１３Ａ ポイント情報記憶部
２１４Ａ 優先度算出部
２１５Ｂ 擬似乱数生成部
２１６Ｃ 端末検出処理部
２１７Ｅ，２１７Ｇ ＲＡ信号生成部
ＮＷ 通信網

Claims (59)

1. 複数の端末と、
   無線基地局と、を備え、
   前記複数の端末のそれぞれは、前記無線基地局からの所定の信号の未受信に応じて、前記所定の信号の送信に関する自端末の優先度を所定のルールに従って決定する、無線通信システム。
2. 請求項１に記載の無線通信システムであって、
   前記複数の端末のそれぞれは、前記決定した優先度に応じた時間が経過するまでの前記所定の信号の未受信に応じて、前記所定の信号の送信を開始する、無線通信システム。
3. 請求項１又は請求項２に記載の無線通信システムであって、
   前記ルールは、前記端末に関する情報に基づいて前記優先度を決定することを定める、無線通信システム。
4. 請求項３に記載の無線通信システムであって、
   前記端末に関する情報は、前記端末を所有するユーザの種類、前記端末の位置、前記端末が屋内又は屋外のいずれに存在するか、前記端末への電力の供給の有無、前記端末のバッテリの残量、前記端末が移動する速度、前記端末が備えるアンテナの性能、前記端末の送信電力、前記端末が使用可能な通信方式の数、前記端末のＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）機能の有無、及び、前記端末に対する課金の状態、のうちの少なくとも１つを含む、無線通信システム。
5. 請求項３又は請求項４に記載の無線通信システムであって、
   前記ルールは、前記複数の端末のそれぞれが、前記端末に関する情報と前記優先度との関係を予め保持し、前記保持している関係に基づいて前記優先度を決定することを定める、無線通信システム。
6. 請求項３又は請求項４に記載の無線通信システムであって、
   前記端末に関する情報は、複数の要素情報を含み、
   前記ルールは、前記複数の端末のそれぞれが、前記複数の要素情報のそれぞれに対して、情報の内容と、ポイントと、の関係を予め保持し、前記保持している関係に基づいて前記複数の要素情報に対する前記ポイントの総和を算出し、前記算出したポイントの総和に基づいて前記優先度を決定することを定める、無線通信システム。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の無線通信システムであって、
   前記ルールは、前記複数の端末のそれぞれが、擬似乱数を生成し、前記生成した擬似乱数に基づいて前記優先度を決定することを定める、無線通信システム。
8. 請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の無線通信システムであって、
   前記ルールは、前記複数の端末のそれぞれが、他の端末を検出する処理を実行し、前記処理により検出した他の端末の数に基づいて前記優先度を決定することを定める、無線通信システム。
9. 請求項８に記載の無線通信システムであって、
   前記ルールは、前記複数の端末のそれぞれが、自端末が検出した他の端末の数が多くなるほど高くなるように前記優先度を決定することを定める、無線通信システム。
10. 請求項８に記載の無線通信システムであって、
    前記ルールは、前記複数の端末のそれぞれが、自端末を検出した他の端末の数が多くなるほど高くなるように前記優先度を決定することを定める、無線通信システム。
11. 請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の無線通信システムであって、
    前記ルールは、入力された情報に基づいて前記優先度を決定することを定める、無線通信システム。
12. 複数の端末と、
    無線基地局と、を備え、
    前記複数の端末のそれぞれは、所定の信号の前記無線基地局に代わる送信に関する優先度を自端末の状態に応じて変更する、無線通信システム。
13. 請求項１２に記載の無線通信システムであって、
    前記複数の端末のそれぞれは、前記所定の信号の送信を開始してから経過した時間が長くなるほど自端末の優先度を高くする、無線通信システム。
14. 請求項１２又は請求項１３に記載の無線通信システムであって、
    前記複数の端末のそれぞれは、自端末と通信する他の端末の数が多くなるほど前記自端末の優先度を高くする、無線通信システム。
15. 請求項１２乃至請求項１４のいずれか一項に記載の無線通信システムであって、
    前記複数の端末のうちの第１の端末が、前記複数の端末のうちの第２の端末からの前記所定の信号の受信に応じて、前記第２の端末の優先度に基づいて前記所定の信号の送信を制御する、無線通信システム。
16. 請求項１５に記載の無線通信システムであって、
    前記第１の端末は、
    前記第１の端末の優先度よりも高い優先度を有する前記第２の端末からの前記所定の信号の受信に応じて、前記第１の端末による前記所定の信号の送信を中止する、無線通信システム。
17. 請求項１５又は請求項１６に記載の無線通信システムにおいて、
    前記第１の端末は、
    前記第２の端末、及び、前記第２の端末よりも優先度が高い、前記複数の端末のうちの第３の端末のそれぞれからの前記所定の信号の受信に応じて、前記第２の端末に前記第３の端末の存在を通知する、無線通信システム。
18. 請求項１７に記載の無線通信システムにおいて、
    前記第２の端末は、
    前記第１の端末からの前記通知に基づいて、前記第２の端末による前記所定の信号の送信を制御する、無線通信システム。
19. 請求項１５乃至請求項１８のいずれか一項に記載の無線通信システムにおいて、
    前記第１の端末は、
    前記第２の端末、及び、前記複数の端末のうちの第３の端末のそれぞれからの前記所定の信号の受信に応じて、前記所定の信号を送信する、無線通信システム。
20. 請求項１９に記載の無線通信システムにおいて、
    前記第３の端末は、
    前記第３の端末の優先度よりも高い優先度を有する前記第１の端末からの前記所定の信号の受信に応じて、前記第３の端末による前記所定の信号の送信を制御する、無線通信システム。
21. 請求項１９又は請求項２０に記載の無線通信システムにおいて、
    前記第１の端末は、
    前記第２の端末又は前記第３の端末から前記所定の信号を受信するタイミングを基準としたタイミングにて前記所定の信号を送信する、無線通信システム。
22. 複数の端末と、
    無線基地局と、を備え、
    前記複数の端末のうちの第１の端末が、前記複数の端末のうちの第２の端末により前記無線基地局に代わって送信された所定の信号の受信に応じて、前記所定の信号の送信に関する、前記第２の端末の優先度に基づいて前記所定の信号の送信を制御する、無線通信システム。
23. 請求項２２に記載の無線通信システムであって、
    前記第１の端末は、
    前記第１の端末の優先度よりも高い優先度を有する前記第２の端末からの前記所定の信号の受信に応じて、前記第１の端末による前記所定の信号の送信を中止する、無線通信システム。
24. 請求項２２又は請求項２３に記載の無線通信システムにおいて、
    前記第１の端末は、
    前記第２の端末、及び、前記第２の端末よりも優先度が高い、前記複数の端末のうちの第３の端末のそれぞれからの前記所定の信号の受信に応じて、前記第２の端末に前記第３の端末の存在を通知する、無線通信システム。
25. 請求項２４に記載の無線通信システムにおいて、
    前記第２の端末は、
    前記第１の端末からの前記通知に基づいて、前記第２の端末による前記所定の信号の送信を制御する、無線通信システム。
26. 請求項２２乃至請求項２５のいずれか一項に記載の無線通信システムにおいて、
    前記第１の端末は、
    前記第２の端末、及び、前記複数の端末のうちの第３の端末のそれぞれからの前記所定の信号の受信に応じて、前記所定の信号を送信する、無線通信システム。
27. 請求項２６に記載の無線通信システムにおいて、
    前記第３の端末は、
    前記第３の端末の優先度よりも高い優先度を有する前記第１の端末からの前記所定の信号の受信に応じて、前記第３の端末による前記所定の信号の送信を制御する、無線通信システム。
28. 請求項２６又は請求項２７に記載の無線通信システムにおいて、
    前記第１の端末は、
    前記第２の端末又は前記第３の端末から前記所定の信号を受信するタイミングを基準としたタイミングにて前記所定の信号を送信する、無線通信システム。
29. 請求項２２乃至請求項２８のいずれか一項に記載の無線通信システムであって、
    前記複数の端末のそれぞれは、自端末の優先度を前記自端末の状態に応じて変更する、無線通信システム。
30. 請求項２９に記載の無線通信システムであって、
    前記複数の端末のそれぞれは、前記所定の信号の送信を開始してから経過した時間が長くなるほど自端末の優先度を高くする、無線通信システム。
31. 請求項２９又は請求項３０に記載の無線通信システムであって、
    前記複数の端末のそれぞれは、自端末と通信する他の端末の数が多くなるほど前記自端末の優先度を高くする、無線通信システム。
32. 複数の端末と、
    無線基地局と、を備え、
    前記複数の端末のうちの第１の端末は、前記無線基地局に代わって送信された所定の信号の、前記複数の端末のうちの第２の端末、及び、前記複数の端末のうちの第３の端末のそれぞれからの受信に応じて、前記第２の端末から前記所定の信号を受信したタイミングと、前記第３の端末から前記所定の信号を受信したタイミングと、の差を、前記第２の端末及び前記第３の端末の少なくとも１つに通知する、無線通信システム。
33. 請求項３２に記載の無線通信システムであって、
    前記通知に基づいて、前記所定の信号を送信するタイミングを、前記第２の端末と前記第３の端末との間で同期させる、無線通信システム。
34. 請求項３２又は請求項３３に記載の無線通信システムであって、
    前記第１の端末は、前記第２の端末及び前記第３の端末のうちの、前記所定の信号の送信に関する優先度が低い一方の端末に前記差を通知し、
    前記一方の端末は、前記通知に基づいて、前記所定の信号を送信するタイミングを前記第２の端末及び前記第３の端末のうちの他方の端末に同期させる、無線通信システム。
35. 請求項１乃至請求項３４のいずれか一項に記載の無線通信システムであって、
    前記所定の信号は、同期信号、報知信号、又は、参照信号である、無線通信システム。
36. 請求項１３又は請求項３０に記載の無線通信システムであって、
    前記複数の端末のそれぞれは、前記所定の信号の送信を開始してから経過した時間が所定の閾値よりも長い場合、自端末の優先度を前記無線通信システムにて用いられる優先度の中で最高の値に設定する、無線通信システム。
37. 請求項１乃至請求項３６のいずれか一項に記載の無線通信システムであって、
    複数のクラスタヘッドとしての端末により送信される前記所定の信号に応じて、端末間通信を実行可能にそれぞれ形成される複数のクラスタを、前記複数のクラスタヘッドのそれぞれの、前記所定の信号の送信に関する優先度に基づいて統合する、無線通信システム。
38. 請求項３７に記載の無線通信システムであって、
    前記複数のクラスタの統合は、前記複数のクラスタヘッドのうちの、優先度が第２のクラスタヘッドよりも高い第１のクラスタヘッドが前記所定の信号の送信を継続するとともに、前記第２のクラスタヘッドが前記所定の信号の送信を停止することを含む、無線通信システム。
39. 請求項３８に記載の無線通信システムであって、
    前記第２のクラスタヘッドは、前記第２のクラスタヘッドとともに前記クラスタを形成する他の端末であるクラスタメンバーに、前記複数のクラスタの統合を通知せずに前記所定の信号の送信を停止する、無線通信システム。
40. 請求項３８又は請求項３９に記載の無線通信システムであって、
    前記複数のクラスタの統合は、前記第１のクラスタヘッドが、前記所定の信号の送信タイミングを前記第２のクラスタヘッドと同じタイミングに変更することを含む、無線通信システム。
41. 請求項３８乃至請求項４０のいずれか一項に記載の無線通信システムであって、
    前記複数のクラスタの統合は、前記第１のクラスタヘッドが送信する前記所定の信号を、前記第２のクラスタヘッドにより送信された前記所定の信号と同じ信号に変更することを含む、無線通信システム。
42. 請求項４０又は請求項４１に記載の無線通信システムであって、
    前記第１のクラスタヘッドは、前記第１のクラスタヘッドとともに前記クラスタを形成する他の端末であるクラスタメンバーに、前記第２のクラスタヘッドにより送信される前記所定の信号の検出に用いられる情報を通知する、無線通信システム。
43. 請求項３８に記載の無線通信システムであって、
    前記第２のクラスタヘッドは、前記第２のクラスタヘッドとともに前記クラスタを形成する他の端末であるクラスタメンバーに、前記複数のクラスタの統合を通知する、無線通信システム。
44. 請求項４３に記載の無線通信システムであって、
    前記第２のクラスタヘッドは、前記第２のクラスタヘッドとともに前記クラスタを形成する他の端末であるクラスタメンバーに、前記第１のクラスタヘッドにより送信される前記所定の信号の検出に用いられる情報を通知する、無線通信システム。
45. 請求項４３又は請求項４４に記載の無線通信システムであって、
    前記第２のクラスタヘッドとともに前記クラスタを形成する、前記第２のクラスタヘッドと異なる端末であるクラスタメンバーは、前記第２のクラスタヘッドからの前記通知に応じて、他のクラスタヘッドから送信された前記所定の信号を検出する処理を行なう、無線通信システム。
46. 請求項３８乃至請求項４５のいずれか一項に記載の無線通信システムであって、
    クラスタヘッドとともに前記クラスタを形成する、前記クラスタヘッドと異なる端末であるクラスタメンバーは、前記クラスタヘッドから送信された前記所定の信号を検出できない場合、他のクラスタヘッドから送信された前記所定の信号を検出する処理を行なう、無線通信システム。
47. 請求項１乃至請求項４６のいずれか一項に記載の無線通信システムであって、
    前記複数の端末のそれぞれは、前記無線通信システムにおいて前記所定の信号が送信されるタイミングとして予め定められた複数のタイミングのうちの一部のタイミングにて、前記所定の信号を送信せずに、他の端末により送信された前記所定の信号を検出する処理を実行する、無線通信システム。
48. 端末であって、
    無線基地局からの所定の信号の未受信に応じて、自端末による前記所定の信号の送信に関する優先度を所定のルールに従って決定する、端末。
49. 端末であって、
    所定の信号の無線基地局に代わる送信に関する優先度を自端末の状態に応じて変更する、端末。
50. 端末であって、
    他の複数の端末のうちの第１の端末により無線基地局に代わって送信された所定の信号の受信に応じて、前記所定の信号の送信に関する、前記第１の端末の優先度に基づいて前記所定の信号の送信を制御する、端末。
51. 端末であって、
    無線基地局に代わって送信された所定の信号の、他の複数の端末のうちの第１の端末、及び、前記複数の端末のうちの第２の端末のそれぞれからの受信に応じて、前記第１の端末から所定の信号を受信したタイミングと、前記第２の端末から所定の信号を受信したタイミングと、の差を、前記第１の端末及び前記第２の端末の少なくとも１つに通知する、端末。
52. 請求項４８乃至請求項５１のいずれか一項に記載の端末であって、
    自端末による前記所定の信号の送信に関する優先度よりも高い優先度を有する他の端末から前記所定の信号を受信した場合、前記所定の信号の送信を停止する、端末。
53. 請求項４８乃至請求項５２のいずれか一項に記載の端末であって、
    自端末による前記所定の信号の送信に関する優先度よりも低い優先度を有する他の端末から前記所定の信号を受信した場合、前記所定の信号の送信を継続する、端末。
54. 端末における処理方法であって、
    前記端末は、無線基地局からの所定の信号の未受信に応じて、自端末による前記所定の信号の送信に関する優先度を所定のルールに従って決定する、処理方法。
55. 端末における処理方法であって、
    前記端末は、所定の信号の無線基地局に代わる送信に関する優先度を自端末の状態に応じて変更する、処理方法。
56. 端末における処理方法であって、
    前記端末は、他の複数の端末のうちの第１の端末により無線基地局に代わって送信された所定の信号の受信に応じて、前記所定の信号の送信に関する、前記第１の端末の優先度に基づいて前記所定の信号の送信を制御する、処理方法。
57. 端末における処理方法であって、
    前記端末は、無線基地局に代わって送信された所定の信号の、他の複数の端末のうちの第１の端末、及び、前記複数の端末のうちの第２の端末のそれぞれからの受信に応じて、前記第１の端末から所定の信号を受信したタイミングと、前記第２の端末から所定の信号を受信したタイミングと、の差を、前記第１の端末及び前記第２の端末の少なくとも１つに通知する、処理方法。
58. 請求項５４乃至請求項５７のいずれか一項に記載の処理方法であって、
    前記端末は、自端末による前記所定の信号の送信に関する優先度よりも高い優先度を有する他の端末から前記所定の信号を受信した場合、前記所定の信号の送信を停止する、処理方法。
59. 請求項５４乃至請求項５８のいずれか一項に記載の処理方法であって、
    前記端末は、自端末による前記所定の信号の送信に関する優先度よりも低い優先度を有する他の端末から前記所定の信号を受信した場合、前記所定の信号の送信を継続する、処理方法。

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