JP2015536620A

JP2015536620A - デバイス間通信のための方法および対応する制御方法

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Publication number: JP2015536620A
Application number: JP2015542369A
Authority: JP
Inventors: ハン，フェン; チェン，ウ; チャン，カイビン; メン，ヤン; リウ，チェン
Original assignee: アルカテル−ルーセント
Priority date: 2012-11-15
Filing date: 2013-10-28
Publication date: 2015-12-21
Also published as: TWI531264B; EP2921025A1; CN103813454A; CN103813454B; BR112015010103A2; WO2014076551A1; TW201422024A; US20160295621A1; KR20150084964A; JP2018033143A

Abstract

従来技術は、セルラー式アーキテクチャにおいてＤ２Ｄ通信のネットワーク要素の中でコントロール・プレーンをどのように分割するかを規定していない。この技術的空白を埋めるために、本発明は、Ｄ２Ｄ通信を実行する方法、および対応する制御方法を提供し、メディア・アクセス（ＭＡＣ）レイヤのプロトコル・シグナリングおよびプロトコル・スタック機能が、Ｄ２Ｄ通信を実行するＵＥで実装され、制御機能は、基地局を導入することなくマスタＵＥによって実装され、それによって基地局の複雑性を減らし、基地局の制御によって引き起こされる遅延を回避し、無線リソース管理（ＲＲＣ）レイヤのプロトコル・シグナリングおよびプロトコル・スタック機能は、基地局およびＵＥで実装され、制御機能は、基地局によって実装され、基地局は、移動性管理を実行する。

Description

本発明は、無線ネットワークに関し、特に無線ネットワークにおけるデバイス間（Ｄ２Ｄ：Ｄｅｖｉｃｅ−Ｔｏ−Ｄｅｖｉｃｅ）通信に関する。

現在、２つの接近したデバイスが相互に直接的に通信できる用途および要件を満たすことができる、セルラー式インフラストラクチャに基づくデバイス間（Ｄ２Ｄ）通信は、業界の関心を集めている。ある用途のシナリオは、商業的／社会的な使用のためのものであり、ソーシャル・ネットワーキング・アプリケーションを実行している接近したユーザは、基地局によって転送することなく、データを直接的に交換することができる。Ｄ２Ｄ通信の他の用途のシナリオは、緊急事態の場合における公衆の安全のためのものである。

Ｄ２Ｄ通信シナリオの一例を図１に示しており、ここでは、近接する２つのＵＥ（すなわちＵＥ１およびＵＥ２）のパケットは、２つのＵＥの間で直接的なＤ２Ｄリンクを介して直接的に送信される。２つのＵＥは、基地局（ｅＮＢ）と通常のセルラー式リンクを確立することもできる。一般的に、２つのＵＥはどちらも、トラフィック・データの直接的な交換を実現するために、完全なユーザ・プレーン機能を実装する。しかし、コントロール・プレーン機能について、明確な実装モードは、業界ではまだ形成されていない。

一般的に言って、コントロール・プレーンは、無線リソース制御レイヤ、メディア・アクセス・レイヤ、および前述の２つのレイヤを運ぶための物理レイヤを含み、無線リソース管理レイヤは、たとえば、セルのハンドオーバの制御など、無線接続管理の機能のために主に使用され、メディア・アクセス・レイヤは、たとえば、無線リンクのための変調および符号化の体系を決定したり、または無線リンクでの送信のためにＨＡＲＱを実行したりするなど、リンク適応性の機能のために主に使用される。たとえば、ＬＴＥシステムでは、無線リソース制御レイヤは、ＲＲＣレイヤであり、メディア・アクセス・レイヤは、メディア・アクセス制御（ＭＡＣ：ＭｅｄｉａＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）レイヤであり、物理レイヤは、ＰＨＹレイヤである。しかし、ＩＥＥＥ８０２．１６ｍでは、無線リソース制御レイヤは、無線リソース制御および管理（ＰＲＣＭ：ＲａｄｉｏＲｅｓｏｕｒｃｅＣｏｎｔｒｏｌＡｎｄＭａｎａｇｅｍｅｎｔ）レイヤであり、メディア・アクセス・レイヤはメディア・アクセス制御（ＭＡＣ）レイヤであり、物理レイヤは、ＰＨＹレイヤである。

ＬＴＥシステムを例に挙げること、基地局（すなわちｅＮｏｄｅＢまたはｅＮＢ）とＵＥとの間の通常のセルラー式通信について、基地局およびＵＥ双方のコントロール・プレーンは、ＲＲＣレイヤおよびＭＡＣレイヤの機能をそれぞれ実行し、ＲＲＣレイヤおよびＭＡＣレイヤの制御機能は、基地局で実装される。しかし、Ｄ２Ｄ通信について、図２に示すように、これには、相互に通信する２つのＤ２ＤＵＥおよび基地局など、３またはそれ以上のネットワーク要素が含まれる。業界において、制御をより良好に実現するために、それらに対するコントロール・プレーンの機能を構成する方法について、技術的解決策はまだ提案されていない。

従来技術では、Ｄ２Ｄ通信のコントロール・プレーンが無線通信システムにどのように存在するかについての設計は提示されていない。本発明によって解決される技術的問題は、Ｄ２Ｄ通信において関連するネットワーク要素におけるコントロール・プレーンの既存の方法をどのように構成するかということである。

本発明の発明概念は、Ｄ２Ｄ構成を実行するＵＥで、Ｄ２Ｄ通信でメディア・アクセス・レイヤに関係するシグナリング交換およびプロトコル・スタックを直接的に構成することと、基地局およびＵＥで、無線リソース制御に関係するシグナリング交換およびプロトコル・スタックを構成することとにある。

コントロール・プレーンの分割方法に基づいて、たとえば、チャネル状態情報フィードバックおよびＨＡＲＱＡＣＫ／ＡＣＫ情報など、メディア・アクセス・レイヤのシグナリングは、２つのＵＥの間で直接的に交換され、マスタＵＥは、基地局を導入することなく制御を実行し、それによって、基地局の複雑性を減らし、基地局の制御によって引き起こされる遅延を回避する。無線リソース制御に関して、たとえば無線リソース管理に関係する測定などのシグナリングは、ＵＥによって基地局へ報告され、基地局は移動性管理を実行する。

ＵＥでの本発明の態様によると、ＵＥでＤ２Ｄ通信を実行する方法が提供され、方法は、
ｉ．Ｄ２Ｄ通信のためにメディア・アクセス・レイヤのシグナリングを他のＵＥと直接的に交換するステップと、
ｉｉ．Ｄ２Ｄ通信のためにメディア・アクセス・レイヤのプロトコル・スタック機能をＵＥでローカルに実装するステップと、
ｉｉｉ．Ｄ２Ｄ通信のために無線リソース制御レイヤのシグナリングを基地局と直接的に交換するステップと、
ｉｖ．Ｄ２Ｄ通信のために無線リソース制御レイヤのプロトコル・スタック機能をＵＥでローカルに実装するステップと
を含む。

基地局での本発明の態様によると、基地局においてデバイス間（Ｄ２Ｄ）通信を制御する方法が提供され、方法は、
ａ．Ｄ２Ｄ通信に参加するユーザ機器（ＵＥ：ＵｓｅｒＥｑｕｉｐｍｅｎｔ）とのＤ２Ｄ通信のために無線リソース制御レイヤのシグナリングを直接的に交換するステップと、
ｂ．基地局で、無線リソース制御レイヤのプロトコル・スタックの制御機能をローカルに実装するステップと
を含み、
Ｄ２Ｄ通信のためにメディア・アクセス・レイヤに関係する機能は、Ｄ２Ｄ通信に参加するＵＥによって実現される。

本発明の上記の２つの態様では、Ｄ２Ｄ通信のためのメディア・アクセス・レイヤのシグナリングおよびプロトコル・スタックの機能は、Ｄ２Ｄ通信のリンクに接近しており基地局の参加を必要としないＵＥで実行されるため、適応性、スケジューリング、およびＨＡＲＱなど、Ｄ２Ｄ通信リンクの機能は、比較的、正確、効果的、かつ低遅延である。無線リソース制御レイヤのシグナリングおよびプロトコル・スタックの機能は、基地局で実行されるため、基地局は、セルにおいて集中的に無線リソースを制御するその機能を維持できるため、セル全体において無線リソース管理は比較的安定し、基地局は、また、システム／セルのレベルで干渉制御を実行することができる。さらに、基地局で無線リソース制御レイヤのプロトコル・スタック機能を提供することにより、ＵＥの複雑性の改善が妨げられる可能性がある。

好適な実施形態によると、メディア・アクセス・レイヤおよび無線リソース制御レイヤは、それぞれロング・ターム・エボリューションでのメディア・アクセス制御（ＭＡＣ）レイヤおよび無線リソース制御（ＲＲＣ：ＲａｄｉｏＲｅｓｏｕｒｃｅＣｏｎｔｒｏｌ）レイヤである。この実施形態は、ＬＴＥシステムにおいて本発明のアプリケーション・モードを提供する。

他の好ましい実施形態によると、メディア・アクセス・レイヤおよび無線リソース制御レイヤは、それぞれＩＥＥＥ８０２．１６ｍのメディア・アクセス制御（ＭＡＣ）レイヤおよび無線リソース制御および管理（ＲＲＣＭ）レイヤである。この実施形態は、ＩＥＥＥ８０２．１６ｍにおいて本発明のアプリケーション・モードを提供する。

好適な実施形態によると、無線リソース制御レイヤまたは無線リソース制御レイヤの下位レイヤでは、無線リソース制御レイヤのシグナリングが関係する２Ｄ２通信リンクが識別される。Ｄ２Ｄ通信リンクは、セルラー式リンクから区別する必要があるため、本発明のこの実施形態は、無線リソース制御レイヤまたは無線リソース制御レイヤの下位レイヤのＤ２Ｄリンクを識別するため、基地局は、Ｄ２Ｄリンクを正確に識別し、対応する制御機能を実行することができる。

好ましい実施形態では、メディア・アクセス・レイヤのシグナリングは、Ｄ２Ｄ通信リンクのレイヤ１のチャネル状態情報フィードバックを含む。レイヤ１のチャネル状態情報フィードバックは、変調および符号化の体系、ならびにリンクのスケジューリングを制御する機能を実行するために使用することができる。よって、この実施形態は、Ｄ２Ｄ通信リンクの変調および符号化の体系、ならびにリンクのスケジューリングを制御する機能をサポートすることができる。

好ましい実施形態では、無線リソース制御レイヤのシグナリングは、Ｄ２Ｄ通信リンクのレイヤ３の無線リソース管理測定レポートを含む。レイヤ３の無線リソース管理測定は、リンクのハンドオーバ、セルのハンドオーバ、および干渉管理などの制御機能に使用することができる。よって、この実施形態は、Ｄ２Ｄ通信リンクのハンドオーバ制御をサポートすることができる。

好ましい実施形態では、ＵＥは、Ｄ２Ｄ通信においてスレーブＵＥを含み、ステップｉｉｉは、
−基地局に、Ｄ２Ｄ通信リンクのレイヤ３の無線リソース管理測定レポートを送信するステップと、
−基地局から、Ｄ２Ｄ通信から基地局とのセルラー式通信へとハンドオーバするようにスレーブＵＥに指示する第２の接続再構成シグナリングを受信するステップと
を含み、
ステップｉｖで、スレーブＵＥは、シグナリングによりハンドオーバ関連のプロトコル・スタック動作を実行し、基地局とのセルラー式通信を直接的に実行する。

対応する実施形態では、ＵＥは、Ｄ２Ｄ通信のマスタＵＥを含み、ステップｉｉは、メディア・アクセス・レイヤのプロトコル・スタックに制御機能を実装するステップを含み、
ステップｉｉｉは、
−基地局から、Ｄ２Ｄ通信から基地局とのセルラー式通信へとハンドオーバするようにマスタＵＥに指示する第１の接続再構成シグナリングを受信するステップと
−接続再構成完了シグナリングを基地局に送信するステップと
を含み、
マスタＵＥは、第１の接続再構成シグナリングによりハンドオーバ関連のプロトコル・スタック動作を実行し、基地局とのセルラー式通信を直接的に確立する。

他の対応する実施形態では、ステップａは、
−Ｄ２Ｄ通信でスレーブＵＥによって送信され、Ｄ２Ｄ通信リンクに関係するレイヤ３の無線リソース管理測定レポートを受信するステップ
を含み、
ステップｂは、測定レポートにより、Ｄ２Ｄ通信から、スレーブＵＥと基地局との間のセルラー式通信にハンドオーバするべきかどうかを決定するステップを含み、
ハンドオーバすることを決定したときに、
ステップａは、
−Ｄ２Ｄ通信でマスタＵＥに第１の接続再構成シグナリングを送信するステップであって、第１の接続再構成シグナリングは、Ｄ２Ｄ通信からセルラー式通信にハンドオーバするようにマスタＵＥに指示するステップと、
−マスタＵＥから接続再構成完了シグナリングを受信するステップと、
−スレーブＵＥに第２の接続再構成シグナリングを送信するステップであって、第２の接続再構成シグナリングは、Ｄ２Ｄ通信から、スレーブＵＥと基地局との間のセルラー式通信にハンドオーバするようにスレーブＵＥに指示するステップと
をさらに含み、
基地局は、スレーブＵＥおよびマスタＵＥとのセルラー式通信をそれぞれ直接的に実行する。

上記の３つの実施形態は、Ｄ２Ｄ通信リンクからセルラー式通信へとハンドオーバするときに、それぞれのネットワーク要素によって実行される動作について記述したものであり、Ｄ２Ｄ通信から通常のセルラー式通信へとハンドオーバする機能を提供する。

Ｄ２Ｄ通信からセルラー式通信へとハンドオーバするときにデータ非同期の問題を解決するために、マスタＵＥによって実行されるハンドオーバ関連の動作は、
−アップリンク・パケット受信状態およびダウンリンク・パケット送信状態を含む、トラフィック・データの同期のための情報を基地局に送信するステップと、
−基地局にアップリンク／ダウンリンクのトラフィック・データを転送するステップと
を含む。

基地局では、方法は、
−アップリンク・パケット受信状態、ダウンリンク・パケット送信状態、およびアップリンク／ダウンリンクのトラフィック・データ自体を含む、マスタＵＥからトラフィック・データの同期に使用された情報を受信するステップと、
−連続的なパケット損失がないトラフィック・データ送信を実現するために、トラフィック・データの同期のための情報に基づいて、ハンドオーバの前にＤ２Ｄ通信とセルラー式通信を同期させるステップと
をさらに含む。

この実施形態は、Ｄ２Ｄ通信からセルラー式通信への連続的なパケット損失がないシームレスなハンドオーバを実現する。

好ましい実施形態では、ＵＥでは、方法は、
ｘ．Ｄ２Ｄ通信のためにＰＤＣＰレイヤおよびＲＬＣレイヤのシグナリングを他のＵＥと直接的に交換するステップと、
ｙ．Ｄ２Ｄ通信のために、ＰＤＣＰレイヤおよびＲＬＣレイヤのプロトコル・スタック機能をＵＥでローカルで実行するステップと
をさらに含む。

この実施形態では、Ｄ２Ｄ通信ではパケット・データ収束プロトコル（ＰＤＣＰ：ＰａｃｋｅｔＤａｔａＣｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅＰｒｏｔｏｃｏｌ）レイヤおよび無線リンク制御（ＲＬＣ：ＲａｄｉｏＬｉｎｋＣｏｎｔｒｏｌ）レイヤを展開させるモードが提供される。

本発明の他の機能、目的、および利点について、以下の図に関して、非限定的な実施形態の詳細な記述を読むことによってより明白になるであろう。

Ｄ２Ｄ通信シナリオの一例を示す図である。ＬＴＥシステムにおけるコントロール・プレーンを示す概略図である。Ｄ２Ｄシナリオにおける本発明の実施形態による、基地局とＤ２ＤマスタＵＥとの間のコントロール・プレーンの制御機能の分割を示す概略図である。Ｄ２Ｄシナリオにおける本発明の実施形態による、マスタＵＥとスレーブＵＥとの間のプロトコル・スタック交換を示す概略図である。Ｄ２Ｄシナリオにおける本発明の実施形態による、マスタ／スレーブＵＥと基地局との間のプロトコル・スタック交換を示す概略図である。Ｄ２Ｄシナリオにおける本発明の実施形態による、マスタ／スレーブＵＥと基地局との間のレイヤ１およびレイヤ３のチャネル測定レポート交換を示す概略図である。Ｄ２Ｄ通信からセルラー式通信への図６に示すような無線ネットワークのハンドオーバを示す概略図である。図７に示すようなＤ２Ｄ通信からセルラー式通信へのハンドオーバの間のシグナリングおよびデータ交換を示す図である。

本発明は、ユーザ機器（ＵＥ）でデバイス間（Ｄ２Ｄ）通信を実行する方法を提供し、方法は、
ｉ．Ｄ２Ｄ通信のためにメディア・アクセス・レイヤのシグナリングを他のＵＥと直接的に交換するステップと、
ｉｉ．Ｄ２Ｄ通信のためにメディア・アクセス・レイヤのプロトコル・スタック機能をＵＥでローカルに実装するステップと、
ｉｉｉ．Ｄ２Ｄ通信のために無線リソース制御レイヤのシグナリングを基地局と直接的に交換するステップと、
ｉｖ．Ｄ２Ｄ通信のために無線リソース制御レイヤのプロトコル・スタック機能をＵＥでローカルに実装するステップと
を含む。

本発明は、基地局においてデバイス間（Ｄ２Ｄ）通信を制御する方法を提供し、方法は、
ａ．Ｄ２Ｄ通信に参加するユーザ機器（ＵＥ）とのＤ２Ｄ通信のために無線リソース制御レイヤのシグナリングを直接的に交換するステップと、
ｂ．基地局で、無線リソース制御レイヤのプロトコル・スタックの制御機能をローカルに実装するステップと
を含み、
Ｄ２Ｄ通信のためにメディア・アクセス・レイヤに関係する機能は、Ｄ２Ｄ通信に参加するＵＥによって実現される。

ＬＴＥ／ＳＡＥ（システム・アーキテクチャ・エボリューション）ネットワークでは、メディア・アクセス・レイヤおよび無線リソース制御レイヤは、それぞれメディア・アクセス制御（ＭＡＣ）レイヤおよび無線リソース制御（ＲＲＣ）レイヤである。同様に、ＩＥＥＥ８０２．１６ｍネットワークでは、メディア・アクセス・レイヤおよび無線リソース制御レイヤは、それぞれメディア・アクセス制御（ＭＡＣ）レイヤおよび無線リソース制御および管理（ＲＲＣＭ）レイヤである。本発明の以下の実施形態は、ＬＴＥネットワークを例として記述しているが、ＩＥＥＥ８０２．１６ｍネットワークにも当てはまることを理解されるであろう。

ＬＴＥシステムでは、メディア・アクセス制御レイヤのプロトコル・スタックは、通信を実行するＵＥで展開されるが、無線リソース管理レイヤのプロトコル・スタックは、ＵＥおよび基地局で展開される。図３は、それぞれＤ２Ｄ通信のマスタＵＥおよび基地局に位置する、ＭＡＣレイヤおよびＲＲＣレイヤの主な制御機能を示している。Ｄ２Ｄ通信のスレーブＵＥは、ＭＡＣレイヤおよびＲＲＣレイヤのプロトコル・スタックを提供し、ＭＡＣレイヤは、マスタＵＥのＭＡＣレイヤ・プロトコル・スタックと直接的に通信し、ＲＲＣレイヤは、基地局のＲＲＣレイヤ・プロトコル・スタックと直接的に通信する。

図３に示すように、基地局のＲＲＣレイヤ・プロトコル・スタックは、ＲＲＣ接続制御、ベアラ制御、ＤＲＸ構成、下位レイヤ構成などを含む、Ｄ２Ｄ通信のためのＲＲＣ関連の制御機能をすべて実行する。マスタＵＥでは、ＭＡＣレイヤ・プロトコル・スタックは、ＢＳＲ（バッファ状態報告）、ＴＡ制御、スケジューリング／移送形式の選択などを含む、Ｄ２Ｄ通信のためのＭＡＣ関連の制御機能をすべて実行する。ここに記載したＲＲＣレイヤの制御機能は、単に代表的なものであり、機能において接続管理に属するいずれの機能も、ＲＲＣレイヤ・プロトコル機能のカテゴリに入るべきものであり、同様に、ここに記載したＭＡＣレイヤの制御機能は、単に代表的なものであり、機能におけるリンク適応性／スケジューリングに属するいずれの機能も、ＭＡＣレイヤ・プロトコル機能のカテゴリに入るべきものであることを理解されるであろう。

図４は、Ｄ２Ｄ通信においてマスタＵＥとスレーブＵＥとの間のプロトコル・スタックを構成する方法、およびシグナリング交換方法を示している。図４に示すように、図においてＭＡＣレイヤ間の実線矢印によって示すように、マスタＵＥおよびスレーブＵＥは、その間の無線リンクを介してＭＡＣレイヤ・シグナリングを直接的に交換する。ここで述べた２つのレイヤ間の直接的な対話は、論理的なものであり、物理的には、２つのレイヤのシグナリングを下位レイヤにまだ提供する必要があり（図においてレイヤ間の点線で示す）、下位レイヤのパケット化の対象となった後に、物理的なエア・インターフェースで実際に送信されることを理解されるであろう。

本発明の他の実施形態によると、マスタＵＥおよびスレーブＵＥは、図４のＰＤＣＰレイヤ間の実線矢印およびＲＬＣレイヤ間の実線矢印で示すように、Ｄ２Ｄ通信のためにＰＤＣＰ（パケット・データ収束プロトコル）レイヤおよびＲＬＣ（無線リンク制御）レイヤのシグナリングをさらに交換する。ＰＤＣＰレイヤは、暗号化／解読するために機能し、ＲＬＣレイヤは、ユーザ・プレーンと同じように機能する。ここに記述した直接的な対話は、論理的なものであり、物理的には、２つのレイヤのシグナリングを下位レイヤにまだ提供する必要があり（図においてレイヤ間の点線で示す）、下位レイヤのパケット化の対象となった後に、物理的なエア・インターフェースで実際に送信されることを理解されるであろう。さらに、マスタＵＥおよびスレーブＵＥは、また、Ｄ２Ｄ通信のためにＰＤＣＰレイヤおよびＲＬＣレイヤのプロトコル・スタック機能をローカルで実行する。ＰＤＣＰレイヤおよびＲＬＣレイヤの特定のプロトコル・スタック機能は、当技術分野においてよく知られているため、ここでは詳しくは述べない。

図５は、Ｄ２Ｄ通信においてマスタ／スレーブＵＥと基地局との間のプロトコル・スタックを構成する方法、およびシグナリング交換方法を示している。図５に示すように、図においてＲＲＣレイヤ間の実線矢印によって示すように、マスタ／スレーブＵＥおよび基地局は、その間の無線リンクを介してＲＲＣレイヤ・シグナリングを直接的に交換する。ここで述べた２つのレイヤ間の直接的な対話は、論理的なものであり、物理的には、２つのレイヤのシグナリングを下位レイヤにまだ提供する必要があり（図においてレイヤ間の点線で示す）、下位レイヤのパケット化の対象となった後に、物理的なエア・インターフェースで実際に送信されることを理解されるであろう。図５に示すように、ＵＥのＲＲＣレイヤ・シグナリングは、ＭＡＣＰＤＵとしてそのＭＡＣレイヤによってまだパケット化され、次に、ＰＨＹ物理レイヤによって基地局に送信され、基地局は、ＭＡＣレイヤによってＭＡＣＳＤＵへとそれをパケット解除し、ＲＲＣレイヤに送信する。

本発明によるコントロール・プレーンの分割について記述した後、図６に示すネットワーク・トポロジ構造に関して、本発明によるシグナリング交換について記述する。

Ｄ２Ｄ通信のためのＭＡＣレイヤ機能に関して、制御機能は、マスタＵＥで構成される。よって、Ｄ２Ｄリンクのレイヤ１のチャネル状態指示は、スレーブＵＥによってマスタＵＥに送信される。

Ｄ２Ｄ通信のためのＲＲＣレイヤ機能に関して、制御機能は基地局で構成されるため、Ｄ２Ｄリンクのレイヤ３の無線リソース管理測定レポートは、スレーブＵＥによって基地局に直接的に送信され、基地局は、スレーブＵＥがレポートによりＤ２Ｄ通信からセルラー式通信へとハンドオーバするかどうかを制御する。ハンドオーバ手順全体について、以下に詳しく記述する。

図７および図８に示すように、スレーブＵＥは、Ｄ２Ｄリンクを介してマスタＵＥとのＤ２Ｄ通信を実行する。さらに、スレーブＵＥは移動しており、図において点線によって示すようにマスタＵＥから離れた位置にすでに移動している。

スレーブＵＥは、Ｄ２Ｄリンクの通信条件で測定を実行し、Ｄ２Ｄリンクのレイヤ３の無線リソース管理（ＲＲＭ）測定レポートを基地局に直接的に送信する。スレーブＵＥはマスタＵＥから遠く離れているため、ＲＲＭレポートは、この条件を反映することができる。ＵＥは、ＭＡＣレイヤなど、ＲＲＣレイヤまたはＲＣＣレイヤの下位レイヤで、このＲＲＭレポートが関係するＤ２Ｄリンクを識別することを理解されるであろう。それに対応して、基地局は、また、ＲＲＣレイヤの下位レイヤまたはＲＲＣレイヤでＤ２Ｄリンクを識別する。

その後、基地局のＲＲＣレイヤ・プロトコル・スタックの制御機能は、Ｄ２Ｄリンクがすでに劣化して役に立たなくなったと決定するため、基地局は、スレーブＵＥと基地局との間のセルラー式通信にＤ２Ｄ通信をハンドオーバすることを決定する。基地局は、スレーブＵＥに対するアクセス制御を実行し、次に、スレーブＵＥが基地局に直接的にアクセスすることを許可されることを決定する。

次に、基地局は、Ｄ２Ｄ通信でマスタＵＥにＤ２Ｄリンク関連のＲＲＣ接続再構成シグナリングを送信し、シグナリングは、Ｄ２Ｄ通信からセルラー式通信へとハンドオーバするようにマスタＵＥに指示する。

図７および図８に示すように、マスタＵＥは、接続再構成完了シグナリングを基地局に送信し、第１の接続再構成シグナリングによりハンドオーバ関連のプロトコル・スタック動作を実行し、基地局とのセルラー式通信を直接的に確立する。

さらに、基地局は、セルラー式通信のための接続再構成シグナリングをスレーブＵＥにさらに送信し、シグナリングは、Ｄ２Ｄ通信から、スレーブＵＥと基地局との間のセルラー式通信へとハンドオーバするようにスレーブＵＥに指示する。

図７および図８に示すように、スレーブＵＥは、セルラー式通信のために接続再構成シグナリングによりハンドオーバ関連のプロトコル・スタック動作を実行し、基地局とのセルラー式通信を直接的に実行する。

好ましくは、データ損失のないシームレスなハンドオーバを実現するために、マスタＵＥは、トラフィック・データの同期のための情報を基地局に送信する。情報は、たとえば、アップリンク・パケット受信機の状態およびダウンリンク・パケット送信機の状態を含む、ＳＮＳＴＡＴＵＳＴＲＡＮＳＦＥＲメッセージであり、マスタＵＥは、アップリンク／ダウンリンクのトラフィック・データを基地局に転送する。それに対応して、基地局は、マスタＵＥからトラフィック・データの同期に使用される情報、およびアップリンク／ダウンリンクのトラフィック・データ自体を受信し、連続的なパケット損失がないトラフィック・データ送信を実現するために、トラフィック・データの同期に使用される情報に基づいて、ハンドオーバの前にセルラー式通信をＤ２Ｄ通信に同期させる。

矛盾がない場合、本出願の実施形態および実施形態の機能は、任意に組み合わせることができることが理解される。

確かに、本発明は、他の様々な実施形態を含むことができる。本発明の精神および本質から逸脱することなく、当業者は、本発明による多様な対応する変更および変化を加えることができ、これらの対応する変更および変化はすべて、添付された請求項として規定された保護範囲内にあるものとする。

当業者は、上記の方法のすべてまたは一部のステップは、関係するハードウェアに指示するプログラムによって実現できることを理解することができる。プログラムは、読み取り専用メモリ、磁気ディスク、または光ディスクなど、コンピュータ可読記憶媒体に格納することができる。あるいは、上記の実施形態のすべてまたは一部のステップは、１つまたは複数の集積回路を使用することによって実装することができる。それに対応して、上記の実施形態のモジュール／ユニットはすべて、ハードウェアまたはソフトウェアの機能モジュールのいずれかを使用することによって実装することができる。本発明は、ハードウェアおよびソフトウェアの特定の組み合わせに限定されない。

Claims

ユーザ機器（ＵＥ）においてデバイス間（Ｄ２Ｄ）通信を実行する方法であって、
ｉ．前記Ｄ２Ｄ通信のためにメディア・アクセス・レイヤのシグナリングを他のＵＥと直接的に交換するステップと、
ｉｉ．前記Ｄ２Ｄ通信のために前記メディア・アクセス・レイヤのプロトコル・スタック機能を前記ＵＥでローカルに実装するステップと、
ｉｉｉ．前記Ｄ２Ｄ通信のために無線リソース制御レイヤのシグナリングを基地局と直接的に交換するステップと、
ｉｖ．前記Ｄ２Ｄ通信のために前記無線リソース制御レイヤのプロトコル・スタック機能を前記ＵＥでローカルに実装するステップと
を含む方法。
前記メディア・アクセス・レイヤおよび前記無線リソース制御レイヤは、それぞれロング・ターム・エボリューションでのメディア・アクセス制御（ＭＡＣ）レイヤおよび無線リソース制御（ＲＲＣ）レイヤであるか、または
前記メディア・アクセス・レイヤおよび前記無線リソース制御レイヤは、それぞれＩＥＥＥ８０２．１６ｍのメディア・アクセス制御（ＭＡＣ）レイヤおよび無線リソース制御および管理（ＲＲＣＭ）レイヤであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
ステップｉｉｉで、前記無線リソース制御レイヤまたは前記無線リソース制御レイヤの下位レイヤでは、前記無線リソース制御レイヤのシグナリングが関係するＤ２Ｄ通信リンクが識別されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
ステップｉで、前記メディア・アクセス・レイヤのシグナリングは、Ｄ２Ｄ通信リンクのレイヤ１のチャネル状態情報フィードバックを含み、
かつ／または
ステップｉｉｉで、前記無線リソース制御レイヤのシグナリングは、前記Ｄ２Ｄ通信リンクのレイヤ３の無線リソース管理測定レポートを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
前記ＵＥは、Ｄ２Ｄ通信においてスレーブＵＥを含み、ステップｉｉｉは、
−前記基地局に、前記Ｄ２Ｄ通信リンクのレイヤ３の無線リソース管理測定レポートを送信するステップと、
−前記基地局から、前記Ｄ２Ｄ通信から前記基地局とのセルラー式通信へとハンドオーバするように前記スレーブＵＥに指示する第２の接続再構成シグナリングを受信するステップと
を含み、
ステップｉｖで、前記スレーブＵＥは、シグナリングによりハンドオーバ関連のプロトコル・スタック動作を実行し、前記基地局とのセルラー式通信を直接的に実行することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
前記ＵＥは、前記Ｄ２Ｄ通信のマスタＵＥを含み、前記ステップｉｉは、前記メディア・アクセス・レイヤのプロトコル・スタックの制御機能を実装するステップを含み、
前記ステップｉｉｉは、
−前記基地局から、前記Ｄ２Ｄ通信から前記基地局とのセルラー式通信へとハンドオーバするように前記マスタＵＥに指示する第１の接続再構成シグナリングを受信するステップと、
−接続再構成完了シグナリングを前記基地局に送信するステップと
を含み、
前記マスタＵＥは、前記第１の接続再構成シグナリングによりハンドオーバ関連のプロトコル・スタック動作を実行し、前記基地局とのセルラー式通信を直接的に確立することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
前記マスタＵＥによって実行されるハンドオーバ関連の動作は、
−アップリンク・パケット受信状態およびダウンリンク・パケット送信状態を含む、トラフィック・データの同期のための情報を前記基地局に送信するステップと、
−前記基地局にアップリンク／ダウンリンクのトラフィック・データを転送するステップと
を含むことを特徴とする、請求項６に記載の方法。
ｘ．前記Ｄ２Ｄ通信のためにＰＤＣＰレイヤおよびＲＬＣレイヤのシグナリングを他のＵＥと直接的に交換するステップと、
ｙ．前記Ｄ２Ｄ通信のために、前記ＰＤＣＰレイヤおよび前記ＲＬＣレイヤのプロトコル・スタック機能をＵＥでローカルで実行するステップと
をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
基地局においてデバイス間（Ｄ２Ｄ）通信を制御する方法であって、
ａ．前記Ｄ２Ｄ通信に参加するユーザ機器（ＵＥ）とのＤ２Ｄ通信のために無線リソース制御レイヤのシグナリングを直接的に交換するステップと、
ｂ．前記基地局で、前記無線リソース制御レイヤのプロトコル・スタックの制御機能をローカルに実装するステップと
を含み、
前記Ｄ２Ｄ通信のためにメディア・アクセス・レイヤに関係する機能は、前記Ｄ２Ｄ通信に参加する前記ＵＥによって実現される、方法。
前記無線リソース制御レイヤは、
−ロング・ターム・エボリューションの無線リソース制御（ＲＲＣ）レイヤと、
−ＩＥＥＥ８０２．１６ｍの無線リソース制御および管理（ＲＲＣＭ）レイヤと
を含むことを特徴とする、請求項９に記載の方法。
ステップａで、前記無線リソース制御レイヤまたは前記無線リソース制御レイヤの下位レイヤでは、前記無線リソース制御レイヤのシグナリングが関係するＤ２Ｄ通信リンクが識別されることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
ステップａで、前記無線リソース制御レイヤのシグナリングは、Ｄ２Ｄ通信リンクのレイヤ３の無線リソース管理測定レポートを含むことを特徴とする、請求項９に記載の方法。
前記ステップａは、
−前記Ｄ２Ｄ通信でスレーブＵＥによって送信され、Ｄ２Ｄ通信リンクに関係するレイヤ３の無線リソース管理測定レポートを受信するステップ
を含み、
前記ステップｂは、前記測定レポートにより、前記Ｄ２Ｄ通信から、前記スレーブＵＥと前記基地局との間のセルラー式通信にハンドオーバするべきかどうかを決定するステップを含み、
ハンドオーバすることを決定したときに、
前記ステップａは、
−前記Ｄ２Ｄ通信でマスタＵＥに第１の接続再構成シグナリングを送信するステップであって、前記第１の接続再構成シグナリングは、前記Ｄ２Ｄ通信から前記セルラー式通信にハンドオーバするように前記マスタＵＥに指示するステップと、
−前記マスタＵＥから接続再構成完了シグナリングを受信するステップと、
−前記スレーブＵＥに第２の接続再構成シグナリングを送信するステップであって、前記第２の接続再構成シグナリングは、前記スレーブＵＥと前記基地局との間で前記Ｄ２Ｄ通信から前記セルラー式通信にハンドオーバするように前記スレーブＵＥに指示するステップと
をさらに含み、
前記基地局は、前記スレーブＵＥおよび前記マスタＵＥとのセルラー式通信をそれぞれ直接的に実行することを特徴とする、請求項９に記載の方法。
−アップリンク・パケット受信状態、ダウンリンク・パケット送信状態、およびアップリンク／ダウンリンクのトラフィック・データ自体を含む、前記マスタＵＥからトラフィック・データの同期に使用された情報を受信するステップと、
−連続的なパケット損失がないトラフィック・データ送信を実現するために、前記トラフィック・データの同期に使用される情報に基づいて、前記ハンドオーバの前に前記Ｄ２Ｄ通信と前記セルラー式通信を同期させるステップと
をさらに含むことを特徴とする、請求項１３に記載の方法。