JP2016072856A - 基地局装置、端末装置、通信方法、および通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】セルラ通信における混雑を緩和し、無線リソースの有効活用を可能にすること。【解決手段】基地局装置３０は、複数の端末装置のうち、端末間通信を実行させるべき少なくとも１組の端末装置１０，２０を特定する端末特定部と、前記端末特定部によって特定された少なくとも１組の少なくとも一方の端末装置１０に対して、端末間通信を開始させるための要求信号を送信する送信部と、前記送信部が要求信号を送信した後に、前記端末特定部によって特定された少なくとも１組の少なくとも一方の端末装置１０に対して、端末間通信のためのリソースを割り当てるリソース割当部と、を備え、前記送信部は、前記要求信号の送信先の端末装置１０における端末間通信の相手方となる端末装置２０に関する情報を併せて送信する。【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信システムの制御技術に関する。

近年、Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）においては、複数の端末装置（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ。以下、ＵＥという。）が基地局装置を介さずに直接通信を行うための技術である端末間通信（Ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ Ｄｅｖｉｃｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ。以下、Ｄ２Ｄ通信という。）について議論がされている。

Ｄ２Ｄ通信は、ＬＴＥなどのセルラ通信のアップリンクに使用されている周波数バンドと共通の周波数バンドを用いて実行される。Ｄ２Ｄ通信が適用可能となる端末装置間の距離は、数１００ｍ程度と言われている。Ｄ２Ｄ通信として想定されているユースケースとして、例えば近傍エリアへの広告配信サービス等があり、３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ） Ｒｅｌｅａｓｅ １２では、端末装置が近傍に位置する端末を検出（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙとも言う）し、不特定の端末装置に対してデータをブロードキャストする手法が提案されている（たとえば、非特許文献１乃至３を参照。）。また、交差点などの高密度端末環境や、災害時などの通信混雑環境下において、特定の端末装置の間でＤ２Ｄ通信を実行することによって、セルラ通信における混雑を緩和させることが期待されている。

３ＧＰＰ ＴＲ２２．８０３ Ｖｅｒ．１２．２．０ "Feasibility study for Proximity Services" ２０１３年６月 ３ＧＰＰ ＴＳ２３．３０３ Ｖｅｒ．１２．１．０ "Proximity-based services" ２０１４年６月 ３ＧＰＰ ＴＲ３６．８４３ Ｖｅｒ．１２．０．１ "Study on LTE Device to Device Proximity Services" ２０１４年３月

しかしながら、上述した非特許文献１乃至３の従来技術では、各端末装置が近傍に位置する通信相手を探した上で、端末主導でＤ２Ｄ通信を開始するものであり、基地局装置が主導して、特定の端末装置に対してＤ２Ｄ通信の開始を指示することができなかった。たとえば、基地局装置に多くの端末装置が接続した場合に基地局装置にかかる負荷を軽減できるように、基地局装置主導で適宜セルラ通信からＤ２Ｄ通信へ接続変更できることが望ましい。

本発明はかかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、セルラ通信における混雑を緩和し、無線リソースの有効活用を可能にする基地局装置、端末装置、通信方法、および通信システムを提供することにある。

本発明のある態様は、基地局装置に関する。この基地局装置は、複数の端末装置のうちの互いにセルラ無線通信中の少なくとも１組の端末装置を制御して、当該１組の端末装置のそれぞれに対して直接的に無線通信を行わせるための端末間通信の状態に移行させる基地局装置であって、複数の端末装置のうち、端末間通信を実行させるべき少なくとも１組の端末装置を特定する端末特定部と、前記端末特定部によって特定された少なくとも１組の少なくとも一方の端末装置に対して、端末間通信を開始させるための要求信号を送信する送信部と、前記送信部が要求信号を送信した後に、前記端末特定部によって特定された少なくとも１組の少なくとも一方の端末装置に対して、端末間通信のためのリソースを割り当てるリソース割当部と、を備える。ここで、前記送信部は、前記要求信号の送信先の端末装置における端末間通信の相手方となる端末装置に関する情報を併せて送信する。

このような態様によると、基地局主導で特定の端末装置に対してＤ２Ｄ通信の開始を指示できるようになるため、セルラ通信における混雑を緩和し、無線リソースの有効活用が可能になる。

本発明の別の態様は、端末装置に関する。この端末装置は、複数の端末装置のうちの互いにセルラ無線通信中の少なくとも１組の端末装置を制御して、当該１組の端末装置のそれぞれに対して直接的に無線通信を行わせるための端末間通信の状態に移行させる基地局装置と接続可能な端末装置であって、前記基地局装置によって特定された少なくとも１組の少なくとも一方の端末装置に対して送信される、端末間通信を開始させるための要求信号を、端末間通信の相手方となる端末装置に関する情報と併せて受信する受信部と、前記要求信号に基づいて、前記基地局装置によって割り当てられた前記端末間通信のためのリソースを用いて、前記相手方となる端末装置との間で端末間通信を実行する通信処理部とを備える。

このような態様によると、端末装置は、基地局装置から端末間通信を開始させるための要求信号と、端末間通信の相手方となる端末装置に関する情報とを併せて受信を受信することにより、相手方となる端末装置との接続がセルラ通信からＤ２Ｄ通信へ自動的に移行することになる。これにより、セルラ通信における混雑を緩和でき、端末装置においては、基地局装置を介する必要が無いため、低遅延での通信が実現できる。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本発明の表現を方法、装置、システム、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、無線リソースの有効活用を可能にする基地局装置、端末装置、通信方法、および通信システムを提供できる。

本発明の一実施形態にかかる無線通信システムの構成例を示す図である。 図１の端末装置の構成例を示す図である。 図１の基地局装置の構成例を示す図である。 実施例１にかかる無線通信システムの構成例を示す図である。 実施例１にかかる無線通信システムの動作例を示すシーケンス図である。 実施例２にかかる無線通信システムの構成例を示す図である。 実施例２にかかる無線通信システムの動作例を示すシーケンス図である。 実施例３にかかる無線通信システムの構成例を示す図である。 実施例３にかかる無線通信システムの動作例を示すシーケンス図である。 実施例４にかかる無線通信システムの構成例を示す図である。 実施例４にかかる無線通信システムの動作例を示すシーケンス図である。

（本発明の概要）
本発明の実施例を説明する前に、まず、本発明の概要を述べる。本発明は、端末装置同士が直接的に無線通信を行うＤ２Ｄ通信の技術に関する。本発明にかかるＤ２Ｄ通信は、基地局装置が、互いにセルラ無線通信中の複数の端末装置のうち、端末間通信を実行させるべき少なくとも１組の端末装置を特定し、特定した端末装置のうち少なくとも一方の端末装置に対して、端末間通信を開始させるための要求信号を送信する手法である。本発明では、この要求信号と共に、端末間通信の相手方となる端末装置に関する情報を併せて送信することで、基地局主導で特定の端末装置に対してＤ２Ｄ通信の開始を指示できるようになるため、セルラ通信における混雑を緩和し、無線リソースの有効活用が可能になる。

３ｇｐｐ Ｒｅｌｅａｓｅ １２において提案されているＤ２Ｄ動作では、各端末装置が発信する信号から近傍に位置する端末装置を検出するＤ２Ｄ Ｄｉｒｅｃｔ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙのステップと、近傍に位置する端末との間で実際に端末間通信を行うＤ２Ｄ Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｏｍｍｕｎｉｃｔｉｏｎのステップとを有する。しかしながら、Ｄ２Ｄ Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｏｍｍｕｎｉｃｔｉｏｎでは、ブロードキャスト利用を想定したものであり、端末基点でのサービスにのみ対応していたため、基地局装置から特定の端末装置に対してＤ２Ｄ通信の開始を指示することができないものであった。

本発明は、以上の課題を解決しており、基地局主導で特定の端末装置に対してＤ２Ｄ通信の開始を指示できるようにする手法を提供することにより、セルラ通信における混雑を緩和し、無線リソースの有効活用が可能になる。

（無線通信システムの構成例）
図１は、本発明の一実施形態にかかる無線通信システムの構成例を示す図である。無線通信システム１００は、第１端末装置１０と、第２端末装置２０と、基地局装置３０とを含む。

第１端末装置１０および第２端末装置２０は、基地局装置３０との間でセルラ通信を実施可能な無線端末である。また、第１端末装置１０および第２端末装置２０は、セルラ通信の無線リソース一部を利用して、基地局装置３０を経由しない端末間通信（Ｄ２Ｄ通信）が実行可能な端末である。第１端末装置１０および第２端末装置２０と、基地局装置３０との接続状態としては、無線ネットワークを制御するＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）における接続状態（ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態）とアイドル状態（ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態）との２種類がある。

ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態は、基地局装置によって無線リソースが管理されていない状態を指し、ページングチャネルの監視、ＥＴＷＳ（Ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ ａｎｄ Ｔｓｕｎａｍｉ Ｗａｒｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）情報の受信、周辺セルの無線品質の測定、セル選択／再選択、システム情報の取得など、限られた機能のみがＡｃｔｉｖｅとなっており、電力を極力消費しないような状態となっている。

一方、ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態とは、基地局装置によって無線リソースが管理され、端末装置がデータを送受信できる状態を指し、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態における処理の他、データの送受信、ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）などの情報の基地局装置へのフィードバックなどの機能が実行可能な状態となっている。ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態からＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態へは、例えば、ページングチャネルを受信することで状態遷移が発生することとなる。また、ページングチャネルを受信しない場合でも、端末側に通信要求があれば、端末側から基地局側にリクエストすることで状態遷移することができる。

本実施形態においては、少なくとも第１端末装置１０は、基地局装置３０に対してＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態であると仮定する。基地局装置３０は、例えば、自局の管理下にある端末数が増大した場合に、接続状態などに応じて、Ｄ２Ｄ通信を実行させるべき少なくとも１組の端末装置（例えば、第１端末装置１０および第２端末装置２０のように、基地局装置３０を介して、互いに通信を行っている１組の端末装置）を特定する。そして、少なくとも第１端末装置１０に対してＤ２Ｄ通信を開始させるための要求信号を送信する。基地局装置３０は、要求信号を送信した後に、セルラ通信の無線リソースの一部を割り当てることにより、第１端末装置１０および第２端末装置２０をＤ２Ｄ通信の状態に移行させる。

要求信号には、ＩＭＳＩ、電話番号情報、ＩＰ ａｄｄｒｅｓｓ、あるいはＭＡＣ Ａｄｄｒｅｓｓ、Radio Network Temporary ID（RNTI）などの相手方の端末装置を特定するための情報が含まれる。または、要求信号に、所定のサービスについての識別情報（ＰｒｏＳｅＡｐｐＩＤ、ＰｒｏＳｅＡｐｐＣｏｄｅ、あるいはＧｒｏｕｐ ｃｏｎｔｅｘｔ）が含まれていてもよい。これにより、所定のサービスを指定する端末装置をＤ２Ｄ通信の相手先として指定することができる。

（端末装置の構成例）
図２は、図１の第１端末装置１０および第２端末装置２０として用いられる端末装置の構成例を示す図である。端末装置は、通信部１２と、制御部１４と、記憶部１６と、ユーザインタフェース（ユーザＩＦ）１８とを備える。

通信部１２は、セルラ通信部１２２と、端末間通信部１２４とを含む。セルラ通信部１２２は、基地局装置３０との間で無線により通信を行う。端末間通信部１２４は、基地局装置によって割り当てられたＤ２Ｄ通信のための無線リソースを利用して、Ｄ２Ｄ通信の相手方となる端末装置との間で、基地局装置３０を経由せずに直接的に通信を行う。これらの通信処理は、公知の変復調技術、アンテナ技術が用いられてもよい。また、通信部１２は、基地局装置３０からのリレー指示にもとづいて、基地局装置３０によって割り当てられたＤ２Ｄ通信のためのリソースを用いて、相手方となる端末装置に、端末間通信を開始させるための要求信号をリレーし、さらに、自らの端末装置に関する情報を要求信号と共に送信してもよい。

記憶部１６は、基地局装置３０もしくはＤ２Ｄ通信の相手方の端末装置から送信されたデータを記憶し、また、基地局装置３０もしくはＤ２Ｄ通信の相手方の端末装置に対して送信すべき、ユーザＩＦ１８を通じて得たデータを記憶してもよい。ユーザＩＦ１８は、画面インタフェースと、操作ボタンやタッチパネルなどのユーザからの入力を受け付ける入力インタフェースと、カメラなどの画像撮像手段を含んでもよい。

制御部１４は、例えば、ＣＰＵにより構成され、セルラ通信部１２２もしくは端末間通信部１２４から受信された情報、または記憶部１６に記憶された情報を用いて、各部を統括的に制御する。

制御部１４は、セルラ通信部１２２によって基地局装置３０からのＤ２Ｄ通信を開始させるための要求信号を受信すると、セルラ通信からＤ２Ｄ通信への接続変更を実行する。制御部１４は、要求信号と併せて送られてくる相手方の端末装置に関する情報により特定される端末装置との間で端末間通信部１２４によりＤ２Ｄ通信を実行する。

また、制御部１４は、セルラ通信部１２２により受信した無線信号を用いて、基地局装置３０および周辺の基地局装置におけるセル毎のダウンリンクの無線品質を測定する。例えば、ＬＴＥシステムにおいては、無線品質として、参照信号の受信信号電力（ＲＳＲＰ：Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ）および／または受信信号品質（ＲＳＲＱ：Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｑｕａｌｉｔｙ）が測定される。制御部１４は、必要に応じて、セル毎の識別子（ＩＤ）と測定した無線品質とを含む無線品質情報を基地局装置３０に報告する。

（基地局装置３０の構成例）
図３は、図１の基地局装置３０の構成例を示す図である。基地局装置３０は、通信部３２と、制御部３４と、記憶部３６とを含む。

通信部３２は、無線通信部３２２と、ネットワーク通信部３２４とを含む。無線通信部３２２は、記憶部３６に記憶された情報を制御部３４が使用しながら、自局の通信エリアに属する第１端末装置１０、第２端末装置２０のそれぞれと、所定のセルラ方式を用いてセルラ無線通信を実行する。ネットワーク通信部３２４は、S１インタフェース、もしくはＸ２インタフェースを介して、隣接する他の基地局装置との間で基地局間通信を行う。

制御部３４は、無線品質情報取得部３４２と、端末特定部３４４と、リソース割当部３４６とを含む。無線品質情報取得部３４２は、無線通信部３２２により受信される、第１端末装置１０および第２端末装置２０からの無線信号から基地局装置ごとの無線品質情報を取得し、記憶部３６に記憶する。

端末特定部３４４は、接続状態に応じて、複数の端末装置のうち、Ｄ２Ｄ通信を実行させるべき少なくとも１組の端末装置を特定する。この特定には、無線品質情報取得部３４２で取得した無線品質情報を用いてもよい。例えば、端末特定部３４４は、無線品質情報取得部３４２で取得した基地局装置ごとの無線品質情報に基づいて、受信信号強度／受信信号品質が同程度の端末装置を近傍に存在するものとみなし、Ｄ２Ｄ通信を実行させるべき端末装置と特定することができる。

無線通信部３２２は、端末特定部３４４によって特定された少なくとも１組の少なくとも一方の端末装置に対して、Ｄ２Ｄ通信を開始させるための要求信号を送信する。この要求信号には、要求信号の送信先の端末装置におけるＤ２Ｄ通信の相手方となる端末装置に関する情報（ＩＭＳＩ、電話番号情報などの端末識別情報や、所定のサービスについての識別情報など）が含まれる。また、無線通信部３２２は、端末特定部３４４によって特定された少なくとも１組の端末装置のうちの一方が他の基地局装置の通信エリアに属する場合、他の基地局装置を介して、要求信号と、当該基地局装置の通信エリアに属する端末装置に関する情報とを送信する。また、無線通信部３２２は、要求信号の送信先となる端末装置に対して、当該要求信号を端末間通信の相手方となる端末装置にリレーさせるよう指示する。また、無線通信部３２２は、端末特定部３４４によって特定された少なくとも１組の端末装置のうちの一方が他の基地局装置の通信エリアに属する場合、他の基地局装置に対して要求信号を送信することによって、他の基地局装置の通信エリアに属する端末装置に対してリソースを割り当てさせる。

リソース割当部３４６は、無線通信部３２２が要求信号を送信した後に、上記端末特定部３４４によって特定された少なくとも１組の少なくとも一方の端末装置に対して、セルラ通信の無線リソースの一部を、Ｄ２Ｄ通信のためのリソースとして割り当てる。リソース割当部３４６は、割り当てたリソースに関する情報をＤ２Ｄ通信を実行させるべきとして特定した端末装置へ通知する。

次に、このように構成された無線通信システムの動作について、各実施例に従って説明する。なお、各実施例において、既出の構成、動作については、同じ符号を用いることによってその説明を簡略化する。以下、本明細書において同様である。

（実施例１）
本発明の実施例１について、図４と図５を用いて説明する。図４は、実施例１にかかる第１無線通信システム１１０の構成例を示す図である。図５は、図４の第１無線通信システム１１０の動作例を示すシーケンス図である。実施例１においては、図４に示すように、第１端末装置１０および第２端末装置２０の両端末が基地局装置３０に対してＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態であって、第１端末装置１０と第２端末装置２０とが基地局装置３０を経由して通信中であると仮定する。図５は、このような状態で、基地局装置３０が第１端末装置１０と第２端末装置２０との間でＤ２Ｄ通信を開始させるケースについての動作例を示すものである。

先ず、基地局装置３０は、互いに通信を行っており、かつ、双方ともＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態である端末装置をＤ２Ｄ通信を実行させるべき端末装置の組として特定する（Ｓ１ａ）。基地局装置３０の無線品質情報取得部３４２は、ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態である第１端末装置１０および第２端末装置２０からの無線品質情報を取得して、記憶部３６に記憶している。端末特定部３４４は、例えば、接続状態と、記憶部３６に記憶されている無線品質情報とに基づいて、受信信号強度／受信信号品質が同程度の第１端末装置１０と第２端末装置２０とをＤ２Ｄ通信を実行させるべき端末装置と特定する。複数の組を特定できたような場合、たがいの受信信号強度／受信信号品質の差が近い組を優先して特定してもよいし、セルラー通信における通信量が多い、あるいは、通信時間が長いなどのＤ２Ｄへ移行させた方がシステム全体の周波数利用効率から考えて好ましい組を特定してもよい。

次に、基地局装置３０は、上記端末特定部３４４で特定した第１端末装置１０へ、Ｄ２Ｄ通信を開始させるための要求信号を専用シグナリング（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）で送信する（Ｓ１ｂ）。Ｓ１ｂの要求信号には、第１端末装置１０におけるＤ２Ｄ通信の相手方となる第２端末装置２０のＩＭＳＩや電話番号情報などが含まれる。同様に、基地局装置３０は、上記端末特定部３４４で特定した第２端末装置２０へ、Ｄ２Ｄ通信を開始させるための要求信号を専用シグナリングで送信する（Ｓ１ｃ）。Ｓ１ｃの要求信号には、第２端末装置２０におけるＤ２Ｄ通信の相手方となる第１端末装置１０のＩＭＳＩや電話番号情報などが含まれる。

基地局装置３０は、Ｓ１ｂの要求信号を送信した後に、第１端末装置１０に対し、セルラ通信の無線リソースの一部をＤ２Ｄリソースとして割り当て、専用シグナリングで通知する（Ｓ１ｄ）。同様に、基地局装置３０は、Ｓ１ｃの要求信号を送信した後に、第２端末装置２０に対し、セルラ通信の無線リソースの一部をＤ２Ｄリソースとして割り当て、専用シグナリングで通知する。（Ｓ１ｅ）。

第１端末装置１０および第２端末装置２０は、Ｓ１ｄおよびＳ１ｅで割り当てられたリソースを用いて、第１端末装置１０と第２端末装置２０との間で、Ｄ２Ｄ通信を実行する（Ｓ１ｆ）。

以上述べたように、上記実施例１によれば、基地局装置３０が特定した第１端末装置１０および第２端末装置２０のそれぞれにＤ２Ｄ通信を開始するための要求信号を送信することで、基地局装置主導で特定の端末装置を適宜セルラ通信からＤ２Ｄ通信へ移行させることが可能になる。これにより、基地局装置に多くの端末装置が接続した場合などに基地局装置にかかる負荷を軽減できるようになる。また、端末装置においては、基地局装置を介する必要が無いため、低遅延での通信が実現できる。

（実施例２）
本発明の実施例２について、図６と図７を用いて説明する。図６は、本発明の実施例２にかかる第２無線通信システム１２０の構成例を示す図である。図７は、図６の第２無線通信システム１２０の動作例を示すシーケンス図である。

実施例２は、実施例１の変形例であり、図６に示すように、第１端末装置１０が基地局装置３０に対してＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態であり、第２端末装置２０が基地局装置４０に対してＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態であると仮定する。つまり、実施例２では、第１端末装置１０と第２端末装置２０とが、基地局装置３０および基地局装置４０を経由して通信中であるケースについての例である。ゆえに、第２端末装置２０は、実施例１に示すような基地局装置３０からの要求信号（図５のＳ１ｃ）が受信できないことになる。そこで、実施例２では、Ｄ２Ｄ通信を開始させるための要求信号を基地局装置４０を介して第２端末装置２０へ送信することで、確実にＤ２Ｄ通信を実行させるようにする。

なお、第１端末装置１０は、基地局装置３０の無線品質と、周辺セルである基地局装置４０の無線品質とを測定し、セル毎のＩＤと測定した無線品質とを含む無線品質情報を基地局装置３０に送信している。同様に、第２端末装置２０は、基地局装置４０の無線品質と、周辺セルである基地局装置３０の無線品質とを測定し、セル毎のＩＤと測定した無線品質とを含む無線品質情報を基地局装置４０に送信している。基地局装置３０と基地局装置４０との間は、S１インタフェース、もしくはＸ２インタフェースにより基地局間通信を行い、互いに端末装置から取得した無線品質情報を交換することができる。図７は、このような状態で、基地局装置３０が第１端末装置１０と第２端末装置２０との間でＤ２Ｄ通信を開始させるケースについての動作例を示すものである。

先ず、基地局装置３０は、Ｄ２Ｄ通信を実行させるべき端末装置を特定する（Ｓ２ａ）。基地局装置３０の無線品質情報取得部３４２は、第１端末装置１０から、基地局装置３０および隣接セルである基地局装置４０の無線品質情報を取得する。また、基地局装置４０を介して、第２端末装置２０が測定した基地局装置３０および基地局装置４０の無線品質情報を取得している。基地局装置３０の端末特定部３４４は、例えば、接続状態と、無線品質情報取得部３４２で取得した無線品質情報などに基づいて、基地局装置３０および基地局装置４０に対する受信信号強度／受信信号品質が同程度の第１端末装置１０と第２端末装置２０とをＤ２Ｄ通信を実行させるべき端末装置として特定する。

次に、基地局装置３０は、Ｄ２Ｄ通信を開始させるための要求信号を、上記端末特定部３４４で特定した第２端末装置２０へ送信するために、Ｘ２／Ｓ１シグナリングで基地局装置４０へ送信する（Ｓ２ｂ）。Ｓ２ｂの要求信号には、第２端末装置２０におけるＤ２Ｄ通信の相手方となる第１端末装置１０のＩＭＳＩや電話番号情報などが含まれる。また、基地局装置３０は、上記端末特定部３４４で特定した第１端末装置１０へ、Ｄ２Ｄ通信を開始させるための要求信号を専用シグナリング（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）で送信する（Ｓ２ｃ）。Ｓ２ｃの要求信号には、第１端末装置１０におけるＤ２Ｄ通信の相手方となる第２端末装置２０のＩＭＳＩや電話番号情報などが含まれる。基地局装置４０は、Ｓ２ｂで基地局装置３０から送信された要求信号を受信すると、専用シグナリングで第２端末装置２０へ転送する（Ｓ２ｄ）。

基地局装置３０は、Ｓ２ｃの要求信号を送信した後に、第１端末装置１０に対し、セルラ通信の無線リソースの一部をＤ２Ｄリソースとして割り当て、専用シグナリングで通知する（Ｓ２ｅ）。基地局装置４０は、Ｓ２ｄの要求信号を送信した後に、第２端末装置２０に対し、セルラ通信の無線リソースの一部をＤ２Ｄリソースとして割り当て、専用シグナリングで通知する。（Ｓ２ｆ）。

第１端末装置１０および第２端末装置２０は、Ｓ２ｅおよびＳ２ｆで割り当てられたリソースを用いて、第１端末装置１０と第２端末装置２０との間で、Ｄ２Ｄ通信を実行する（Ｓ２ｇ）。

以上述べたように、上記実施例２によれば、基地局装置３０は、異なる基地局装置４０に接続される第２端末装置２０に対して、Ｄ２Ｄ通信を開始するための要求信号を基地局装置４０を介して送信することで、第１端末装置１０と第２端末装置２０との間でＤ２Ｄ通信を開始を指示することが可能になる。

（実施例３）
本発明の実施例３について、図８と図９を用いて説明する。図８は、本発明の実施例３にかかる第３無線通信システム１３０の構成例を示す図である。図９は、図８の第３無線通信システム１３０の動作例を示すシーケンス図である。

実施例３は、実施例１の変形例であり、図８に示すように、第１端末装置１０が基地局装置３０に対してＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態であり、第２端末装置２０は、基地局装置３０に対してＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態であると仮定する。ゆえに、第２端末装置２０は、実施例１に示すような基地局装置３０からの要求信号（図５のＳ１ｃ）が受信できないことになる。そこで、実施例３では、Ｄ２Ｄ通信を開始させるための要求信号を第１端末装置１０から第２端末装置２０へリレーさせることで、確実にＤ２Ｄ通信を実行させるようにする。

なお、基地局装置３０は、直前に第２端末装置２０から報告された無線品質情報を、記憶部３６に記憶しておくことができる。図９は、このような状態で、基地局装置３０が第１端末装置１０と第２端末装置２０との間でＤ２Ｄ通信を開始させるケースについての動作例を示すものである。

先ず、基地局装置３０は、Ｄ２Ｄ通信を実行させるべき端末装置を特定する（Ｓ３ａ）。基地局装置３０の無線品質情報取得部３４２は、第１端末装置１０からの無線品質情報を取得して、記憶部３６に記憶している。端末特定部３４４は、例えば、接続状態と、記憶部３６に記憶されている無線品質情報とに基づいて、受信信号強度／受信信号品質が同程度の第１端末装置１０と第２端末装置２０とをＤ２Ｄ通信を実行させるべき端末装置と特定する。

次に、基地局装置３０は、上記端末特定部３４４で特定した第１端末装置１０へ、Ｄ２Ｄ通信を開始させるための要求信号を専用シグナリング（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）で送信する（Ｓ３ｂ）。Ｓ３ｂの要求信号には、第１端末装置１０におけるＤ２Ｄ通信の相手方となる第２端末装置２０のＩＭＳＩや電話番号情報などが含まれる。さらに、Ｓ３ｂの要求信号には、送信先の第１端末装置１０に対して、この要求信号を自らの端末装置に関する情報と併せて、Ｄ２Ｄ通信の相手方となる第２端末装置２０に送信させるように指示するリレー指示が含まれている。

基地局装置３０は、Ｓ３ｂの要求信号を送信した後に、第１端末装置１０に対し、セルラ通信の無線リソースの一部をＤ２Ｄリソースとして割り当て、専用シグナリングで通知する（Ｓ３ｃ）。さらに、基地局装置３０は、第２端末装置２０に対し、セルラ通信の無線リソースの一部をＤ２Ｄリソースとして割り当て、専用シグナリングまたはシステム情報ブロック（ＳＩＢ；Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ）で通知する（Ｓ３ｄ）。

Ｄ２Ｄリソースが割り当てられると、第１端末装置１０は、Ｓ３ｂの要求信号に含まれるリレー指示に従って、Ｄ２Ｄ通信を開始させるための要求信号を、Ｄ２Ｄ通信の相手方となる第２端末装置２０へ送信する（Ｓ３ｅ）。Ｓ３ｅの要求信号には、第１端末装置１０のＩＭＳＩや電話番号情報などが含まれる。要求信号のリレーには、Ｓ３ｃで割り当てられたＤ２Ｄリソースが用いられる。

第２端末装置２０は、Ｓ３ｅにおいて第１端末装置１０からＤ２Ｄ通信を開始させるための要求信号を受信すると、要求信号に基づいて、Ｄ２Ｄ通信の相手方となる第１端末装置１０との間でＤ２Ｄ通信を開始する（Ｓ３ｆ）。

以上述べたように、上記実施例３によれば、基地局装置３０は、Ｄ２Ｄ通信を開始させるための要求信号を、第１端末装置１０から第２端末装置２０へリレーさせる。これにより、ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態でない第２端末装置２０に対してＤ２Ｄ通信の開始を指示することが可能になる。なお、第２端末装置２０がＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態であっても本実施例を適用できることは言うまでもない。

（実施例４）
本発明の実施例４について、図１０と図１１とを用いて説明する。図１０は、本発明の実施例４にかかる第４無線通信システム１４０の構成例を示す図である。図１１は、図１０の第４無線通信システム１４０の動作例を示すシーケンス図である。

実施例４は、実施例２の変形例であり、図１０に示すように、第１端末装置１０が基地局装置３０に対してＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態であり、第２端末装置２０が基地局装置４０に対してＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態であると仮定する。ゆえに、第２端末装置２０は、実施例２に示すような基地局装置４０を介して送信される基地局装置３０からの要求信号（図７のＳ２ｂ）が受信できないことになる。そこで、実施例４では、Ｄ２Ｄ通信を開始させるための要求信号を第１端末装置１０から第２端末装置２０へリレーさせることで、確実にＤ２Ｄ通信を実行させるようにする。

なお、第１端末装置１０は、基地局装置３０の無線品質と、周辺セルである基地局装置４０の無線品質とを測定し、セル毎のＩＤと測定した無線品質とを含む無線品質情報を基地局装置３０に送信している。また、基地局装置４０は、直前に第２端末装置２０から報告された無線品質情報を、記憶部３６に記憶しておくことができる。基地局装置３０と基地局装置４０との間は、S１インタフェース、もしくはＸ２インタフェースにより基地局間通信を行い、互いに端末装置から取得した無線品質情報を交換することができる。図１１は、このような状態で、基地局装置３０が第１端末装置１０と第２端末装置２０との間でＤ２Ｄ通信を開始させるケースについての動作例を示すものである。

先ず、基地局装置３０は、Ｄ２Ｄ通信を実行させるべき端末装置を特定する（Ｓ４ａ）。基地局装置３０の無線品質情報取得部３４２は、第１端末装置１０から、基地局装置３０および隣接セルである基地局装置４０の無線品質情報を取得する。また、基地局装置４０は、直前に第２端末装置２０から報告された基地局装置３０および基地局装置４０無線品質情報を、記憶部３６に記憶している。基地局装置３０の端末特定部３４４は、例えば、接続状態と、無線品質情報取得部３４２で取得した無線品質情報などに基づいて、基地局装置３０および基地局装置４０に対する受信信号強度／受信信号品質が同程度の第１端末装置１０と第２端末装置２０とをＤ２Ｄ通信を実行させるべき端末装置として特定する。

次に、基地局装置３０は、Ｄ２Ｄ通信を開始させるための要求信号を、上記端末特定部３４４で特定した第２端末装置２０に対してＤ２Ｄリソースを割り当てさせるために、Ｘ２／Ｓ１シグナリングで基地局装置４０へ送信する（Ｓ４ｂ）。Ｓ４ｂの要求信号には、第２端末装置２０におけるＤ２Ｄ通信の相手方となる第１端末装置１０のＩＭＳＩや電話番号情報などが含まれる。また、基地局装置３０は、上記端末特定部３４４で特定した第１端末装置１０へ、Ｄ２Ｄ通信を開始させるための要求信号を専用シグナリング（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）で送信する（Ｓ４ｃ）。Ｓ４ｃの要求信号には、第１端末装置１０におけるＤ２Ｄ通信の相手方となる第２端末装置２０のＩＭＳＩや電話番号情報などが含まれる。さらに、Ｓ４ｃの要求信号には、送信先の第１端末装置１０に対して、この要求信号を自らの端末装置に関する情報と併せて、Ｄ２Ｄ通信の相手方となる第２端末装置２０に送信させるように指示するリレー指示が含まれている。

基地局装置４０は、Ｓ４ｂで基地局装置３０から送信された要求信号を受信すると、第２端末装置２０に対し、セルラ通信の無線リソースの一部をＤ２Ｄリソースとして割り当て、専用シグナリングまたはシステム情報ブロックで通知する（Ｓ４ｄ）。基地局装置３０は、Ｓ４ｃの要求信号を送信した後に、第１端末装置１０に対し、セルラ通信の無線リソースの一部をＤ２Ｄリソースとして割り当て、専用シグナリングで通知する（Ｓ４ｅ）。

Ｄ２Ｄリソースが割り当てられると、第１端末装置１０は、Ｓ４ｃの要求信号に含まれるリレー指示に従って、Ｄ２Ｄ通信を開始させるための要求信号を、Ｄ２Ｄ通信の相手方となる第２端末装置２０へ送信する（Ｓ４ｆ）。第１端末装置１０は、Ｓ４ｆの要求信号とともに、自らの第１端末装置１０のＩＭＳＩや電話番号情報を併せて送信する。要求信号のリレーには、Ｓ４ｅで割り当てられたＤ２Ｄリソースが用いられる。

第２端末装置２０は、Ｓ４ｆにおいて第１端末装置１０からＤ２Ｄ通信を開始させるための要求信号を受信すると、要求信号に基づいて、Ｄ２Ｄ通信の相手方となる第１端末装置１０との間でＤ２Ｄ通信を開始する（Ｓ４ｇ）。

以上述べたように、上記実施例４によれば、基地局装置３０は、無線品質に応じて、基地局装置４０に対して第２端末装置２０のためのＤ２Ｄリソースを割り当てさせ、さらにＤ２Ｄ通信を開始させるための要求信号を、第１端末装置１０から第２端末装置２０へリレーさせる。これにより、ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態でない第２端末装置２０に対してＤ２Ｄ通信の開始を指示することが可能になる。なお、第２端末装置２０がＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態であっても本実施例を適用できることは言うまでもない。

（実施例５）
実施例５は、実施例１〜４の変形例である。実施例１〜４では、基地局装置３０の端末特定部３４４は、各端末装置から取得した無線品質を用いて、Ｄ２Ｄ通信を実行させるべき端末装置を特定した。これに対し、実施例５では、基地局装置３０の無線品質情報取得部３４２は、各端末装置との間のアップリンクの無線品質を測定することができるものとする。基地局装置３０の端末特定部３４４は、例えば、第１端末装置１０および第２端末装置２０のアップリンクの無線品質情報を用いて、Ｄ２Ｄ通信を実行させるべき端末装置を特定する。また、端末特定部３４４は、ダウンリンクとアップリンクの両方の無線品質情報を用いてＤ２Ｄ通信を実行させるべき端末装置を特定することも可能である。

Ｄ２Ｄ通信は、ＬＴＥなどのセルラ通信のアップリンクに使用されている無線リソースの一部を用いて行うため、実施例５によれば、通信品質を考慮しつつ、Ｄ２Ｄ通信を実行させるべき端末装置を特定することが可能になる。

（実施例６）
実施例６は、実施例１〜５の変形例である。各端末装置がＧＰＳ受信機能を備える場合は、ＧＰＳ測位による位置情報を基地局装置３０に報告することができる。このように、基地局装置３０において各端末装置の位置情報が取得できる場合には、端末特定部３４４は、取得した位置情報に基づいて端末間の距離が近い端末装置同士をＤ２Ｄ通信を実行させるべき端末装置と特定することができる。また、端末特定部３４４は、無線品質情報と位置情報との両方を用いてＤ２Ｄ通信を実行させるべき端末装置を特定することも可能である。

上記実施例６のように、各端末装置の位置情報を用いてＤ２Ｄ通信を実行させるべき端末装置を特定することで、確実に近距離に存在する端末装置同士を特定することが可能になる。

以上、本発明を実施例をもとに説明した。本発明は上述した実施例並びに各実施例の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。上記実施例は例示であり、各実施例を組み合わせるなどして、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

１００…無線通信システム、１０…第１端末装置、２０…第２端末装置、３０…基地局装置、１２…通信部、１２２…セルラ通信部、１２４…端末間通信部、１４…制御部、１６…記憶部、１８…ユーザＩＦ、３２…通信部、３２２…無線通信部、３２４…ネットワーク通信部、３４…制御部、３４２…無線品質情報取得部、３４４…端末特定部、３４６…リソース割当部、３６…記憶部、４０…基地局装置、１１０…第１無線通信システム、１２０…第２無線通信システム、１３０…第３無線通信システム、１４０…第４無線通信システム。

Claims (12)

1. 複数の端末装置のうちの互いにセルラ無線通信中の少なくとも１組の端末装置を制御して、当該１組の端末装置のそれぞれに対して直接的に無線通信を行わせるための端末間通信の状態に移行させる基地局装置であって、
   複数の端末装置のうち、端末間通信を実行させるべき少なくとも１組の端末装置を特定する端末特定部と、
   前記端末特定部によって特定された少なくとも１組の少なくとも一方の端末装置に対して、端末間通信を開始させるための要求信号を送信する送信部と、
   前記送信部が要求信号を送信した後に、前記端末特定部によって特定された少なくとも１組の少なくとも一方の端末装置に対して、端末間通信のためのリソースを割り当てるリソース割当部と、
   を備え、
   前記送信部は、前記要求信号の送信先の端末装置における端末間通信の相手方となる端末装置に関する情報を併せて送信する
   ことを特徴とする基地局装置。
2. 端末装置ごとの無線品質情報を取得する取得部と、
   をさらに備え、
   前記端末特定部は、前記取得部にて取得した無線品質情報をもとに、少なくとも１組の端末装置を特定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
3. 前記送信部は、前記端末特定部によって特定された少なくとも１組の端末装置のうちの一方が他の基地局装置の通信エリアに属する場合、前記他の基地局装置を介して、要求信号と、当該基地局装置の通信エリアに属する端末装置に関する情報とを送信する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の基地局装置。
4. 前記送信部は、前記要求信号の送信先の端末装置に対して、前記要求信号を端末間通信の相手方となる端末装置にリレーさせる
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の基地局装置。
5. 前記送信部は、前記要求信号の送信先の端末装置に対して、自らの端末装置に関する情報を端末間通信の相手方となる端末装置に送信させるように指示する
   ことを特徴とする請求項４に記載の基地局装置。
6. 前記送信部は、前記端末特定部によって特定された少なくとも１組の端末装置のうちの一方が他の基地局装置の通信エリアに属する場合、前記他の基地局装置に対して要求信号を送信することによって、他の基地局装置の通信エリアに属する端末装置に対してリソースを割り当てさせる
   ことを特徴とする請求項４または５に記載の基地局装置。
7. 前記端末特定部は、端末間通信を実行させるべき１組の端末装置として、双方ともＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態である端末装置を特定する
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基地局装置。
8. 前記端末特定部は、端末間通信を実行させるべき１組の端末装置として、前記要求信号の送信先の端末装置がＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態であり、かつ、前記要求信号の送信先の端末装置の相手方の端末装置がＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態あるいはＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態である端末装置を特定する
   ことを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の基地局装置。
9. 複数の端末装置のうちの互いにセルラ無線通信中の少なくとも１組の端末装置を制御して、当該１組の端末装置のそれぞれに対して直接的に無線通信を行わせるための端末間通信の状態に移行させる基地局装置と接続可能な端末装置であって、
   前記基地局装置によって特定された少なくとも１組の少なくとも一方の端末装置に対して送信される、端末間通信を開始させるための要求信号を、端末間通信の相手方となる端末装置に関する情報と併せて受信する受信部と、
   前記要求信号に基づいて、前記基地局装置によって割り当てられた前記端末間通信のためのリソースを用いて、前記相手方となる端末装置との間で端末間通信を実行する通信部と、
   を備えることを特徴とする端末装置。
10. 前記通信部は、前記基地局装置によって割り当てられた前記端末間通信のためのリソースを用いて、前記相手方となる端末装置に、端末間通信を開始させるための要求信号を、自らの端末装置に関する情報と併せて送信する
    ことを特徴とする請求項９に記載の端末装置。
11. 複数の端末装置のうちの互いにセルラ無線通信中の少なくとも１組の端末装置を制御して、当該１組の端末装置のそれぞれに対して直接的に無線通信を行わせるための端末間通信の状態に移行させる基地局装置と、前記基地局装置と接続可能な端末装置とを備える通信システムにおける通信方法であって、
    前記基地局装置は、
    複数の端末装置のうち、端末間通信を実行させるべき少なくとも１組の端末装置を特定し、
    前記特定された少なくとも１組の少なくとも一方の端末装置に対して、端末間通信を開始させるための要求信号を、前記要求信号の送信先の端末装置における端末間通信の相手方となる端末装置に関する情報と併せて送信し、
    前記要求信号を送信した後に、前記特定された少なくとも１組の少なくとも一方の端末装置に対して、端末間通信のためのリソースを割り当て、
    前記端末装置は、
    前記基地局装置によって送信される、前記端末間通信を開始させるための要求信号を、端末間通信の相手方となる端末装置に関する情報と併せて受信し、
    前記基地局装置によって割り当てられた前記端末間通信のためのリソースを用いて、前記相手方となる端末装置との間で端末間通信を実行する、
    ことを特徴とする通信方法。
12. 複数の端末装置のうちの互いにセルラ無線通信中の少なくとも１組の端末装置を制御して、当該１組の端末装置のそれぞれに対して直接的に無線通信を行わせるための端末間通信の状態に移行させる基地局装置と、前記基地局装置と接続可能な端末装置とを備える通信システムであって、
    前記基地局装置は、
    複数の端末装置のうち、端末間通信を実行させるべき第１端末装置および第２端末装置を特定する端末特定部と、
    前記端末特定部によって特定された第１端末装置に対して、端末間通信を開始させるための第１要求信号を、前記第２端末装置に関する情報と併せて送信し、前記端末特定部によって特定された第２端末装置に対して、端末間通信を開始させるための第２要求信号を、前記第１端末装置に関する情報と併せて送信する送信部と、
    前記送信部が前記第１要求信号および前記第２要求信号を送信した後に、前記第１端末装置および第２端末装置に対して、端末間通信のためのリソースを割り当て、
    前記第１端末装置は、
    前記基地局装置によって送信される、前記第１要求信号を、前記第２端末装置に関する情報と併せて受信し、
    前記第２端末装置は、
    前記基地局装置によって送信される、前記第２要求信号を、前記第１端末装置に関する情報と併せて受信し、
    前記第１端末装置および前記第２端末装置は、
    前記基地局装置によって割り当てられた前記端末間通信のためのリソースを用いて、端末間通信を実行する、
    ことを特徴とする通信システム。
    
    

Images