本出願は、2013年5月23日に同時に出願され、本出願により、本願の譲渡人へ譲渡され、その全体が参照により明示的に組み込まれる、「チャネル対称性を使用した装置間通信リソースの管理(MANAGEMENT OF DEVICE−TO−DEVICE COMMUNICATION RESOURCES USING CHANNEL SYMMETRY)」、及び「参照信号による確認応答伝達(ACKNOWLEDGEMENT MESSAGING OVER REFERENCE SIGNALS)」という名称で出願されたPCT出願に関連する。
D2D通信をサポートするセルラシステムでは、通信リソースはD2D装置間でのD2D通信のために割り当てられる。D2D管理のための通信リソースの使用は、D2D制御情報をD2D通信セッションに関与するD2D装置の一部に提供することによって削減される。一例では、D2D装置は、D2D制御データを基地局から直接受信する代わりに、他の装置から受信する。基地局に接続される制御部は、第1のD2D装置にD2D制御情報を提供し、第1の装置は、D2D制御データを第2のD2D装置に送信する。ここで、D2D制御データは、D2D制御情報に少なくとも部分的に基づいている。幾つかの実施形態では、制御部は、D2D通信に使用される通信リソースを概略的に識別するD2D制御情報を割り当て、第1のD2D装置は、D2D装置の一方又は両方からの送信のために、システムの識別済みリソースから、D2D通信リソースをスケジューリングし(割り当て)、第2のD2D装置にその割り当てを通知する。より厳密にシステム制御される実施形態では、制御部は、第1のD2D装置に対し、各D2D装置により使用されるD2D通信リソースをより具体的に識別し、第1のD2D装置は、情報を第2のD2D情報へ伝達する。第2のD2D装置に提供されるD2D制御データは、スケジューリング情報(D2D通信のために割り当てられる通信リソースのIDなど)を含んでもよく、また、タイミング及び同期情報を含んでもよい。
D2Dリンク情報は、第1のD2D装置によって基地局へ送信され、制御部へ提供される。D2Dリンク情報は、D2D通信チャネル及び制御部に適切なリソースをスケジューリングさせる通信についての情報を含む。D2Dリンク情報は、D2DペアにおけるD2D装置の一方又は両方からのデータを含んでもよく、通信チャネル又はD2D通信に関する測定データ、計算データ、又は推定データを含んでもよい。D2Dリンク情報は、D2Dチャネルの特性、D2D通信の形式、D2Dデータの容量、及び他の情報を含んでもよい。第1のD2D装置は、第2のD2D装置からD2Dリンクデータを受信し、単純に基地局へ転送してもよいが、第1のD2D装置は、第1の装置D2Dリンクデータ及び第2の装置D2Dリンクデータを処理し、基地局へ送信されるD2Dリンク情報を生成することができる。
したがって、場合によっては、制御部は、基地局と第2の装置との間の無線リンクによって第2のD2D装置と直接に通信する必要なく、D2D通信リンクを管理する。他の状況では、第1のD2D装置は、基地局から送信されるD2D制御情報として制御部によって提供される制限に従い、D2D通信を管理する。したがって、場合によっては、第1のD2D装置のみが、基地局との直接の無線通信を維持する。他の状況では、第2のD2D装置は、D2D通信以外の目的で基地局との無線通信を維持してもよい。
図1Aは、D2Dリンク管理のために第1の無線通信装置10がD2D制御信号14,16を第2の無線通信装置20へ送信する装置間(D2D)通信をサポートするマクロセル通信システム1の例のブロック図である。制御部25は、基地局40と第1の無線通信装置10との間の無線リンクによってD2D制御情報35を送信することにより、基地局40と第2の無線通信装置20との間のD2D制御情報の送受信を行うことなく、D2D通信リンク30に対する少なくとも幾つかの集中管理及び制御を行う。第1の無線通信装置10は、第2の無線通信装置20から受信されるD2D信号50によって、第2の装置D2Dリンクデータ45を受信する。場合によっては、第2の装置D2Dリンクデータ45は、制御部25がD2D通信リソースをスケジューリングするために第2の装置D2Dリンクデータ45を評価できるように、第1の無線通信装置10による上りリンクマクロセル信号55によって基地局へ直接転送することができる。他の状況では、第1の無線通信装置10は、第2の装置D2Dリンクデータ45、及び第1の装置D2Dリンクデータ60を評価し、上りリンクマクロセル信号70によって基地局40及び制御部25へ送信されるD2Dリンク情報65を生成する。第1の無線通信装置10は、下リンクマクロセル信号55によって基地局40からD2D制御情報35を受信する。厳密にネットワーク制御される実施形態では、D2D制御情報35の第2の装置D2D制御データ75は、第2の装置20へ転送し得る。厳密には制御されない実施形態では、第1の無線通信装置10は、D2D制御情報35を用いてD2D通信リンク30を管理する。例えば、D2D制御情報35が、D2D通信リンク30を使用するための時間・周波数リソースを識別するD2Dリソース割り当て情報を含む場合、第1の無線通信装置10は、第1の無線通信装置10から信号を送信するためにどの時間・周波数リソースを使用するか、及び第2の無線通信装置20からD2D信号を送信するためにどのリソースを使用するか、を判定することができる。また、第1の無線通信装置10は、多入力多出力(MIMO)パラメータ、変調次数パラメータ、符号化率パラメータ、及び電力制御パラメータなどの物理フォーマットパラメータを決定することができる。したがって、第1の無線通信装置10は、第1の無線通信装置10が基地局40から受信するD2D制御情報35に少なくとも部分的に基づく第2の装置D2D制御データ75を、第2の無線通信装置28へ送信する。
D2D通信管理のために維持される必要があるのは第1の無線通信装置と基地局との間のリンクのみであるため、無線リソースの使用が削減される。したがって、第1の無線通信装置は、D2D通信に関与する一方、マクロセル通信を維持する。場合によっては、第2の無線通信装置は基地局と通信してもよい。しかし、本明細書の例では、第2の無線通信装置と基地局との間の無線リンクを介しては、D2D制御情報は送信も受信もされない。
第2の無線通信装置20へ送られるD2D制御データ75に加えて、マクロセル信号70によって第1の無線通信装置10と送受信されるD2D制御情報65は、通常、第1の無線通信装置10へ送られる第1の装置D2D制御データ80及び第1の装置と基地局との間のマクロセルリンクを管理するためのマクロセル制御信号を含む。両装置のためのD2D制御情報は単一の信号で送信可能であるが、多重伝送も使用可能である。また、場合によっては、第1の無線通信装置のためのマクロセル通信のためのマクロセル制御情報は、D2D制御情報とともに送信されてもよい。したがって、D2D制御情報65は、各装置又は1つの装置のみのための特定の制御情報を含んでもよく、又は第1の装置10が使用するための第1の装置制御データ60及び第2の装置20のための第2の装置制御データを生成するために第1の装置によって処理される情報を含んでもよい。
例として、第2の装置D2Dリンクデータ45は、バッファ状態報告(BSR)を含む。場合によっては、第2の装置D2Dリンクデータ45はまた、第2の無線通信装置20により測定されるD2Dチャネル条件を含んでもよい。しかし、本明細書の例では、D2Dチャネル条件が決定され、第1の無線通信装置10によりD2Dリンク情報35によって制御部25に報告される。D2Dチャネルの対称性を活用するために1つのD2D装置からチャネル条件を報告する技術は、本願と同時出願され、その全体が参照により明示的に組み込まれる、「チャネル対称性を使用した装置間通信リソースの管理(MANAGEMENT OF DEVICE−TO−DEVICE COMMUNICATION RESOURCES USING CHANNEL SYMMETRY)」という名称で出願されたPCT特許出願で検討されている。第1の無線通信装置がD2Dチャネルの特性を測定する場合、第2の無線通信装置は周期的に参照信号80を送信する。
D2D制御情報65は、1つ以上のD2Dリソース割り当て情報、ページングメッセージ、及び同期情報を含む。D2Dリソース割り当て情報は、D2D通信のために割り当てられる通信リソースのIDを含み、その情報は少なくともD2D送信に使用すべき時間・周波数リソースを識別する。基地局40と通信可能に接続されるスケジューラ85は、第1の無線通信装置から第2の無線通信装置へ、かつ/又は第2の無線通信装置から第1の無線通信装置へ、D2D信号を送信するための通信リソースをスケジューリングする(割り当てる)。スケジューラ85は、報告されるチャネル情報、及び可能であればBSRなどの他の情報を使用し、D2D通信のための適切なリソースをスケジューリングする。
一例では、D2Dリソース割り当て情報は、D2D通信のためのすべての伝送パラメータを識別し、したがって、時間・周波数パラメータに加え、多入力多出力(MIMO)パラメータ、符号化率パラメータ、電力制御パラメータ、及び変調次数パラメータなどの物理フォーマットパラメータを含む。しかし、別の例では、スケジューラ85は、時間・周波数パラメータのみを識別し、無線通信装置の一方又は両方にMIMO、符号化率、電力制御、及び変調次数パラメータを決定させる。このような例で制御部へ送信されるチャネル情報は、スケジューラが時間・周波数リソースを割り当てるのに必要なチャネル情報のみを含む。第1の無線通信装置は、他の測定されるチャネル特性、推定される情報、及び/又は適切なMIMO、符号化率、電力制御、及び変調次数パラメータを決定するための他のチャネル情報を用いる。これらのパラメータは、第2の装置D2D制御データ75の一部として第2の無線通信装置へ提供される。スケジューラ85が時間・周波数パラメータのみを割り当てる実施形態の一例において、第1の無線通信装置は、第1の無線通信装置からのD2D送信に使用すべきMIMO、符号化率、電力制御、及び変調次数パラメータ、及び第2の無線通信装置からのD2D送信に使用すべきMIMO、符号化率、電力制御、及び変調次数パラメータ、を決定する。
第2の装置D2D制御データ45はまた、タイミング及び同期情報を含んでもよい。第2の無線通信装置20は、第2の無線通信装置20が基地局40との通信を維持していない状況では、第1の無線通信装置10によって送信される参照信号16から同期及びシステムタイミング情報を取得してもよい。したがって、参照信号16から決定し得るタイミング及び同期情報は、第2の装置D2D制御データ45でもある。これにより、D2D通信のために割り当てられるマクロセル通信リソースを使用する場合、第2の無線通信装置20はシステム1に同期する。
無線通信装置から送信された参照信号は、装置検出/発見、信号取得(受信)、チャネル推定、及びチャネル特性の決定に使用することができる。他の形式の参照信号が使用可能であるが、参照信号を送信するための好適な技術の一例は、D2Dサウンディング参照信号(SRS)を周期的に送信することである。
一実施形態では、第2の無線通信装置20は、制御部によって割り当てられる通信リソースによるD2Dサウンディング参照信号(SRS)などのD2D参照信号80を周期的に送信する。第1の無線通信装置は、第2の無線通信装置20から送信される参照信号80を受信し、少なくとも1つの信号の特性を測定して、チャネル条件を決定し、基地局40へ報告する。測定可能な信号の特性の例として、最小二乗(LS)推定、干渉及び雑音電力測定、信号電力測定、及びSINR計算が挙げられる。チャネル情報は、直接に測定されるパラメータを含んでもよく、又は特定の実施形態に応じて測定されるパラメータに基づく情報を含んでもよい。本明細書で検討される例では、チャネル情報は、第2の無線通信装置20と第1の無線通信装置10との間のチャネルのチャネル状態情報(CSI)を含む。CSIは、モバイル装置と基地局との間のチャネルのCSIを決定するための従来の技術と同様の技術を用いて決定される。基地局と通信可能に接続されるスケジューラ85は、第1の無線通信装置から第2の無線通信装置へD2D信号を送信するための通信リソースをスケジューリングする(割り当てる)。スケジューラ85は、報告されるチャネル情報を使用して適切なリソースをスケジューリングする。したがって、第2の無線通信装置から第1の無線通信装置へ送信される参照信号から測定される信号の特性は、第1の無線通信装置から第2の無線通信装置へのD2D送信をスケジューリングするために使用される。
上記のように、第1の無線通信装置10は、厳密にはシステム制御されていない構成で、幾つかのD2D通信リソースをスケジューリングする。したがって、D2Dリンク情報35及びD2D制御情報65の内容は、システムによって表される制御レベルに依存する。第1の無線通信装置がリソースをスケジューリングしている場合、基地局と第1の無線通信装置とで情報を送受信するために必要とされる情報は少ない。その結果、これらの状況では、システムスケジューラの幾つかの決定及び機能が、第1の無線通信装置のスケジューラ工程により、制御部により提供されるガイドパラメータに従い実行される。第1の無線通信装置10は、第2の無線通信装置20から見て、D2D管理の目的上では、基地局と同様である。
本明細書の例では、通信システムは、基地局(eNodeB、eNB)と無線通信ユーザ機器装置(UE)との間の通信のためにマクロセル通信リソースを利用する。マクロセル通信リソースは、基地局から無線通信ユーザ機器(UE)装置への下りリンク通信のための下りリンク通信リソースと、UE装置から基地局への上りリンク伝送のための上りリンク通信リソースと、を含む。上りリンク通信リソースは、下りリンク通信リソースとは異なる。マクロセル通信リソースの一部は、適宜、2つのUE装置間の装置間(D2D)通信に割り当てられる。D2D通信のために割り当てられる下りリンク通信リソースは、下りリンク通信には使用されない。例えば、通信リソースが時間・周波数通信リソースの場合、D2D通信リンクに割り当てられる時間区間と周波数帯(例えば、サブキャリア)は、基地局により使用されない。上りリンク通信リソースがD2D通信のために割り当てられる場合、リソースは、他のD2D通信、並びに近接セル内及び同一セル内の上りリンク通信に対して、干渉が最小化するように割り当てられる。D2D通信のためのマクロセルリソースを管理するための好適な技術の例は、国際出願US2012/064711号明細書、代理人整理番号TUTL 00211 PC、発明の名称「マクロセル通信リソースを使用した装置間通信管理(DEVICE TO DEVICE COMMUNICATION MANAGEMENT USING MACROCELL COMMUNICATION RESOURCES)」、(出願日:2012年11月12日)において検討され、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
図1B及び図1Cは、無線通信装置との通信のためマクロセル通信リソースが使用され、無線通信装置間の装置間(D2D)通信リンク30が確立される、通信システム1の例のブロック図である。マクロセル通信リソースとD2D通信リンクとの間の関係を図1Bに示す。図1CにD2D通信リンクを確立するためのリソースを示す。基地局40は、しばしば「セル」と称される地理的サービスエリア内の無線通信ユーザ機器(UE)装置10、20に対して無線通信サービスを提供する。本明細書の例では、第2の装置は基地局と直接には通信していない。このような状況は、第2の無線通信装置が、装置の設計又は信号障害によりマクロセル通信能力を持たない場合に生じ得る。この状況は、第2の無線通信装置が、特定の時間には基地局と通信する必要がないが、必要に応じて通信を再開可能な場合にも生じ得る。複数の基地局は、通常は、バックホール114を介して相互接続され、広域をカバーするために複数のサービスエリアを提供する。通信システム1を参照して説明されるブロックの様々な機能及び動作は、任意の数の装置、回路、又は要素で実施されてもよい。2つ以上の機能ブロックが1つの装置に統合され、1つの任意の装置において実行されるように記載される機能は、複数の装置に亘って実施されてもよい。例えば、制御部25の機能の少なくとも一部は、基地局40により実行されてもよく、またその逆でもよい。セルラ通信システムは、通常は、通信規格又は仕様に従う必要がある。第3世代パートナシッププロジェクト・ロング・ターム・エボリューション(3GPP LTE)通信仕様は、下りリンクに対する直交周波数分割多重方式(OFDM)及び上りリンクに対するシングルキャリア周波数分割多元接続方式(SC−FDMA)を使って、基地局(eNodeB)がサービスを無線通信装置(ユーザ機器(UE)装置)に提供するシステムのための仕様書である。本明細書に記載される技術は、他の形式の通信システムに適用可能ではあるが、本明細書で検討される例示的なシステムは、3GPP LTE通信仕様に従い動作する。
基地局40は、しばしばeNodeB又はeNBと称される固定型の送受信局であり、場合によっては、制御部を含んでもよい。基地局40は、有線通信、光通信、及び/又は無線通信チャネルの任意の組み合わせを含んでもよいバックホール114を介して、制御部25に接続される。本明細書の例では、制御部25は、3GPP LTE通信システムの、モビリィティ管理エンティティ(MME)及びパケットゲートウエイ(P−GW)の機能性を含む。したがって、制御部25は、スケジューラ85を含む。本例では、スケジューラ85は、無線通信装置10、20間のD2D通信のための、かつ基地局40と無線通信装置10との間のマクロセル通信のための、時間・周波数リソースを割り当てる。
無線(UE)通信装置10、20は、モバイル装置、無線装置、無線通信装置、モバイル無線装置、UE、UE装置、及びそれ以外の名称で称される場合がある。無線通信UE装置10、20は、D2D構成において、基地局及び他の無線通信装置と通信するための電子部品及びコードを含む。無線通信装置は、携帯電話、パーソナルデジタルアシスタント(PDA)、無線モデムカード、無線モデム、無線通信用電子部品を有するテレビ、ラップトップ又はデスクトップ型のコンピュータ、及び他の装置などの装置を含む。したがって、無線通信用電子部品を電子装置と組み合わせることにより、無線通信装置10が形成されてもよい。例えば、無線通信装置は、機器、コンピュータ、又はテレビに接続される無線モデムを含んでもよい。
基地局40は、無線通信装置10と無線信号55、70を送受信する無線送受信部を含む。基地局40及び無線通信装置10からの送信は、送信のシグナリング、プロトコル、及びパラメータを定義する通信仕様により定められる。通信仕様は、通信のための厳格な規定を提供してもよく、具体的な実施は異なるが通信仕様には従う一般的な要件を提供してもよい。以下の検討は、3GPPロング・ターム・エボリューション(LTE)の通信仕様に関するが、場合によっては、他の通信仕様が使用されてもよい。通信仕様では、少なくとも、上りリンク及び下りリンク伝送のためのデータチャネル及び制御チャネルが定義され、少なくとも、基地局から無線通信装置への物理的下りリンク制御チャネルのための幾つかのタイミング及び周波数パラメータが特定される。
マクロセル通信リソース121は、下りリンク信号70及び上りリンク信号65の送信に使用される。基地局40は、通信仕様により定義され、下りリンク通信のために確保される定義済み下りリンク通信リソースのうち、スケジューリング済み下りリンク通信リソースを使用して、下りリンク信号70を無線通信装置10に送信する。無線通信装置10は、通信仕様により定義され、上りリンク通信のために確保される定義済み上りリンク通信リソースのうち、スケジューリング済み上りリンク通信リソースを使用して、上りリンク信号55を基地局40に送信する。マクロセル通信リソース121は、各時間に分割される周波数帯を含み、各周波数帯及び時間区間は、スケジューラ85により識別され、かつ基地局40から無線通信装置10に送信される制御信号に記述される。したがって、通信仕様又は他のシステムの規定は、下りリンクのための適用可能な通信リソース及び上りリンクのための適用可能な通信リソースを定義する。スケジューラ85は、異なる時間・周波数リソースを異なる装置に割り当て、干渉を最小化する一方、リソースを効率的に利用する。したがって、1つの無線通信装置10と送受信する信号55、70のために使用されるスケジューリング済みマクロセル通信リソースは、他の通信装置と送受信する他の信号のために使用されるスケジューリング済みマクロセル通信リソースとは異なる。したがって、本明細書で参照されるように、マクロセル通信リソース121は、仕様及び/又は通信システム規定によって通信のために確保される通信リソースである。しかし、特定の信号を伝送するためのスケジューリング済みリソースは、確保されたマクロセル通信リソース121の一部である。
定義済みマクロセル通信リソースの一部は、D2D通信のために割り当てられる(スケジューリングされる)。D2D通信リソース122と称される、定義済みマクロセル通信リソース121の本部分(122)は、通常は、適宜、動的に、かつチャネル条件及び他の基準に基づいて、スケジューリングされる。したがって、スケジューラ85は、定義済みマクロセル下りリンク通信リソース、定義済みマクロセル上りリンク通信リソース、又はその両方、のいずれかをD2D通信のために割り当ててもよい。
特定の状況では、無線通信装置が、基地局を介さずにD2D通信リンクによって直接通信することが望ましい。D2D通信中、第1の無線通信装置10は、第1のD2D信号124(信号14,16など)を第2の無線通信装置20に送信し、第2の無線通信装置20は、第2のD2D信号126(信号50、80など)を第1の無線通信装置10に送信する。場合によっては、D2D送信は、1方向のみでもよい。例えば、ラップトップからディスプレイへのD2Dリンクを確立してもよく、この場合、ラップトップのみがブロードキャスト、ストリーミング、及び他の目的のためにディスプレイへ信号を送信する。
効率的なD2D通信のためには、無線通信装置は、通常は、互いに近接しなければならない。多くの無線通信装置が移動型であるので、任意の2つの装置間の距離は変化する。その結果、ネットワーク又は無線通信装置の1つのいずれかは、無線通信装置がD2D通信D2D通信のために十分近接していることを判定しなければならない。本明細書の例では、無線通信装置は、他の無線通信装置から送信される参照信号を受信することにより、近傍の他の無線通信装置を検出する。検出後、無線通信装置は、D2D通信リンク30の開始を試みることができる。
スケジューラ85は、基地局40と無線通信装置10との間の通信のための時間・周波数リソースを割り当てる。さらに、制御部25、スケジューラ85、及び/又は基地局40は、上りリンクに関するサウンディング参照信号(SRS)をスケジューリングする。本明細書で検討される例では、スケジューラ85は、また、D2D SRSなどの、無線通信UE装置10、20からのD2D参照信号の伝送のための時間・周波数リソースを割り当て(スケジューリングし)、装置間(D2D)通信リンク30を確立及び/又は維持する。D2D SRS送信は、装置検出/発見、信号取得(受信)、チャネル推定、及びCSI決定のために使用される。かかる技術の例が、2012年11月12日に出願された、国際出願US2012/64712号明細書、整理番号TUTL 00212 PCに説明されており、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。したがって、本明細書の例では、無線通信装置は、D2D SRS信号を送受信することにより、近傍の他の無線通信装置を検出/発見する。
上記のように、1つの無線通信装置が他の無線通信装置を認識し、他の無線通信装置と通信を試みる場合、ネットワークを介さず、D2D通信リンクによって通信する方がより効率的である。干渉を防ぐために、D2D通信リンク30のために使用される通信リソースは、割り当てられスケジューリングされなければならない。無線通信装置は、通信リソースを自律的に追跡及び割り当てることが可能だが、ネットワーク内のさらに集中型の制御部なら、より簡単にスケジューリングを管理することが可能であり、無線通信装置での処理を削減できる。しかし、以上説明したように、制御部25が全般的な制御情報を提供する場合は、幾つかのD2D管理は、なお無線通信装置10で実施されてもよい。
図1Cを参照して、通信システム1は、基地局から無線通信ユーザ機器(UE)装置への下りリンク通信のために下りリンク通信リソース128を利用し、UE装置から基地局への上りリンク伝送のために上りリンク通信リソース130を利用する。上りリンク通信リソースは、下りリンク通信リソースとは異なる。個々の実施形態に応じて、下りリンク通信リソース128の一部、上りリンク通信リソース130の一部、又はその両方の一部は、適宜、無線通信(UE)装置から装置間(D2D)送信のために割り当てられる。したがって、D2D信号124、126は、スケジューラ85によって割り当てられる下りリンク通信リソース128又は上りリンク通信リソース130を使用してもよい。D2D通信のために割り当てられる通信リソース122は、下りリンク通信のためには使用されない。例えば、通信リソースが時間・周波数通信リソースの場合、基地局は、D2D送信のために割り当てられた時間区分及び周波数帯を非D2DUE装置に供給するために使用せず、上りリンク通信リソースがD2D通信のために割り当てられる場合、他の装置へのリソースのスケジューリングは、干渉を最小化するために管理される。
無線通信(UE)装置は、D2D信号124、126を割り当てられた通信リソース122を使用して送信する。本明細書で検討されるように、定義済み下りリンク通信リソースは、基地局から無線通信装置への下りリンク通信のために確保される通信リソースとして、通信仕様によって定義される通信リソースである。スケジューリング済み下り通信リソースは、基地局と無線通信装置との間の下りリンク通信のために割り当てられた(スケジューリングされた)定義済み下りリンク通信リソースの一部であり、D2D通信リソース122は、下りリンク通信リソースがD2D通信のために使用される場合、無線通信装置からD2D送信のために割り当てられた(スケジューリングされた)定義済み下り通信リソースの一部である。
また、本明細書で検討されるように、定義済み上りリンク通信リソースは、無線通信装置から基地局への上りリンク通信のために確保される通信リソースとして、通信仕様によって定義される通信リソースである。スケジューリング済み上りリンク通信リソースは、無線通信装置と基地局との間の上りリンク通信のために割り当てられた(スケジューリングされた)定義済み上りリンク通信リソースの一部であり、D2D通信リソース122は、上りリンクリソースがD2D通信のために使用される場合、無線通信装置からD2D送信のために割り当てられた(スケジューリングされた)定義済み上りリンク通信リソースの一部である。したがって、定義済みマクロセル通信リソース121は、定義済みマクロセル下りリンク通信リソース128及び定義済みマクロセル上りリンク通信リソース130を含み、定義済みリソースの一方又は両方の一部はD2D通信のために割り当てられる。
本明細書の例では、通信ネットワークは、D2D装置の1つのみを備えるマクロセル通信リソースによって情報を送受信することにより、D2D通信リンクを管理する。無線通信装置10は、マクロセル上りリンク通信リソースを使用して、D2Dリンク情報35を基地局に対して送信し、基地局は、マクロセル下りリンク通信リソースを使用して、D2Dリンク確立メッセージ134を無線通信装置に送信する。したがって、D2Dリンク確立メッセージ134は、D2D制御情報65の一例である。D2D呼を確立するための技術の例は、2013年5月10日に出願されたPCT特許出願第PCT/US2013/040584号、整理番号TUTL 00218、発明の名称「マクロセル通信リソースを使用した装置間通信リソースの管理(DEVICE−TO−DEVICE COMMUNICATION RESOURCES USING MACROCELL COMMUNICATION RESOURCES)」、において検討され、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。参照されるPCT出願第PCT/US2013/040584号で検討されるように、D2D呼/セッションは、無線通信装置がマクロセル上りリンク通信リソースを使用してD2D呼開始メッセージを送信することによって開始される。D2D呼開始メッセージは、D2D通信リンクの確立が、ボイス・オーバ・インターネット・プロトコル(VoIP)呼のためか、又はデータの転送のためか、を示すD2D呼形式の指示子をさらに含むことができる。D2D呼形式の指示子がデータの転送を示す場合、D2D呼開始メッセージは、D2D通信リンクによって送信されるデータ量を示すD2Dバッファ状態報告(BSR)をさらに含む。
第1の無線通信装置は、基地局に応答して、D2Dリンク情報35を基地局に送信する。D2Dリンク情報35は、第1の無線通信装置と第2の無線通信装置との間の通信リンクに関する基地局情報を提供する任意のパラメータ又は指示子を含んでもよい。D2Dリンク情報35は少なくともチャネル情報を含み、チャネル品質、D2Dリンクによって送信されるデータ量、送信電力、及び他の情報を記述するパラメータを含んでもよい。本明細書の例では、D2Dリンク情報35は、D2D通信リンクによって送信されるデータの量を示すD2Dバッファ状態報告(BSR)、D2D通信リンクによるD2D送信のための利用可能送信電力を示すD2Dパワーヘッドルーム報告(PHR)、及びD2D通信リンクのチャネルの少なくとも1つの特性を含むD2Dチャネル状態情報(CSI)を含んでもよい。したがって、本例では、D2Dリンク情報35は上りリンクD2D制御情報106の例である。D2Dリンク情報35は、第2の無線通信装置20から得られる第2の装置D2Dリンクデータ50及び/又は第1の無線通信装置によって生成される情報を含んでもよい。例えば、チャネルのCSIは、第1の無線通信装置10によって判定されてもよく、BSRは、第2の無線通信装置がD2D信号50で送信される第2の装置D2D制御データで提供されてもよい。
基地局は、D2Dリンク確立情報134を第1の無線通信装置10へ送信し、その情報の一部は第2の無線通信装置へ送られてもよい。D2Dリンク確立情報は、無線通信装置にD2D通信リンクによって通信させる情報を含み、D2D通信リンクのために使用される時間・周波数通信リソースのためのスケジューリング情報を含む。D2Dリンク確立情報は、単一の一方向D2D送信のための特定情報を含んでもよく、又は各送信に対してネットワークによる特定の指示なしに無線通信装置に複数のD2D送信をスケジューリングさせる承認済みD2DリソースのIDなどのより一般的なチャネル情報を含んでもよい。D2Dリンク確立情報は、マクロセル下りリンク通信リソースを使用して、無線通信装置へ送信される。参照されるPCT出願第PCT/US2013/040584号、整理番号TUTL 00218で検討されるように、D2Dリンク確立情報134を送信する好適な技術の例として、物理下りリンク制御チャネル(PDCCH)による情報の送信が挙げられる。そのようなPDCCHは、識別された通信リソースが従来のマクロセル通信に代わってD2D通信のために割り当てられる点以外、マクロセル通信のための通信リソースを割り当てる従来のPDCCH送信と同様である。
したがって、例えば、制御部25内のスケジューラ85は、D2Dリンク確立情報134(D2D制御情報70)を第1の無線通信装置10に提供することにより、D2D時間・周波数リソース122を無線通信装置10、20に割り当てる。情報134は任意の数の制御信号及び/又はメッセージを使用して送信可能であるが、情報は、PDCCHを使用して基地局により送信される。第1の無線通信装置10によってD2Dリンク確立情報134を処理し、第2の装置制御データ75を生成してもよい。
図2は、第1の無線通信装置10などの無線通信装置(UE)で行われる、D2D通信を管理する方法の例のフローチャートである。
ステップ202では、無線通信装置10は、他の無線通信装置20から第2の装置D2Dリンクデータ45を受信する。第2の装置D2Dリンクデータ45は、従来システムの基地局との通信に使用される任意の形式の従来の制御信号を含んでもよい。ページングメッセージ、CSI、肯定応答(ACK)メッセージ、否定応答(NACK)メッセージはD2Dリンクデータの例である。第2の装置D2Dリンクデータ45の一部は基地局への送信のためのデータでもよく、一方、他のデータは第1の無線通信装置による処理のためのものであってもよい。例えば、第2の装置D2Dリンクデータがバッファ状態報告を含む場合、この情報は基地局へ転送されてもよい。バッファ状態報告は、送信されるデータ量を示す。
ステップ202は、第2の無線通信装置20がシステムタイミングを持たない状況では、装置検出の直後には通常は起こり得ない。例えば、第2の無線通信装置には、D2Dリンクによって送信する前に、幾つかの制御データが提供されなければならない。幾つかの実施形態では、第1の無線通信装置が常にD2Dセッションを開始する。このような状況では、第1の装置は、第2の装置から送信される参照信号を受信することにより第2の装置を検出する。その後、第1の装置は関連する制御情報(第2の装置がその情報を送信可能なタイミング、同期、及びリソース)を提供する。したがって、ステップ202は、このような情報が提供された後に生じる。
ステップ204では、無線通信装置10は、第1の装置D2Dリンクデータを判定する。この例では、D2Dリンク30の第1の無線通信装置チャネル特性を第2の無線通信装置により送信される参照信号80を測定及び評価することによって判定する。したがって、第1の装置リンクデータ60は、幾つかの状況において、D2D通信リンクの少なくとも1つのチャネル特性を含むD2Dチャネル状態情報(CSI)などのチャネル条件情報を含んでもよい。第1の装置10によってD2D通信リンクによって送信されるデータ量を示すD2Dバッファ状態報告(BSR)、及びD2D通信リンクによるD2D送信のための利用可能な送信電力を示すD2Dパワーヘッドルーム報告(PHR)などの他の情報が、第1の装置D2Dリンク情報の一部であってもよい。
ステップ206では、無線通信装置10は、D2Dリンク情報を判定する。例では、第1の装置10は第1の装置D2Dリンクデータ60及び第2の装置D2Dリンクデータ45を評価し、D2Dリンク情報55を生成する。D2Dチャネル情報は、測定されるチャネル特性に基づいて算出される情報又はチャネル特性でもよい。D2Dチャネル情報の例としては、CSIが挙げられる。例えば、D2Dチャネル情報は、D2Dリンク情報の一部として送信される。CSIに加えて、D2Dリンク情報は、D2D通信リンクによって送信されるデータ量を示すD2Dバッファ状態報告(BSR)、及びD2D通信リンクによるD2D送信のために利用可能な送信電力を示すD2Dパワーヘッドルーム報告(PHR)を含んでもよい。D2D音声呼が開始されている幾つかの状況において、BSRは省略されてもよい。これらの状況でのD2Dリンク情報は、また、D2D呼が音声呼であることを示す指示子を含んでもよい。したがって、D2Dリンク情報のためのチャネル特性は、通常は、無線通信装置が、第2の無線通信装置によって周期的に送信される参照信号を評価することにより維持される。D2Dリンク情報は、マクロセル上りリンク通信リソースを使用して基地局に送信される。例として、D2Dリンク情報は、基地局と第1の無線通信装置104との間のマクロセル通信リンクのためのマクロセルCSI情報とともに送信される。D2Dリンク情報の伝送は、従来のマクロセル通信のBSR、CSI、及びPHRの伝送と同様である。しかし、D2Dリンク情報の伝送は、情報がD2D通信リンクに関連しているという指示も含む。したがって、D2Dリンク情報は、マクロセルリンク情報とともに、PUSCH又はPUCCH上で送信されてもよい。本明細書の例では、無線通信装置は、D2D通信に関与する一方、マクロセル接続を維持し、D2Dリンク情報同様、マクロセルチャネルのチャネル特性を提供する。
ステップ208では、無線通信装置10は、D2Dリンク情報を基地局(eNB)40に送信する。
ステップ210では、無線通信装置10は、基地局(eNB)40からD2D制御情報を受信する。D2D制御情報は、D2D通信リソースを識別するD2Dリソース割り当て情報を含む。上記のように、D2D通信リソースは、システム1のための通信仕様によって定義される定義済み通信リソースの一部である。本例では、D2D制御情報は、物理下りリンク制御チャネル(PDCCH)によって送信される。したがって、リンク確立情報は、マクロセル下りリンク通信リソースを使用して、無線通信装置10によって受信される。本例では、D2Dリンク確立情報は、第1の無線通信装置から第2の無線通信装置へ、かつ/又は第2の無線通信装置から第1の無線通信装置へのD2D信号の伝送のために使用すべき定義済みマクロセル通信リソースの一部を識別する。D2D制御情報は、D2D送信のための「転送フォーマット選択」及び「電力制御」指令を含む場合がある。
図2の例では、D2D制御情報は、時間・周波数リソースを識別するが、多入力多出力(MlMO)パラメータ、変調次数パラメータ、符号化率パラメータ、及び電力制御パラメータは特定しない。場合によっては、これらの物理パラメータの一部又は全部がネットワークにより提供される。
ステップ212では、D2D通信リソースが第1の無線通信装置によってスケジューリングされる。より厳密にシステム制御される実施形態では、スケジューリング及び処理には、リソースの割り当て及びD2D制御情報に含まれる特定の指令に従う第2の無線通信装置への制御信号の送信が含まれる。厳密にはシステム制御されない実施形態では、第1の無線通信装置は、第1の装置D2Dリンクデータ60、第2の装置D2Dリンクデータ45、及びD2D制御情報65を評価し、D2D通信のためにリソースを割り当てる。一例では、D2D制御情報は、物理パラメータを特定せずに時間・周波数リソースを含む。その結果、第1の無線通信装置は第1の装置D2Dリンクデータ60及び第2の装置D2Dリンクデータ45を評価し、MIMOパラメータ、変調次数パラメータ、符号化率パラメータ、及び電力制御物理パラメータなどの物理パラメータを決定する。
ステップ214では、第2の装置D2D制御データ75が、第2の無線通信装置20に送信される。データ75は、MIMOパラメータ、変調次数パラメータ、符号化率パラメータ、及び電力制御パラメータなどの物理パラメータ同様、時間・周波数リソースなどのD2D通信リソースを含む。以上説明したように、場合によっては、第2の装置D2D制御データ75は、システムタイミング及び同期情報を含む。システムタイミングに従い送信される参照信号16は、第2の無線通信装置にタイミング情報を提供する。例えば、第1の無線通信装置10が周期的に参照信号を送信する。好適な技術の例が、上記参照された特許PCT出願第PCT/US2012/64712号で検討されている。したがって、第2の無線通信装置は、第1の無線通信装置からSRSなどの同期のための参照信号を受信する。その結果、第2の無線通信装置20は、システムに同期するために基地局との通信リンクを維持する必要はない。
明らかに、本発明の他の実施形態及び変更例は、これらの教示を参酌して、当業者に容易に創作されるだろう。上記の説明は、例示的であって限定的ではない。本発明は、上記の明細書及び添付の図面に基づく実施形態及び変更例の全てを含む、以下の請求項によってのみ限定される。したがって、本発明の範囲は、上記の記載を参照して決定されるのではなく、均等物の全範囲と共に、添付される請求項を参照して決定されるべきである。