JP2016509795A - 端末間通信実行方法及びそのための装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信システムにおいて第１端末が端末間直接通信を行う方法を提供する。【解決手段】前記方法は、基地局から第２端末との端末間直接通信のための第１サブフレームのフォーマット情報を受信するステップと、前記フォーマット情報によって、前記第１サブフレームに前記端末間直接通信のための信号を割り当てるステップとを有し、前記フォーマット情報は、前記第１サブフレームの一部が後続する第２サブフレームと重なる場合、前記第１サブフレームで前記端末間直接通信のための信号が割り当てられるリソース領域に関する情報を含むことを特徴とする。【選択図】図１５

Description

本発明は、無線通信システムに関し、特に、無線通信システムにおいて端末間の通信を行う方法及びそのための装置に関する。

本発明を適用できる無線通信システムの一例として、３ＧＰＰ ＬＴＥ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ；以下、「ＬＴＥ」という。）通信システムについて概略的に説明する。

図１は、無線通信システムの一例としてＥ−ＵＭＴＳネットワーク構造を概略的に示す図である。Ｅ−ＵＭＴＳ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）は、既存のＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）から進展したシステムであり、現在３ＧＰＰで基礎的な標準化作業が進行中である。一般に、Ｅ−ＵＭＴＳをＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システムと呼ぶこともできる。ＵＭＴＳ及びＥ−ＵＭＴＳの技術規格（ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）の詳細な内容はそれぞれ、「３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ；Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ」のＲｅｌｅａｓｅ ７及びＲｅｌｅａｓｅ ８を参照することができる。

図１を参照すると、Ｅ−ＵＭＴＳは、端末（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ＵＥ）、基地局（ｅＮｏｄｅＢ；ｅＮＢ）、及びネットワーク（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）の終端に位置して外部ネットワークに接続するアクセスゲートウェイ（Ａｃｃｅｓｓ Ｇａｔｅｗａｙ；ＡＧ）を含んでいる。基地局は、ブロードキャストサービス、マルチキャストサービス及び／又はユニキャストサービスのために多重データストリームを同時に送信することができる。

一つの基地局には一つ以上のセルが存在する。セルは、１．４４、３、５、１０、１５、２０ＭＨｚなどの帯域幅のいずれか一つに設定され、複数の端末に下り又は上り送信サービスを提供する。異なったセルは、互いに異なった帯域幅を提供するように設定することができる。基地局は、複数の端末に関するデータ送受信を制御する。下りリンク（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ；ＤＬ）データについて、基地局は下りリンクスケジューリング情報を送信し、該当の端末にデータが送信される時間／周波数領域、符号化、データサイズ、ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ａｎｄ ｒｅＱｕｅｓｔ）関連情報などを知らせる。また、上りリンク（Ｕｐｌｉｎｋ；ＵＬ）データについて、基地局は上りリンクスケジューリング情報を該当の端末に送信し、該当の端末が使用可能な時間／周波数領域、符号化、データサイズ、ＨＡＲＱ関連情報などを知らせる。基地局同士の間には、ユーザトラフィック又は制御トラフィックの送信のためのインターフェースを用いることができる。コアネットワーク（Ｃｏｒｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ；ＣＮ）は、ＡＧ、及び端末のユーザ登録などのためのネットワークノードなどで構成可能である。ＡＧは、複数のセルで構成されるＴＡ（Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ）単位に端末の移動性を管理する。

無線通信技術は、ＷＣＤＭＡに基づいてＬＴＥにまで開発されてきたが、ユーザと事業者の要求と期待は増す一方である。その上、他の無線接続技術の開発が続いており、将来、競争力を持つためには新しい技術進化が要求される。ビット当たりのコストの削減、サービス可用性の増大、柔軟な周波数バンドの使用、単純構造と開放型インターフェース、端末の適度な電力消耗などが要求される。

上述したような議論に基づき、無線通信システムにおいて端末間の通信のためにリソースを設定する方法及びそのための装置を提案する。

本発明の一形態に係る、無線通信システムにおいて第１端末が第２端末及び基地局と通信を行う方法は、前記基地局から前記第２端末との端末間直接通信のための第１サブフレームのフォーマット情報を受信するステップと、前記フォーマット情報によって前記第１サブフレームに前記端末間直接通信のための信号を割り当てるステップとを有し、前記フォーマット情報は、前記第１サブフレームの一部が後続する第２サブフレームと重なる場合、前記第１サブフレームで前記端末間直接通信のための信号が割り当てられるリソース領域に関する情報を含むことを特徴とする。

ここで、前記第１サブフレームは、前記第２サブフレームと重なる第１領域及び残りの領域である第２領域を含み、前記第１領域にのみ前記端末間直接通信のための信号が割り当てられることを特徴とする。

好適には、前記第１領域の一部は、送受信切替のための保護区間（Ｇｕａｒｄ Ｐｅｒｉｏｄ）として設定されることを特徴とする。

好適には、前記第２領域の長さが１つのスロットより小さい又は等しい場合、前記第１サブフレームの一番目のスロットにのみ前記端末間直接通信のための信号を割り当てることを特徴とする。

好適には、前記フォーマット情報は、同一のネットワークに接続している端末のタイミングアドバンス（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｄｖａｎｃｅ）値のうち、最大値に基づいて決定されることを特徴とする。

好適には、前記フォーマット情報は、システム情報及びＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）シグナリングのうち少なくとも一つを用いて送信されることを特徴とする。

一方、本発明の他の形態である無線通信システムにおける端末装置は、基地局から第２端末との端末間直接通信のための第１サブフレームのフォーマット情報を受信する送受信モジュールと、前記フォーマット情報によって前記第１サブフレームに前記端末間直接通信のための信号を割り当てるプロセッサとを備え、前記フォーマット情報は、前記第１サブフレームの一部が後続する第２サブフレームと重なる場合、前記第１サブフレームで前記端末間直接通信のための信号が割り当てられるリソース領域に関する情報を含むことを特徴とする。

本発明によれば、端末間通信を行う場合に、基地局との通信関係を考慮してリソースを効果的に設定することができる。

本発明から得られる効果は、以上で言及した効果に制限されず、言及していない他の効果は、以下の記載から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者には明確に理解されるであろう。

本発明に適用される無線システムの構造を示す図である。 ＬＴＥ ＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）システムにおいて無線フレームを説明するための図である。 ＬＴＥ ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）システムにおいて無線フレームを説明するための図である。 下りリンクスロットにおけるリソースグリッド（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｇｒｉｄ）を示す図である。 下りリンクサブフレームの構造を示す図である。 上りリンクサブフレームの構造を示す図である。 多重アンテナ（ＭＩＭＯ）を有する無線通信システムを示す構成図である。 本発明が適用される通信システムを示す図である。 上りリンクサブフレームの境界を把握する方法を説明するための図である。 端末の状態を知らせる方法を説明するための図である。 下りリンクサブフレーム及び上りリンクサブフレームの境界を示す図である。 Ｄ２Ｄ動作のためにリソースを割り当てる方法を説明するための図である。 Ｄ２Ｄ動作のためにリソース割り当てを行う方法を具体的に説明するための図である。 Ｄ２Ｄ動作のためにリソース割り当てを行う方法を具体的に説明するための図である。 Ｄ２Ｄ動作のためにリソース割り当てを行う方法を具体的に説明するための図である。 Ｄ２Ｄ動作のためにリソース割り当てを行う方法を具体的に説明するための図である。 一定のオフセットが付加された場合、Ｄ２Ｄ動作のためにリソース割り当てを行う一例を示す図である。 一定のオフセットが付加された場合、Ｄ２Ｄ動作のためにリソース割り当てを行う他の例を示す図である。 一定のオフセットが付加された場合、Ｄ２Ｄ動作のためにリソース割り当てを行う更に他の例を示す図である。 本発明の実施例によってＤ２Ｄ送受信信号のフォーマットを例示する図である。 Ｄ２Ｄ動作のために、連続するサブフレームを用いてリソース割り当てを行う一例を示す図である。 Ｄ２Ｄ動作のために隣接サブフレームの利用を制限する一例を説明するための図である。 オフセットが反対方向に付加された場合、Ｄ２Ｄ動作のためにリソース割り当てを行う一例を示す図である。 プリアンブルが送信される場合、Ｄ２Ｄ動作のためにリソース割り当てを行う一例を示す図である。 プリアンブルが送信される場合、Ｄ２Ｄ動作のためにリソース割り当てを行う他の例を示す図である。 プリアンブルが送信される場合、Ｄ２Ｄ動作のためにリソース割り当てを行う更に他の例を示す図である。 プリアンブルが送信される場合、Ｄ２Ｄ動作のためにサブフレームにおける最初のシンボルの使用を制限する一例を示す図である。 プリアンブルが送信される場合、Ｄ２Ｄ動作のためにサブフレームにおける最初のシンボルの使用を制限する他の例を示す図である。 １つのシンボルよりも小さい単位でＤ２Ｄ動作のためのリソース割り当てを行う一例を示す図である。 連続するサブフレームにおけるＤ２Ｄ動作のためのリソース割り当てを行う一つの方法を説明するための図である。 連続するサブフレームにおけるＤ２Ｄ動作のためのリソース割り当てを行う他の方法を説明するための図である。 ＴＤＤシステムにおいて上りリンクサブフレーム及び下りリンクサブフレームの境界を示す図である。 ＴＤＤシステムにおいてＤ２Ｄ動作のためにリソースを割り当てる方法を説明するための図である。 本発明の一実施例に係る通信装置のブロック構成図である。

本明細書に添付される図面は、本発明に関する理解を提供するためのものであり、本発明の様々な実施の形態を示し、明細書の記載と共に本発明の原理を説明するためのものである。
以下の説明で使われる特定用語は本発明の理解を助けるために提供されたものであり、このような特定用語の使用は、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で別の形態に変更されてもよい。

いくつかの場合、本発明の概念が曖昧になることを避けるために、公知の構造及び装置は省略されてもよく、各構造及び装置の核心機能を中心にしたブロック図の形式で図示されてもよい。また、本明細書全体を通じて同一の構成要素については同一の図面符号を付して説明する。

本発明の実施例は、無線接続システムであるＩＥＥＥ ８０２システム、３ＧＰＰシステム、３ＧＰＰ ＬＴＥ及びＬＴＥ−Ａ（ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）システム、及び３ＧＰＰ２システムのうち少なくとも一つに開示された標準文書によって裏付けることができる。すなわち、本発明の実施例において本発明の技術的思想を明確にするために説明を省略した段階又は部分は、上記の文書によって裏付けることができる。また、本文書で開示している用語はいずれも上記の標準文書によって説明することができる。

以下の技術は、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）、ＦＤＭＡ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）、ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）、ＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）などのような様々な無線接続システムに用いることができる。ＣＤＭＡは、ＵＴＲＡ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ）やＣＤＭＡ２０００のような無線技術（ｒａｄｉｏ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）によって具現することができる。ＴＤＭＡは、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）／ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ）／ＥＤＧＥ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ Ｒａｔｅｓ ｆｏｒ ＧＳＭ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）のような無線技術によって具現することができる。ＯＦＤＭＡは、ＩＥＥＥ ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ）、ＩＥＥＥ ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ ８０２−２０、Ｅ−ＵＴＲＡ（Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ）などのような無線技術によって具現することができる。ＵＴＲＡは、ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）の一部である。３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ） ＬＴＥ（ｌｏｎｇ ｔｅｒｍ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）は、Ｅ−ＵＴＲＡを用いるＥ−ＵＭＴＳ（Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＭＴＳ）の一部であり、下りリンクでＯＦＤＭＡを採用し、上りリンクでＳＣ−ＦＤＭＡを採用する。ＬＴＥ−Ａ（Ａｄｖａｎｃｅｄ）は、３ＧＰＰ ＬＴＥの進化である。ＷｉＭＡＸは、ＩＥＥＥ ８０２．１６ｅ規格（ＷｉｒｅｌｅｓｓＭＡＮ−ＯＦＤＭＡ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｙｓｔｅｍ）及び発展したＩＥＥＥ ８０２．１６ｍ規格（ＷｉｒｅｌｅｓｓＭＡＮ−ＯＦＤＭＡ Ａｄｖａｎｃｅｄ ｓｙｓｔｅｍ）によって説明することができる。明確性のために、以下では３ＧＰＰ ＬＴＥ及び３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａシステムを中心に説明するが、本発明の技術的思想がこれに制限されることはない。

以下、図２及び図３を参照して、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムの無線フレームの構造について説明する。

図２は、ＬＴＥ ＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）システムにおいて無線フレームの構造を例示する。

１つの無線フレーム（ｒａｄｉｏ ｆｒａｍｅ）は１０個のサブフレーム（ｓｕｂｆｒａｍｅ）で構成され、１つのサブフレームは時間領域（ｔｉｍｅ ｄｏｍａｉｎ）で２個のスロット（ｓｌｏｔ）で構成される。１サブフレームの送信にかかる時間をＴＴＩ（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ）といい、例えば、１サブフレームの長さは１ｍｓであり、１スロットの長さは０．５ｍｓである。１スロットは時間領域で複数のＯＦＤＭシンボルを含み、周波数領域で複数のリソースブロック（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ；ＲＢ）を含む。３ＧＰＰ ＬＴＥシステムでは、下りリンクでＯＦＤＭＡを用いることから、ＯＦＤＭシンボルが１シンボル区間を表す。ＯＦＤＭシンボルは、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル又はシンボル区間と呼ぶこともできる。リソースブロック（ＲＢ）はリソース割り当て単位であり、１スロットにおいて複数個の連続した副搬送波（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ）を含むことができる。

１つのスロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は、ＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ）の構成（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）によって異なってもよい。ＣＰには、拡張ＣＰ（ｅｘｔｅｎｄｅｄ ＣＰ）と一般ＣＰ（ｎｏｒｍａｌ ＣＰ）がある。例えば、ＯＦＤＭシンボルが一般ＣＰによって構成された場合、１つのスロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は７個であってもよい。ＯＦＤＭシンボルが拡張ＣＰによって構成された場合、１つのＯＦＤＭシンボルの長さが増加するため、１つのスロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は、一般ＣＰの場合に比べて少ない。拡張ＣＰの場合、例えば、１つのスロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は６個であってもよい。端末が高速で移動するなどの場合のようにチャネル状態が不安定な場合、シンボル間干渉をより減らすために拡張ＣＰを用いることができる。

図３は、ＬＴＥ ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）システムにおいて無線フレームの構造を例示する図である。

図３には、ＬＴＥ ＴＤＤシステムにおいて無線フレームの構造を例示する。ＬＴＥ ＴＤＤシステムにおいて無線フレームは２個のハーフフレーム（ｈａｌｆ ｆｒａｍｅ）で構成され、各ハーフフレームは、２個のスロットを含む４個の一般サブフレームと、ＤｗＰＴＳ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐｉｌｏｔ Ｔｉｍｅ Ｓｌｏｔ）、保護区間（Ｇｕａｒｄ Ｐｅｒｉｏｄ、ＧＰ）及びＵｐＰＴＳ（Ｕｐｌｉｎｋ Ｐｉｌｏｔ Ｔｉｍｅ Ｓｌｏｔ）を含む特別サブフレーム（ｓｐｅｃｉａｌ ｓｕｂｆｒａｍｅ）とで構成される。

上記の特別サブフレームにおいて、ＤｗＰＴＳは、端末における初期セル探索、同期化又はチャネル推定に用いられる。ＵｐＰＴＳは、基地局におけるチャネル推定及び端末との上りリンク送信同期化に用いられる。すなわち、ＤｗＰＴＳは下りリンク送信に、ＵｐＰＴＳは上りリンク送信に用いられ、特に、ＵｐＰＴＳは、ＰＲＡＣＨプリアンブルやＳＲＳの送信のために用いられる。また、保護区間は、上りリンクと下りリンクとの間に下りリンク信号の多重経路遅延によって上りリンクで生じる干渉を除去するための区間である。

一方、ＬＴＥ ＴＤＤシステムにおいて上りリンク／下りリンクサブフレーム設定（ＵＬ／ＤＬ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）は、下記の表１のとおりである。

上記の表１で、Ｄは下りリンクサブフレーム、Ｕは上りリンクサブフレームを表し、Ｓは上記の特別サブフレームを意味する。また、上記の表１では、それぞれの上りリンク／下りリンクサブフレーム設定において下りリンク−上りリンクスイッチング周期（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ−ｔｏ−Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｗｉｔｃｈ−ｐｏｉｎｔ ｐｅｒｉｏｄｉｃｉｔｙ）も表している。

支援される上りリンク／下りリンクサブフレームは、表１に羅列されているとおりである。無線フレームの各サブフレームに対して“Ｄ”は、下りリンク送信のために予約されたサブフレームを表し、“Ｕ”は上りリンク送信のために予約されたサブフレームを表し、“Ｓ”は、ＤｗＰＴＳ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐｉｌｏｔ Ｔｉｍｅ Ｓｌｏｔ）、保護区間（Ｇｕａｒｄ Ｐｅｒｉｏｄ；ＧＰ）及びＵｐＰＴＳ（Ｕｐｌｉｎｋ Ｐｉｌｏｔ Ｔｉｍｅ Ｓｌｏｔ）で構成される特別サブフレームを表す。

上記の特別サブフレームに関して、現在３ＧＰＰ標準文書では下記の表２のように設定を定義している。表２で、Ｔ_S＝１／（１５０００＊２０４８）の場合、ＤｗＰＴＳ及びＵｐＰＴＳを表しており、残りの領域は保護区間として設定される。

以上説明した無線フレームの構造は例示に過ぎず、無線フレームに含まれるサブフレームの数、サブフレームに含まれるスロットの数、又はスロットに含まれるシンボルの数は、様々に変更されてもよい。

図４は、下りリンクスロットにおけるリソースグリッド（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｇｒｉｄ）を示す図である。ここでは、１つの下りリンクスロットは時間領域で７個のＯＦＤＭシンボルを含み、１つのリソースブロック（ＲＢ）は周波数領域で１２個の副搬送波を含むとしているが、本発明がこれに制限されるものではない。例えば、一般ＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ）では１スロットが７ ＯＦＤＭシンボルを含むが、拡張ＣＰ（ｅｘｔｅｎｄｅｄ−ＣＰ）では１スロットが６ ＯＦＤＭシンボルを含むこともできる。リソースグリッド上の各要素をリソース要素（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｅｌｅｍｅｎｔ）と呼ぶ。１リソースブロックは１２×７個のリソース要素を含む。下りリンクスロットに含まれるリソースブロックのＮ^DLの個数は、下りリンク送信帯域幅による。上りリンクスロットの構造は下りリンクスロットの構造と同一であってもよい。

図５は、下りリンクサブフレームの構造を示す図である。１つのサブフレーム内で一番目のスロットの先頭における最大３個のＯＦＤＭシンボルは、制御チャネルが割り当てられる制御領域に該当する。残りのＯＦＤＭシンボルは、物理下りリンク共有チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｃｅｌ；ＰＤＳＣＨ）が割り当てられるデータ領域に該当する。３ＧＰＰ ＬＴＥシステムで用いられる下りリンク制御チャネルには、例えば、物理制御フォーマット指示子チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆｏｒｍａｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＣＦＩＣＨ）、物理下りリンク制御チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＤＣＣＨ）、物理ＨＡＲＱ指示子チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｈｙｂｒｉｄ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｒｅｐｅａｔ ｒｅｑｕｅｓｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＨＩＣＨ）などがある。ＰＣＦＩＣＨは、サブフレームの最初のＯＦＤＭシンボルで送信され、サブフレーム内の制御チャネル送信に用いられるＯＦＤＭシンボルの個数に関する情報を含む。ＰＨＩＣＨは、上りリンク送信の応答としてＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を含む。ＰＤＣＣＨを介して送信される制御情報を、下りリンク制御情報（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ＤＣＩ）という。ＤＣＩは、上りリンク又は下りリンクスケジューリング情報を含んだり、任意の端末グループに対する上りリンク送信電力制御命令を含む。ＰＤＣＣＨは、下りリンク共有チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）のリソース割り当て及び送信フォーマット、上りリンク共有チャネル（ＵＬ−ＳＣＨ）のリソース割り当て情報、ページングチャネル（ＰＣＨ）のページング情報、ＤＬ−ＳＣＨ上のシステム情報、ＰＤＳＣＨ上に送信される任意接続応答（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）のような上位層制御メッセージのリソース割り当て、任意の端末グループ内の個別端末に対する送信電力制御命令のセット、送信電力制御情報、ＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ＩＰ）の活性化などを含むことができる。複数のＰＤＣＣＨが制御領域内で送信され、端末が複数のＰＤＣＣＨをモニタすることもできる。ＰＤＣＣＨは、一つ以上の連続する制御チャネル要素（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｅｌｅｍｅｎｔ；ＣＣＥ）の組合せ（ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）で送信される。ＣＣＥは、無線チャネルの状態に基づくコーディングレートでＰＤＣＣＨを提供するために用いられる論理割り当て単位である。ＣＣＥは、複数個のリソース要素グループに対応する。ＰＤＣＣＨのフォーマット及び利用可能なビット数は、ＣＣＥの個数とＣＣＥによって提供されるコーディングレート間の相関関係によって決定される。基地局は、端末に送信されるＤＣＩによってＰＤＣＣＨフォーマットを決定し、制御情報に巡回冗長検査（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ；ＣＲＣ）を付加する。ＣＲＣは、ＰＤＣＣＨの所有者又は用途によって、無線ネットワーク臨時識別子（Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ；ＲＮＴＩ）と呼ばれる識別子でマスクされる。ＰＤＣＣＨが特定端末に対するものであれば、端末のｃｅｌｌ−ＲＮＴＩ（Ｃ−ＲＮＴＩ）識別子をＣＲＣにマスクすることができる。又は、ＰＤＣＣＨがページングメッセージに対するものであれば、ページング指示子識別子（Ｐａｇｉｎｇ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ；Ｐ−ＲＮＴＩ）をＣＲＣにマスクすることができる。ＰＤＣＣＨがシステム情報（より具体的に、システム情報ブロック（ＳＩＢ））に対するものであれば、システム情報識別子及びシステム情報ＲＮＴＩ（ＳＩ−ＲＮＴＩ）をＣＲＣにマスクすることができる。端末の任意接続プリアンブルの送信に対する応答である任意接続応答を示すために、任意接続−ＲＮＴＩ（ＲＡ−ＲＮＴＩ）をＣＲＣにマスクすることができる。

図６は、上りリンクサブフレームの構造を示す図である。

上りリンクサブフレームは、周波数領域において制御領域とデータ領域とに区別することができる。制御領域には、上りリンク制御情報を含む物理上りリンク制御チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＵＣＣＨ）が割り当てられる。データ領域には、ユーザデータを含む物理上りリンク共有チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＵＳＣＨ）が割り当てられる。単一搬送波特性を維持するために、１つの端末はＰＵＣＣＨ及びＰＵＳＣＨを同時に送信しない。１つの端末に対するＰＵＣＣＨは、サブフレームでリソースブロック対（ＲＢ ｐａｉｒ）に割り当てられる。リソースブロック対に属するリソースブロックは、２つのスロットに対して互いに異なる副搬送波を占める。これを、ＰＵＣＣＨに割り当てられるリソースブロック対がスロット境界で周波数−ホップ（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｈｏｐｐｅｄ）するという。

多重アンテナ（ＭＩＭＯ）システムのモデリング
以下、ＭＩＭＯシステムについて説明する。ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ）は、複数個の送信アンテナと複数個の受信アンテナを用いる方法であり、この方法によってデータの送受信効率を向上させることができる。すなわち、無線通信システムの送信端或いは受信端で複数個のアンテナを用いることによって、容量を増大させ、性能を向上させることができる。以下、本文献ではＭＩＭＯを’多重アンテナ’と呼ぶことができる。

多重アンテナ技術では、一つの全体メッセージを受信する上で単一アンテナ経路に依存しない。その代わりに、多重アンテナ技術では複数のアンテナから受信したデータ断片（ｆｒａｇｍｅｎｔ）を一つにまとめて併合することによってデータを完成する。多重アンテナ技術を用いると、特定の大きさのセル領域内でデータ送信速度を向上させたり、又は特定のデータ送信速度を保障しながらシステムカバレッジ（ｃｏｖｅｒａｇｅ）を増大させることができる。また、この技術は、移動通信端末と中継機などに幅広く用いることができる。一方、従来では一般に単一送信アンテナ及び単一受信アンテナを使用してきた。多重アンテナ技術によれば、単一アンテナを用いる従来技術による移動通信における送信量の限界を克服することができる。

同時にデータの送信効率を向上させることができる様々な技術の中でも、上記のＭＩＭＯ技術は、周波数を更に割り当てたり、電力を更に増加させなくとも通信容量及び送／受信性能を格段に向上させることができる。このような技術的な利点から、大部分の会社や開発者らはＭＩＭＯ技術に集中している。

図７は、多重アンテナ（ＭＩＭＯ）を有する無線通信システムの構成図である。

図７に示すように、送信端にはＮ_T個の送信アンテナが設けられており、受信端にはＮ_R個の受信アンテナが設けられている。このように送信端及び受信端の両方で複数個のアンテナを用いる場合には、送信端又は受信端のいずれか一方でのみ複数個のアンテナを用いる場合に比べて理論的なチャネル送信容量が増加する。チャネル送信容量の増加はアンテナの数に比例する。これによって、送信レートが向上し、周波数効率が向上する。１つのアンテナを用いる場合の最大送信レートをＲ_oとすれば、多重アンテナを用いる場合の送信レートは、理論的に、下記の式１のように、最大送信レートＲ_oにレート増加率Ｒ_iを掛けた分だけ増加し得る。ここで、Ｒ_iは、Ｎ_TとＮ_Rのうちの小さい値である。

例えば、４個の送信アンテナと４個の受信アンテナを用いるＭＩＭＯ通信システムでは、単一アンテナシステムに比べて、理論上、４倍の送信レートを得ることができる。このような多重アンテナシステムの理論的容量増加が９０年代の半ばに証明されて以来、実質的にデータ送信率を向上させるための様々な技術が現在まで活発に研究されており、それらのいくつかの技術は既に３世代移動通信や次世代無線ＬＡＮなどの様々な無線通信の標準に反映されている。

現在までの多重アンテナ関連研究の動向を調べると、様々なチャネル環境及び多重接続環境における多重アンテナ通信容量計算などに関連した情報理論側面の研究、多重アンテナシステムの無線チャネル測定及び模型導出の研究、そして送信信頼度向上及び送信率向上のための時空間信号処理技術の研究など、様々な観点で活発な研究が行われている。

多重アンテナシステムにおける通信方法をより具体的な方法で説明するためにそれを数学的にモデリングすると、次のとおりである。図７に示すように、Ｎ_T個の送信アンテナとＮ_R個の受信アンテナが存在すると仮定する。まず、送信信号について説明すると、Ｎ_T個の送信アンテナがある場合、最大送信可能な情報はＮ_T個であるから、送信情報を下記の式２のようなベクトルで示すことができる。

ここで、Ｗ_iｊは、ｉ番目の送信アンテナとｊ番目の情報間の重み値を意味する。Ｗは、重み行列（Ｗｅｉｇｈｔ Ｍａｔｒｉｘ）又はプリコーディング行列（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ）と呼ばれる。

多重アンテナ無線通信システムでチャネルをモデリングする場合、チャネルを送受信アンテナインデックスによって区別することができる。送信アンテナｊから受信アンテナｉを経るチャネルをｈ_ｉｊと表示するものとする。ｈ_ｉｊにおいて、インデックスの順序は、受信アンテナインデックスが先、送信アンテナのインデックスが後であることに留意されたい。

一方、図７（ｂ）は、Ｎ_T個の送信アンテナから受信アンテナｉへのチャネルを示す図である。これらのチャネルをまとめてベクトル及び行列形態で表示することができる。図７（ｂ）で、総Ｎ_T個の送信アンテナから受信アンテナｉに到着するチャネルを次のように示すことができる。

したがって、Ｎ_T個の送信アンテナからＮ_R個の受信アンテナに到着する全てのチャネルを次のように表現することができる。

上述の数式モデリングによって受信信号を次のように表現することができる。

或いは、ランクは、行列を固有値分解（Ｅｉｇｅｎ ｖａｌｕｅ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）したとき、０以外の固有値の個数と定義することもできる。或いは、ランクは、特異値分解（ｓｉｎｇｕｌａｒ ｖａｌｕｅ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）したとき、０以外の特異値の個数と定義することもできる。したがって、チャネル行列においてランクの物理的な意味は、与えられたチャネルで互いに異なる情報を送信できる最大数と定義することができる。

本発明は、端末が直接無線チャネルを用いて他の端末と通信を行う場合、相手端末を発見する方法を提案する。ここで、端末はユーザの端末を意味する。ただし、基地局のようなネットワーク装備が端末間通信方式によって信号を送受信する場合、基地局のようなネットワーク装備も一種の端末と見なすことができる。直接連結されたリンクを端末間直接通信（Ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ Ｄｅｖｉｃｅ、Ｄ２Ｄ）リンクと呼び、端末が基地局と通信するリンクを基地局−端末（ｅＮＢ−ＵＥ）リンクと呼ぶ。

図８は、本発明が適用される通信システムを示す図である。

図８を参照して、端末が直接無線チャネルを用いて通信を行う場合に、相手端末を発見する方法を説明する。

特定端末の観点で、無線通信システムは、Ｄ２Ｄリンクと基地局−端末リンクが共存できるように運営されなければならない。すなわち、Ｄ２Ｄリンクで接続できない位置に相手端末が存在する場合、端末は、隣接した他の端末とのＤ２Ｄリンクを動作させながら、基地局−端末リンクで相手端末と通信を行わなければならない。

一般に、無線通信システムは２種類の使用リソースを有する。具体的に、基地局から端末への送信に使用する下りリンクリソースと、端末から基地局への送信に使用する上りリンクリソースを有する。ＦＤＤシステムで、下りリンクリソースは下りリンクバンド（Ｂａｎｄ）に該当し、上りリンクリソースは上りリンクバンドに該当する。ＴＤＤシステムで、下りリンクリソースは下りリンクサブフレームに該当し、上りリンクリソースは上りリンクサブフレームに該当する。下りリンクリソースは、基地局が高い送信電力で信号を送信するリソースであるから、相対的に電力の低い端末がＤ２Ｄリンクを運営するには干渉レベルが非常に高いといえる。このため、上りリンクリソースを用いてＤ２Ｄリンクを運営する場合が多い。

図９は、上りリンクサブフレームの境界を把握する方法を示す図である。

図９（ａ）を参照して、上りリンクサブフレームと下りリンクサブフレームとのタイミング関係を説明する。

一方、無線フレームのスロットの一部が送信されてもよい。例えば、ＴＤＤシステムにおいて、無線フレームのスロットの部分集合が送信されてもよい。

図９（ｂ）を参照して、端末が上りリンクサブフレームの境界を把握する方法を説明する。

上りリンクリソースは複数の上りリンクサブフレームで構成される。基地局に接続して同期化された端末は、基地局が指定したタイミングアドバンス（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｄｖａｎｃｅ、ＴＡ）指示を基地局から受信し、上りリンクサブフレームの境界を把握することができる。

複数の端末は基地局からそれぞれ異なる距離に位置してもよい。これら複数の端末が送信した信号が同一時点に基地局に到達するように、基地局は各端末にＴＡ指示を送信することができる。ここで、ＴＡ指示は、下りリンクサブフレームの境界を検出した時点より所定時間先に上りリンクサブフレームの境界を設定することを指示することができる。基地局は、ＴＡを適度な値に設定し、複数の端末から同時に信号を受信することができる。例えば、基地局はＴＡを、該当の端末と基地局間の伝搬遅延（Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ｄｅｌａｙ）の２倍に設定することができる。この場合、基地局と各端末間の伝搬遅延が補償でき、基地局は各端末から同時に信号を受信することができる。

例えば、図９（ｂ）で、端末１の伝搬遅延値が１の場合に、ＴＡを２に設定する。また、端末２の伝搬遅延値が２の場合に、ＴＡを４に設定する。こうすると、基地局は端末１及び端末２から同時に信号を受信することができる。

上述したように、端末は、基地局が指定したＴＡ指示を基地局から受信し、上りリンクサブフレームの境界を把握することができる。

また、近接の位置にある端末、例えば、Ｄ２Ｄ送受信端末は、略同一のＴＡ値を有している確率が高い。したがって、端末間同期化のために、当該ＴＡ値に基づいてＤ２Ｄリンクのサブフレーム境界を決定することもできる。特に、この方法によれば、Ｄ２Ｄリンクが上りリンクリソースを使用する場合に、Ｄ２Ｄリンクが使用するサブフレーム境界と基地局−端末リンクが使用するサブフレーム境界とが同一である。したがって、これら両リンクを時間レベルで切り替えるする動作が円滑になり得る。具体的に、特定サブフレームではＤ２Ｄリンクを動作し、他のサブフレームでは基地局−端末リンクを動作することを円滑にさせることができる。

一方、基地局に連接続していない端末がＤ２Ｄ動作を行うこともある。基地局に接続していない端末は、基地局からＴＡ指示を受信することができない。以下、基地局に接続していない端末がＤ２Ｄリンクのためのサブフレーム境界を設定する方法を説明する。

一つの方法として、基地局に接続していない端末は、Ｄ２Ｄ動作を行う前にランダムアクセス（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ）のような過程で取得したＴＡ指示に基づいてサブフレーム境界を設定することができる。しかし、このような方法は、更なる時間遅延及びバッテリー消耗を招きうる。

他の方法として、基地局に接続していない端末は、ＴＡ指示無しでサブフレーム境界を設定するように動作することができる。ここで、ＴＡ指示無しで動作するということは、図９（ａ）の説明と関連して次の２つの解釈が可能である。

まず、上述した図９（ａ）の説明で、Ｎ_TAとＮ_{TA offset}との和が０になったり、特定値と固定されることと解釈することができる。また、ＴＡ指示無しで動作するということは、特定端末に特化したＴＡ値を有しないということを意味することもできる。これは、不特定多数の端末が同一のＴＡ値を用いて動作することを意味することもできる。具体的に、ＴＡ値が０に設定され、端末が受信した下りリンクサブフレームの境界が上りリンクサブフレームの境界となることを意味することができる。又は、端末が受信した下りリンクサブフレームの境界がＤ２Ｄサブフレームの境界となることを意味することができる。又は、システム情報などによってあらかじめ定められた特定のＴＡ値に設定されることを意味することもできる。

一方、基地局からのＴＡ指示に該当するＮ_TAが０になることと解釈することもできる。その結果、ＴＡ値が、事前に与えられたオフセット値であるＮ_{TA offset}値によって決定されるということを意味することができる。この場合にも、上述したように、特定端末に特化したＴＡ値は有しないということを意味できる。図９（ａ）に関する説明によって、Ｎ_TAは０より大きい又は等しい数字であり、この場合には、ＴＡ値が可能な値のうちの最小値に設定されると見なすことができる。Ｄ２Ｄ通信は、２つの過程に大別することができる。一つは、隣接した位置にある端末の存在を把握する発見（ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）過程であり、もう一つは、特定端末とデータを送受信する通信（ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）過程である。ＴＡ指示無しでＤ２Ｄ通信を行う場合、２つの過程が全て適用されてもよく、いずれか一過程のみ適用されてもよい。

例えば、基地局に接続していない端末は、ＴＡ指示無しで発見過程を行う。しかし、発見過程で相手端末が発見された場合、基地局に接続していない端末は基地局への接続を試み、ＴＡ指示を取得して通信過程を行うことができる。この場合、基地局に接続してあらかじめＴＡを取得している端末はＴＡがないと仮定して動作することができる。すなわち、基地局に接続していない端末との同期化のために、基地局に接続してあらかじめＴＡを取得した端末は、取得したＴＡ指示がないと仮定したうえでＤ２Ｄ通信の特定過程又は全体過程を行うことができる。

特に、基地局に接続している端末がＴＡ指示によってＤ２Ｄ通信を行う場合、上りリンクサブフレームの同期は、Ｄ２Ｄ通信と基地局−端末リンクにおいて同一に維持される。これによって、基地局−端末リンクに対するＤ２Ｄ通信の影響を最小化すことができる。すなわち、特定サブフレームをＤ２Ｄ通信に用いる場合、該特定サブフレームの境界と同じサブフレームの境界を維持する隣接サブフレームを基地局−端末リンクに用いることができる。その結果、少なくとも基地局−端末リンクとＤ２Ｄリンク間の送受信動作切替が不要なＤ２Ｄ信号を送信する端末の観点で見ると、ＴＡ指示によって行うＤ２Ｄ通信では、Ｄ２Ｄ通信のために割り当てられたサブフレーム内の全てのリソースでＤ２Ｄ信号を送信することが可能になる。

図１０は、相手端末に端末の状態を知らせる方法を説明するための図である。

図１０を参照して、端末が自身の状態を相手端末に知らせる方法を説明する。

端末１は基地局に接続している状態であり、端末２は、基地局に接続していない状態であると仮定する。

発見過程はＴＡ指示無しで行われ、通信過程はＴＡ指示によって行われる場合、基地局に接続していない端末が、Ｄ２Ｄ通信を行う相手端末が基地局に接続していないことを把握する場合がある。この場合、基地局に接続していない端末は基地局に接続を試み、ＴＡ指示を取得し、このＴＡ指示によるサブフレーム境界を用いて通信を行うことができる。

一方、発見過程と同様に、ＴＡ指示無しでＤ２Ｄ通信を直接試みることもできる。すなわち、基地局に接続していない２つの端末間のＤ２Ｄ通信は、発見過程と同様に、ＴＡ指示無しで行うことができる。これは、両端末とも基地局に接続していないことから、基地局−端末リンク動作による影響を最小化するためにＴＡ指示によってＤ２Ｄ通信を行うことは無意味であるためである。

そのために、段階Ｓ１００１で、端末２（８０３）は、端末２（８０３）の状態によって異なる信号を生成して端末１（８０２）に送信することができる。端末２（８０３）は、発見信号を生成する場合に、当該端末（８０３）が基地局（８０１）に接続しているか否かによって異なる信号を生成することができる。例えば、遊休モード（Ｉｄｌｅ ｍｏｄｅ）にあるか接続モード（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｍｏｄｅ）にあるかによってそれぞれ異なる信号を生成することができる。したがって、上記の発見信号を検出した端末１（８０１）は、端末２（８０３）の状態が把握できる。

又は、基地局に接続してＴＡによって上りリンク送信を行っている端末であっても、現在使用しているＴＡ値が一定レベル以下である場合には、ＴＡ指示無しでＤ２Ｄ通信を行うことができる。仮に遊休モードである場合をＴＡが一定レベル以下の場合と仮定すれば、当該端末が使用しているＴＡ値が一定レベル以下の場合、端末は、遊休モード状態にある場合と同様にして発見信号を生成することができる。すなわち、端末２（８０３）は、発見信号を生成する場合に、端末２（８０３）で使用中のＴＡ値が一定レベル以下かどうかによってそれぞれ異なる信号を生成することができる。

段階Ｓ１００３で、端末１（８０２）は端末２（８０３）の状態を把握し、基地局（８０１）に端末２（８０３）との通信接続を要求する。

端末１（８０２）が基地局（８０１）に接続してＴＡ指示によってＤ２Ｄ通信を行おうとする場合、端末２（８０３）とのＤ２Ｄ通信を試み、端末２（８０３）が遊休モードにあると判明することができる。このとき、端末１（８０２）は基地局（８０１）に、端末２（８０３）が遊休モードにあるという事実を報告する。また、端末１（８０２）は、基地局（８０１）が端末２（８０３）への接続を試みることを指示することができる。

段階Ｓ１００５で、基地局（８０１）は、端末２（８０３）に接続モードに進入することを要求することができる。段階Ｓ１００７で、端末２（８０３）は基地局（８０１）とのネットワーク接続手順を行い、接続モードに進入する。この場合、基地局（８０１）はＴＡ値を端末２（８０３）に伝達し、基地局との上りリンクサブフレームを同期化することを要求することができる。これによって、段階Ｓ１００９で、端末１（８０２）はＴＡ値を維持しつつ端末２（８０３）とのＤ２Ｄ通信を行うことができる。

以下では、ＴＡ指示無しでＤ２Ｄが効果的に動作し得るフレーム構造を説明する。具体的に、ＦＤＤシステムとＴＤＤシステムについてそれぞれ説明する。

Ａ．ＦＤＤシステム
図１１は、一般のＦＤＤにおいて、下りリンクサブフレーム及び上りリンクサブフレームの境界を示す図である。

図１１を参照すると、上りリンクサブフレームは下りリンクサブフレームを基準にＴＡ値だけ先に始まることがわかる。

図１２は、一般的な場合に、Ｄ２Ｄ動作を行う方法を説明するための図である。

Ｄ２Ｄ動作を行う場合、ＴＡは０であり、Ｄ２Ｄリンクのための上りリンクサブフレームの境界は下りリンクサブフレームの境界と一致すると仮定する。

図１２を参照すると、Ｄ２Ｄリンクのためのサブフレーム１の後ろの部分（以下、領域Ｂという。）１２０１が、基地局−端末リンクのためのサブフレーム２と重なることがわかる。仮にサブフレーム２を基地局−端末リンクに用いると、前の部分（以下、領域Ａという。）１２０２でのみＤ２Ｄ動作が可能である。

以下、図１２に示すように、Ｄ２Ｄリンクのための上りリンクサブフレーム境界が基地局−端末リンクのサブフレーム境界と一致しない場合に対して解決方法を説明する。

ａ．方法１
図１３（ａ）を参照すると、端末は、図１３の領域Ａ（１３０１）のように、サブフレーム間で重ならない部分でのみＤ２Ｄ動作を行うことがわかる。

そのために、基地局は、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）又はシステム情報のシグナリングのような方法により、サブフレームで領域Ａ（１３０１）が占める領域の位置又は長さ情報のうち少なくとも一つを端末に送信することができる。領域Ｂ（１３０２）は、最大のＴＡ値を有する端末の後続する基地局−端末リンクサブフレームを含まなければならない。このため、基地局は、自身のセル半径などを考慮して領域Ａ（１３０１）の長さを設定することができる。

さらに、領域Ａの先頭及び／又は末尾の部分には、一部の時間で端末が基地局−端末動作（例えば、基地局−端末リンク）とＤ２Ｄ動作（例えば、Ｄ２Ｄリンク）間の切替を行うことができるように保護時間（Ｇｕａｒｄ Ｐｅｒｉｏｄ；ＧＰ）１３０３を設定することもできる。このＧＰ（１３０３）は、送受信切替を行う端末の立場では必須のものである。

しかし、隣接した２つのサブフレームで同一に送信動作を行ったり、同一に受信動作を行う端末には現れなくてもよい。例えば、複数のサブフレームで持続して信号を送信する端末は、このようなＧＰ無しで信号送信を行うことができる。しかし、隣接サブフレームで送信動作を行ってから受信動作に切替する端末は、一部の時間をＧＰと設定し、それ以外の領域で信号を受信することができる。

領域Ｂ（１３０２）では基本的に、図１２に示したサブフレーム２で基地局−端末リンク動作が行わなければならず、領域Ｂ（１３０２）はＤ２Ｄリンクに活用することができない。

図１３（ａ）で説明したとおり、Ｄ２Ｄリンクサブフレームで領域Ｂ（１３０２）に該当する後ろの一部領域でＤ２Ｄリンクへの活用が中断される動作は、後続するサブフレームをＴＡが適用される基地局−端末サブフレームに活用できる場合に限って現れてもよい。すなわち、後続するサブフレームが、ＴＡが適用されないＤ２Ｄリンクサブフレームであるか、基地局が別のＴＡ無しで信号を送信する下りリンクサブフレームである場合には、図１２で説明したサブフレーム間の重畳が現れず、領域Ｂが存在しなくてもよい。或いは、Ｄ２Ｄリンクサブフレームの構成を同一に維持するために、後続するサブフレームの種類にかかわらず、領域Ｂ（１３０２）が存在すると見なし、当該領域ではＤ２Ｄ動作が中断されるように動作することもできる。

ｂ．方法２
図１３（ｂ）を参照して、Ｄ２Ｄリンクのサブフレームと基地局−端末リンクのサブフレーム間の境界が一致しない場合、Ｄ２Ｄ動作を行う方法を説明する。

端末は、領域Ａ（１３０１）及び領域Ｂ（１３０２）の両方をＤ２Ｄ用途に用いるように動作することができる。その結果、図１３（ｂ）に示すように、後続するサブフレームを基地局−端末リンクに使用する上で制約が発生する。これを解決するために、端末は、サブフレーム＃ｍ＋１である後続するサブフレームでは基地局−端末動作を行わなくてもよい。

万一、端末が後続するサブフレームで特定信号を送信するように指示された場合、当該送信を、事前に約束された位置（例えば、次のサブフレーム）に移動したり、送信自体を省略したりすることができる。ここで、特定信号は、例えば、上りリンクＡＣＫ／ＮＡＣＫ、周期的なチャネル状態情報報告、サウンディング参照信号（Ｓｏｕｎｄｉｎｇ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ、ＳＲＳ）又は半永続的スケジューリング信号（Ｓｅｍｉ−ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ）を含むことができる。

又は、より効果的なリソース活用のために、部分的な時間リソースを用いて、基地局−端末動作を行うことができる。ここで、部分的な時間リソースは、例えば、サブフレーム＃ｍ＋１の時間リソースのうち、領域Ｂ（１３０２）と重ならない部分であってもよい。

以下、部分的な時間リソースを用いて、基地局−端末動作を行う方法を、図１３（ｃ）を用いて具体的に説明する。

ｃ．方法３
図１３（ｃ）は、Ｄ２Ｄ動作を行うための更に他の方法を説明するための図である。

図１３（ｃ）に示す方法３は、方法１と方法２との中間形態に該当するといえる。方法３によれば、端末は領域Ｂ（１３０２）の一部領域でＤ２Ｄ動作を行う。

他の観点で、方法３は、方法２で説明した後続するサブフレームを部分的に基地局−端末リンクに活用する場合に効果的である。

図１３（ｃ）を参照すると、領域Ｂ（１３０２）の一部領域をＤ２Ｄ動作のために活用する場合、サブフレーム＃ｍ＋１において先頭部分における一部の時間に、基地局−端末リンクを動作する上で制約が発生しうることをわかる。

図１３（ｃ）に示すように、一部の時間のみを用いて基地局−端末リンクを動作する場合、方法３は、基地局−端末リンクで送受信する信号のフォーマットがいくつかにあらかじめ制限される場合に効果的である。特に、使用する時間の長さがあらかじめ制限された場合に効果的である。

具体的には、図１３（ｂ）に示したように領域Ｂ（１３０２）の全体領域をＤ２Ｄ動作のために使用する場合、サブフレーム＃ｍ＋１において基地局−端末リンクで送受信する信号は非常に多様な種類の信号フォーマットを有しなければならない。しかし、これは、端末の具現を複雑にさせうる。このため、サブフレーム＃ｍ＋１で使用する信号フォーマットを１つ或いはいくつかに制限する必要がある。

端末は、制限された信号フォーマットから、現在の状況に最も符合するフォーマットを選択することができる。仮に、選択されたフォーマットが、図１３（ｃ）に示したように領域Ｂ（１３０２）の一部の領域のみを占める場合、残りの部分を、領域Ａ（１３０１）と併せてＤ２Ｄ動作に活用する。

Ｄ２Ｄサブフレームの後続サブフレームで部分的な時間リソースを用いて行える基地局−端末動作の一例は、次のとおりである。

その第一は、ＰＵＳＣＨ又はＰＵＣＣＨを送信するが、１サブフレームにおける後ろの一部シンボルのみを用いて送信するフォーマットを使用する。１つのサブフレームを構成する２つのスロット間で類似の信号フォーマットが周波数位置を変化する形態で構成されるという特徴を用いて、１つのスロットでのみＰＵＳＣＨ又はＰＵＣＣＨを送信することができる。

その第二は、１つのシンボルでのみ送信されるＳＲＳを送信する。仮に、後続するサブフレームで複数個のシンボルが使用可能である場合、シンボルごとにＳＲＳを送信することができる。そのために、基地局は、後続するサブフレームでいくつのシンボルを用いてＳＲＳを送信するかを知らせることができる。

その第三は、いくつかのシンボルでのみ使用するＰＲＡＣＨプリアンブル（Ｐｒｅａｍｂｌｅ）を送信する。同様に、基地局は、後続するサブフレームでいくつのシンボルを用いてＰＲＡＣＨを送信するかを知らせることができる。

方法３は、方法２で説明した後続するサブフレームを部分的に基地局−端末リンクに活用する場合に効果的である。

ｄ．方法４
図１３（ｄ）は、Ｄ２Ｄ動作を行うための更に他の方法を説明するための図である。

方法４は、方法１と方法２とのさらに他の中間形態に該当する。方法４によれば、端末は、領域Ａ（１３０１）の一部領域でのみＤ２Ｄ動作を行う。方法４は、方法１で説明した後続するサブフレーム全体を基地局−端末リンクに活用する場合に効果的である。

図１３（ｄ）を参照すると、領域Ｂ（１３０２）でＤ２Ｄ動作を行わないことから、サブフレーム＃ｍ＋１の全体領域では基地局−端末リンクが動作することがわかる。これは、Ｄ２Ｄリンクで送受信する信号のフォーマットがいくつかにあらかじめ制限される場合に効果的である。特に、使用する時間の長さがあらかじめ制限された場合に効果的である。

具体的には、図１３（ａ）のように領域Ａ（１３０１）の全体領域をＤ２Ｄに使用する場合、サブフレーム＃ｍにおいてＤ２Ｄリンクで送受信する信号は、実際に適用されるＴＡ値によって、占有可能な領域が異なってくる。その結果、上記Ｄ２Ｄリンクで送受信する信号は、非常に多様な種類の信号フォーマットを有しなければならない。しかし、これは、端末の具現を複雑にさせうる。このため、サブフレーム＃ｍで用いる信号フォーマットを１つ或いはいくつかに制限する必要がある。

端末は、制限された信号フォーマットから、現在の状況に最も符合するフォーマットを選択することができる。仮に、選択されたフォーマットが、図１３（ｄ）に示すように、領域Ａ（１３０１）の一部領域のみを占める場合、残りの部分はＤ２Ｄ用途に用いなくてもよい。

上述した実施例で、端末のモードを切り替えるためのＧＰ（１３０３）は、場合によって、Ｄ２Ｄ動作の開始点又は終了点のいずれか一方にのみ現れてもよく、開始点及び終了点の両方に現れなくてもよい。例えば、モード切替を非常に速い速度で行うことができる端末の場合、開始点及び終了点で一切現れなくてもよい。

又は、Ｄ２Ｄサブフレームのサブフレーム境界に適度なオフセット（ｏｆｆｓｅｔ）をさらに与えることによって、ＧＰの一部又は全部が現れないように動作することもできる。

以下、具体的な実施例を挙げて、Ｄ２Ｄ動作のためにリソースを割り当てる方法を説明する。

１．第１実施例
図１４は、一定のオフセットが付加された場合、Ｄ２Ｄ動作のためにリソース割り当てを行う一例を示す図である。

ここで、方法１を仮定して、領域Ａ（１３０１）のみがＤ２Ｄ動作に用いられることを前提に説明する。また、半分のシンボル以下に該当する時間がモード切替に消耗されると仮定する。すなわち、１サブフレーム内の全体シンボルである１４個のシンボルのうち、最後に位置した１つのシンボルは領域Ｂに割り当てられてＤ２Ｄ動作が不可能であると仮定する。言い換えると、ＴＡが１シンボル長と設定され、最後のシンボルでＤ２Ｄ動作が不可能であると仮定する。ここで、１サブフレームが１４個のシンボルで構成されると仮定したが、Ｄ２Ｄ通信のための設定によって、１サブフレームを構成するシンボルの個数は変わってもよい。特に、ＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ）長の設定によって、１サブフレームを構成するシンボルの個数は異なってもよい。

図１４を参照して、オフセットが付加された場合、Ｄ２Ｄ動作を行うための方法を説明する。そのために、Ｄ２Ｄリンクのサブフレームが基地局−端末リンクの下りリンクサブフレーム境界より一定のオフセットだけ先に始めると仮定する。

端末は、下りリンクサブフレーム＃ｍ−１で基地局−端末リンクの動作を行い、その後、Ｄ２Ｄ動作のためにモード切替を行う。この場合、基地局−端末リンクにおいて下りリンク信号の受信時点で一定のオフセットが付加され、Ｄ２Ｄサブフレーム＃ｍの境界が少し先に現れ、該境界からＤ２Ｄ動作を行う。端末は、シンボル１２までＤ２Ｄ動作を行う。基地局−端末リンクの上りリンクサブフレーム＃ｍ＋１と部分的に重なって使用が不可能なシンボル１３の前の部分で再び基地局−端末リンクへとモード切替を行う。このモード切替後に始まる上りリンクサブフレーム＃ｍ＋１で基地局−端末動作を行う。

図１４で説明した動作のためには、少なくとも一定値以上のＴＡが印加されていなければならない。ただし、基地局−端末リンクの上りリンクサブフレーム＃ｍ−１の終了点とＤ２Ｄリンクのサブフレーム＃ｍの開始点との間に、モード切替のための時間を保障することができる。そのために、基地局は、全ての端末に少なくとも一定値以上のＴＡが印加されるようにＴＡ指示を行うことができる。これは、基地局の上りリンクサブフレームの境界が下りリンクサブフレームの境界より先に現れることと解釈することもできる。この意味で、図１４は、当該動作を行う基地局に接続している端末のうち、最小のＴＡを有する端末の動作と理解することができる。

仮に、より大きいＴＡを有する端末は、図１５に示すように、サブフレーム＃ｍにおいてＤ２Ｄ動作が可能なシンボルが減るように動作しなければならない。図１５に示すように、ＴＡ値が一定値以上に設定されると、サブフレーム＃ｍでＤ２Ｄ動作のために使用可能な可用ＯＦＤＭシンボルの個数が変わる。

２．第２実施例
図１５は、一定のオフセットが付加された場合、Ｄ２Ｄ動作のためにリソース割り当てを行う他の例を示す図である。

前述したとおり、ＴＡ値が一定値以上に設定されると、サブフレーム＃ｍでＤ２Ｄ動作のために使用できる利用可能なＯＦＤＭシンボルの個数が変わる。これを解決するために、次の方法を提示する。

Ｄ２Ｄリンクにおける送受信信号のフォーマットを様々に生成しておき、各状況で利用可能なＯＦＤＭシンボル個数に合うフォーマットを選定するように動作することができる。ここで、ＴＡ値は、端末別にそれぞれ設定することができる。このため、基地局は、セル内の端末に対するＴＡ値のうちの最大ＴＡ値を基準に、使用するＤ２Ｄリンクの送受信信号フォーマットを決定する。又は、基地局は、セル内の端末に対する最大ＴＡ値を基準に、Ｄ２Ｄ動作のための可用ＯＦＤＭシンボルの個数を決定する。この決定事項を、システム情報又はＲＲＣのような信号を用いて端末に知らせることができる。

これを受信した端末は、持っているＴＡ値を用いるとより多いシンボルをＤ２Ｄ動作のために使用できるとしても、異なるＴＡ値を有する相手端末との正しい信号送受信のために、基地局が送信した信号フォーマットに合わせてＤ２Ｄ信号を送受信するように動作する。一般には、当該端末のＴＡ値で使用可能なＯＦＤＭシンボルよりも少ない数のシンボルを使用する。

この場合、過度に多いＤ２Ｄ送受信信号フォーマットを生成することは、端末の具現を複雑にさせうる。この観点で、方法４を用いて、Ｄ２Ｄ送受信信号のフォーマットをいくつかに制限し、全ての利用可能なシンボルをＤ２Ｄ動作に使用する代わりに、最も符合するフォーマットを使用する。また、一部のシンボルはＤ２Ｄ動作に活用しない動作が好ましい。

図１６は、一定のオフセットが付加された場合、Ｄ２Ｄ動作のためにリソース割り当てを行う更に他の例を示す図である。

図１６を参照して、本発明に係るＤ２Ｄ動作のために最も符合するフォーマットを説明できる。そのために、図１５におけると同一のＴＡが与えられると仮定する。この場合、前半部に該当するＯＦＤＭシンボル０〜シンボル６のみをＤ２Ｄ動作のために活用し、残りのシンボルは使用しない場合に該当する。

この場合、図１７のようにＴＡが相対的に小さく与えられる場合、ＯＦＤＭシンボル０〜１２をＤ２Ｄ動作のために用いることができる。これは、図１７に示すように、２種類のＤ２Ｄ送受信信号フォーマットを有するものと説明することができる。

実施例２によれば、Ｄ２Ｄ動作に活用されるＯＦＤＭシンボルの一部は、端末の送受信モード切替のために実際の信号送受信には活用されなくてもよい。特に、シンボル６をその例として挙げることができる。

図１７は、Ｄ２Ｄ送受信信号のフォーマットを例示する図である。

図１７によれば、１サブフレームの半分に該当する１スロットを単位にして、Ｄ２Ｄ送受信信号のフォーマットが決定される。また、１スロットの最後のシンボル、例えば、図１６のシンボル６及びシンボル１３は、次のスロットにおけるＤ２Ｄ或いは基地局−端末リンク送受信動作のためのモード切替に用いられると仮定した。

その結果、図１７のようにＴＡ値が小さい場合、Ｄ２Ｄサブフレームフォーマット１を適用して、両スロットともＤ２Ｄ送受信のために活用することができる。特に、シンボル６を用いて送受信モード切替ができることから、各スロットにおける送信／受信動作モードをそれぞれ異なるように設定することができる。一方、図１５に示したようにＴＡ値が大きい場合、Ｄ２Ｄサブフレームフォーマット２を適用して、前の部分に位置したスロットのみをＤ２Ｄ送受信に活用する。

特に、図１５に示したＤ２Ｄサブフレーム構造は、相対的に短い時間領域に該当する１つのスロットを用いることが基本単位となる。このため、相対的に少ない量の信号を伝達する発見信号を伝達する場合に有用に適用することができる。仮に、ＴＡ値が大きくなり、１つのスロットのみを使用するＤ２Ｄサブフレームフォーマット２を適用すると、より多いサブフレームをＤ２Ｄ動作のために割り当てることによって、リソース不足の問題を解決することができる。

以下、実施例３において具体的に説明する。

３．第３実施例
図１８は、Ｄ２Ｄ動作のために、連続するサブフレームを用いてリソース割り当てを行う一例を示す図である。

具体的に、前述したとおり、ＴＡ値が大きくなった場合、より多いサブフレームをＤ２Ｄ動作のために割り当てる方法を説明する。

ＴＡ値がより大きくなると、Ｄ２Ｄサブフレームの一番目のスロットの一部領域と次の基地局−端末リンクの上りリンクサブフレームの領域とが重なることがある。この場合、図１７に示すように、連続する２つのサブフレーム（例えば、サブフレーム＃ｍ、サブフレーム＃ｍ＋１）をＤ２Ｄサブフレームとして割り当てることができる。ただし、実際にはサブフレーム＃ｍ＋１はＤ２Ｄ動作のために活用できず、サブフレーム＃ｍ＋１の大部分の領域でサブフレーム＃ｍ＋２における基地局−端末接続動作を行わなければならない。

同時に、サブフレーム＃ｍを用いてＤ２Ｄ動作を行うことができる。この場合、当該サブフレームの全シンボルを使用することができ、よって、図１６の場合、Ｄ２Ｄサブフレームフォーマット１をサブフレーム＃ｍで適用することができる。一方、サブフレーム＃ｍ＋１はＤ２Ｄサブフレームとしては指定されるものの、いかなるＤ２Ｄ動作も行わないサブフレームであり、ＮＵＬＬ Ｄ２Ｄサブフレームと見されてもよい。また、サブフレーム＃ｍ＋１は、基地局−端末リンクにも用いられない。このため、Ｄ２Ｄサブフレーム＃ｍに後続するサブフレーム＃ｍ＋１が基地局−端末リンクにも用いられないように動作することと解釈されてもよい。具体的には、図１８に示すように、印加されるＴＡが、Ｄ２Ｄサブフレームの構成上、吸収可能な最大のＴＡ値を超える場合には、Ｄ２Ｄサブフレーム＃ｍに後続するサブフレーム＃ｍ＋１が基地局−端末リンクに用いられないように動作することと見なすことができる。

このような状況をまとめて、基地局は、いかなるサブフレームがＤ２Ｄサブフレームとして用いられるかを端末に知らせることができる。特に、ＴＡ指示無しで、Ｄ２Ｄ動作が行われるサブフレームを端末に知らせることができる。例えば、いかなるサブフレームが発見（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）動作のために用いられるかを知らせることができる。また、各Ｄ２Ｄサブフレームにおけるフォーマットを端末に知らせることができる。

４．第４実施例
図１９は、Ｄ２Ｄ動作のために隣接サブフレームの利用を制限する一例を説明するための図である。

図１４に関する説明のようにＴＡが非常に小さく設定された場合、Ｄ２Ｄ動作を行うための方法を説明するための図である。

ＴＡが非常に小さく設定される場合、サブフレーム＃ｍ−１の最後のシンボルがサブフレーム＃ｍの最初のシンボルと部分的に重なることになる。この場合、サブフレーム＃ｍ−１の最後のシンボルを使用せず、モード切替を行うように動作することができる。

特に、この動作は、サブフレーム＃ｍ−１から基地局へ上りリンク送信を行った端末が、サブフレーム＃ｍでＤ２Ｄ信号を受信するべき場合に効果的である。これは、サブフレーム＃ｍでＤ２Ｄ信号を送信する端末は、サブフレーム＃ｍ−１とサブフレーム＃ｍ間のモード切替が必要でないためである。

以下、サブフレーム＃ｍ−１の最後のシンボルを使用しない動作の例を説明する。基地局は、当該サブフレーム＃ｍ−１をＳＲＳのためのサブフレームとして構成し、当該端末が当該サブフレームでは、最後のシンボル以前に、基地局へのＰＵＳＣＨ又はＰＵＣＣＨの送信を終了するように動作することができる。

特定端末がサブフレーム＃ｍでＤ２Ｄ信号送信を行う場合を仮定することができる。サブフレーム＃ｍ−１で基地局に信号を送信し、ＴＡ値が一定レベル以下（例えば、モード切替のための時間）と与えられる場合、サブフレーム＃ｍ−１における最後のシンボルに対する送信指示は実行しないように基地局が調節することができる。この調節は、ＳＲＳ構成（Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）などを通じて行うことができる。仮に、基地局の調節がない場合、自動的に上記送信を行わないように動作することができる。例えば、自動でＳＲＳを送信しないか、ＰＵＳＣＨ又はＰＵＣＣＨ送信をその以前に終了するように動作することができる。

万一端末がサブフレーム＃ｍでＤ２Ｄ信号を送信する場合には、モード切替がされなくてもよい。このため、サブフレーム＃ｍ−１の最後のシンボルの一部領域を基地局への信号送信に活用することができる。例えば、上述したＳＲＳを送信するように動作することができる。又は、動作の統一のために、この場合にも当該シンボルでは基地局への送信を行わないことと規定されてもよい。

図１７との相違点として、この場合、サブフレーム＃ｍの最後のシンボルが、Ｄ２Ｄ動作のために活用可能な部分を有する。したがって、基地局は、ＴＡ値によって図１７及び図１８の動作を適切に調整することができる。又は、動作の統一のために、図１８のようにＴＡが小さい場合にも、サブフレーム＃ｍの最後のシンボルはＤ２Ｄに使用しないものとしてもよい。

図１４、図１８及び図１９に示した実施例で、仮に１つのサブフレーム内で端末が送信と受信間にモード切替を行うならば、適切なシンボルを追加のＧＰとして設定しなければならない。

例えば、図１４のようなサブフレーム構造を使用する場合を仮定することができる。端末がＤ２Ｄ動作のためのサブフレームの前半部と後半部で互いに異なる送受信動作を行う場合、前半部と後半部のシンボル構成を同一にするために、前半部の最後のシンボルであるシンボル６をＤ２Ｄ信号送受信に使用せず、ＧＰとして設定することができる。

以下、オフセットを反対方向におく場合について説明する。

５．第５実施例
図２０は、オフセットが逆に付加された場合、Ｄ２Ｄ動作のためにリソース割り当てを行う一例を示す図である。

図１４と同じ状況で、反対方向にオフセットをおく状況を仮定する。上述した追加のオフセットを反対方向に付加し、Ｄ２Ｄサブフレームが下りリンクサブフレームの境界時点よりオフセットだけ遅く始まるようにすることができる。

端末は、受信した下りリンクサブフレーム境界から一定のオフセットだけ遅い時点でＤ２Ｄリンクのサブフレームが始めると仮定し、当該時間でモード切替を行う。Ｄ２Ｄ動作のためのサブフレームの最後の一部シンボルは、基地局−端末リンクの上りリンクサブフレームと重なる。このため、Ｄ２Ｄ動作のために使用不可能であり、この使用不可能な時間の一部を用いて再びモード切替を行う。したがって、初期シンボルは常にＤ２Ｄ動作のために使用可能である。必要な場合、Ｄ２Ｄ動作のために使用可能なシンボルのうち、最後のシンボルの位置を適切に設定することができる。

図２０を用いて説明する動作は、図１４を用いて説明した動作において、シンボル１からＤ２Ｄ動作のためのサブフレームが始まると仮定した場合と同一である。すなわち、Ｄ２Ｄ用途のサブフレームは下りリンクサブフレームよりオフセットだけ早く始まるが、最初のシンボルであるシンボル０はＤ２Ｄ動作のために利用不可能な場合と同一である。

図２０に示すように、Ｄ２Ｄ動作のためのサブフレームが基地局−端末リンクサブフレームよりオフセットだけ遅く始まる場合も同様、図１７及び図１８に示したフォーマットから、設定されたＴＡによって適切なフォーマットを選択して動作することができる。

上述したように、Ｄ２Ｄ信号送受信に使用可能なシンボルの数字と位置は、各端末が使用しているＴＡ値によって異なってくる。したがって、基地局は、当該基地局のセル内の端末が有し得るＴＡ値を考慮して、適切なＤ２Ｄ信号送受信シンボルを設定しなければならない。ただし、例えば、基地局が予測したＴＡの最大値は、実際に端末が有するＴＡの最大値よりも小さくてもよい。

この場合、端末は、基地局が設定したＤ２Ｄ動作のために設定されたＤ２Ｄシンボルの一部を使用できない場合が発生しうる。例えば、当該端末のＴＡ値とモード切替時間を考慮するとき、端末は、基地局が設定したＤ２Ｄシンボルの一部を使用できないことがある。

基地局が設定したＤ２Ｄシンボルの一部を使用できない場合が発生すると、当該端末は、その事実を基地局に報告することができる。そのために、端末は報告情報を基地局に送信することができる。報告情報は、現在のＴＡ値、当該端末に必要なモード切替時間、又は現在のＴＡ値と当該端末に必要なモード切替時間とを合わせた総必要ＧＰ時間、Ｄ２Ｄ送受信の用途として設定されたが、当該端末が使用てぎない時間区間の長さ或いは使用できない時間区間が存在するか否かのうち少なくとも一つを含むことができる。さらに、上記端末は、当該端末の現在状況で動作可能なＤ２Ｄサブフレームフォーマットの種類又は最大の長さを有するＤ２Ｄ送受信信号領域のうち少なくとも一つを基地局に知らせることができる。

上述した本発明の実施例を適用する際、Ｄ２Ｄ信号を送信する前にプリアンブル（Ｐｒｅａｍｂｌｅ）が送信されてもよい。このプリアンブルは、Ｄ２Ｄ送信端末が制御情報又はデータ情報を伝達する本格的なＤ２Ｄ信号を送信する前に、別の目的で送信される信号を意味する。具体的に、Ｄ２Ｄ送信端末が制御情報又はデータ情報を伝達する上記本格的なＤ２Ｄ信号を送信する以前に、受信端末の受信準備動作のために送信する信号であってもよい。ここで、本格的なＤ２Ｄ信号は、Ｄ２Ｄ送信端末が制御情報又はデータ情報を伝達するＤ２Ｄ信号を意味する。また、上記受信準備動作は時間／周波数同期を含む。

一般に、プリアンブルは、事前に送受信端末間に知らされた信号である。このプリアンブルは、上記本格的な信号受信以前に受信端末の事前準備過程（又は、受信準備過程）のために送信される。このため、送信時間が上記事前準備過程に充分であれば、少なくとも一つのＯＦＤＭシンボルに該当する時間を占める必要がない。上記事前準備過程は、時間／周波数同期化又は受信増幅器の利得調節などを含む。

以下、プリアンブルが適用される場合、本発明の実施例について説明する。

６．第６実施例
図２１は、プリアンブルが送信される場合、Ｄ２Ｄ動作のためにリソース割り当てを行う一例を示す図である。

図２１では、図１４と同様に、端末が取得した下りリンクサブフレーム境界から一定のオフセットだけ早めた地点をＤ２Ｄサブフレームが始まる時点と見なすことができる。又は、端末が取得した下りリンクサブフレーム境界から一定のオフセットだけ早めた地点をＤ２Ｄ送信が始まる時点と見なすこともできる。

図２１を参照すると、上記本格的なＤ２Ｄ信号送信のための本格的なＤ２Ｄシンボルが送信される以前に、同期化を含む事前準備過程のためのプリアンブルが送信されることがわかる。また、上記本格的なＤ２Ｄシンボルのうちのシンボル０は、端末が取得した下りリンクサブフレームの境界地点から送信し始まることがわかる。シンボル０は、本格的なＤ２Ｄシンボルのうち、最初のシンボルを意味する。言い換えると、下りリンクサブフレーム境界に付加されたオフセットの長さがプリアンブルの送信時間と一致する。

図２１では、端末が０のＴＡを取得したことと仮定することができる。その結果、サブフレーム＃ｍ−１の最後のシンボルでは基地局への信号送信が不可能である。その代わり、それ以前のシンボルで送信を終了し、一定時間を送受信間のモード切替のために用いる。その後、次のプリアンブルを送信又は受信する。

図２１に示すように、送受信間のモード切替時間と上記プリアンブルの送信時間との和は、１つのＯＦＤＭシンボルに該当する時間以下であってもよい。このような構造を適切に用いれば、モード切替とプリアンブルによるＯＦＤＭシンボルの損失を最小化することができる。

図２１に示すように、サブフレーム＃ｍのシンボル１３がサブフレーム＃ｍ＋１と重なると仮定すれば、シンボル１３を使用することができない。したがって、総１３個のシンボルを使用することができる。仮に、サブフレーム＃ｍ＋１で、端末の信号が送信されないと、サブフレーム＃ｍのシンボル１３はＤ２Ｄ動作に使用することができる。

一方、当該端末に０よりも大きいＴＡが印加される場合、当該ＴＡ値とサブフレーム＃ｍ及びサブフレーム＃ｍ＋１間に必要なモード切替時間との和が、１つのＯＦＤＭシンボルに該当する時間より小さい又は等しいと、シンボル１３をＤ２Ｄ動作のために用いなくてもよい。 この場合、サブフレーム＃ｍ＋１の最初のシンボルであるシンボル０から基地局−端末リンクの動作が可能である。

７．第７実施例
図２２は、プリアンブルが送信される場合、Ｄ２Ｄ動作のためにリソース割り当てを行う他の例を示す図である。

図２２に関する説明は、図２０で説明した同原理を適用したものである。

図２２では、端末が取得した下りリンクサブフレーム境界から一定のオフセットだけ遅れた地点をＤ２Ｄサブフレームが始まる開始点と見なすことができる。又は、Ｄ２Ｄ送信の開始点と見なすことができる。

ここで、オフセットの長さとプリアンブル送信時間との和が、１つのＯＦＤＭシンボルに該当する時間と同一である。その結果、Ｄ２Ｄ信号を含むシンボル０が下りリンクサブフレームの二番目のシンボルと同時に送信される。

ここで、受信端末が基地局への信号送信動作とＤ２Ｄ信号受信動作との切替を行うために、１つのＯＦＤＭシンボルよりも小さいモード切替区間（Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｐｅｒｉｏｄ）を必要とする場合、当該モード切替区間が存在するＯＦＤＭシンボル時間において、モード切替時間を除いた残り区間を、プリアンブルを送信するために用いる。これにより、モード切替時間及びプリアンブルによるＯＦＤＭシンボルの損失を最小化することができる。

仮にサブフレーム＃ｍ＋１で送信端末又は受信端末の基地局への送信が行われるとすれば、シンボル１２とシンボル１３はＤ２Ｄ動作のために使用できない。この場合、シンボル１２の一部時間を用いて受信と送信間の切替を保障することもできる。

８．第８実施例
図２３は、プリアンブルが送信される場合、Ｄ２Ｄ動作のためにリソース割り当てを行う更に他の例を示す図である。

図２３に関する説明のために、実施例７で一定レベルのＴＡが印加された場合を仮定することができる。

図２３を参照すると、印加されたＴＡが、１つのＯＦＤＭシンボルに該当する時間とモード切替に必要な時間との差より小さい又は等しいと、サブフレーム＃ｍでシンボル０からシンボル１１まで使用可能であることがわかる。すなわち、合計１２個のシンボルを使用することができる。

したがって、ＴＡ値が非常に大きい特殊な場合を除いては、Ｄ２Ｄに使用可能なシンボルの個数を一定に維持でき、複数の端末が同一のフォーマットを共有できるという効果がある。

仮に、ＴＡが非常に大きい場合、当該端末がより少ないシンボルを使用するＤ２Ｄサブフレームフォーマットを用いるように基地局が保障する必要がある。又は、後続するサブフレーム＃ｍ＋１で基地局への送信を回避するように基地局が保障する必要がある。

９．第９実施例
図２４は、プリアンブルが送信される場合、Ｄ２Ｄ動作のためにサブフレームにおける最初のシンボルの使用を制限する一例を示す図である。

図２４に関する説明のために、ＴＡとして０が印加された場合を仮定することができる。

図２４を参照すると、Ｄ２Ｄ動作のために割り当てられたサブフレーム＃ｍが、下りリンクサブフレームと同じサブフレーム境界を有する場合に該当することがわかる。ここで、サブフレーム＃ｍにおけるシンボル０の一部時間でモード切替が行われ、その以降の残り時間ではプリアンブルが送信されるようにすることができる。

これは、下りリンクサブフレームの境界から一定のオフセットだけ遅れた時点から、プリアンブルを含むＤ２Ｄ信号を送信する動作と同一である。その結果、Ｄ２Ｄ動作のために利用可能なシンボルの個数又は当該時間上における位置によれば、図２２の場合と同一である。

すなわち、端末は、下りリンクサブフレーム境界からオフセットだけ遅れた時点からプリアンブルを送信することができる。また、下りリンクサブフレームの二番目のシンボルと同じ時点から、最初の本格的なＤ２Ｄシンボルを送信し始める。合計１２個のシンボルを送信又は受信した後、サブフレーム＃ｍ＋１における送信動作のためにモード切替を行うことができる。最初の本格的なＤ２Ｄシンボルは、図２２においてシンボル０に該当する。また、最初の本格的なＤ２Ｄシンボルは、図２４ではシンボル１に該当する。図２２及び図２４は、Ｄ２Ｄ動作のために用いられるシンボルのインデックス（ｉｎｄｅｘ）が互いに異なるという相違がある。また、図２３及び図２５も、同様の相違がある。

図２４の構造によれば、サブフレーム＃ｍの最初のシンボルと最後のシンボルはＤ２Ｄ情報伝達のために使用できない場合がある。その結果、サブフレームの構造が対称的であるという特徴がある。特に、スロット単位に周波数領域を変更する場合のような動作においてより有利な側面がある。また、２つのスロットで可用なシンボルの個数が同一であるという特徴がある。

１０．第１０実施例
図２５は、プリアンブルが送信される場合、Ｄ２Ｄ動作のためにサブフレームにおける最初のシンボルの使用を制限する他の例を示す図である。

図２５に関する説明のために、図２４に関する説明において、０よりも大きいＴＡが印加された場合を仮定することができる。

図２５を参照すると、ＴＡ値とモード切替に必要な時間との和が、１つのＯＦＤＭシンボルに該当する時間より小さい又は等しい場合、シンボル０からシンボル１２まで可用であることがわかる。すなわち、一定レベル以下のＴＡが適用される端末はいずれも、同一のＤ２Ｄサブフレームフォーマットを共有することができる。

仮に、ＴＡが一定レベルよりも大きいと、基地局は、より少ないシンボルを使用するＤ２Ｄサブフレームを用いることを保障する必要がある。又は、基地局は、後続サブフレームであるサブフレーム＃ｍ＋１で基地局への送信を回避することを保障する必要がある。

一方、後続サブフレームであるサブフレーム＃ｍ＋１への影響を防止するためのＤ２Ｄ信号送信を制限する動作は、より小さい単位で行われてもよい。具体的に、上述した実施例において、サブフレーム＃ｍがＤ２Ｄ動作のために割り当てられた場合、サブフレーム＃ｍの最後の一部時間領域においてＤ２Ｄ信号送信を制限する動作は、１つのシンボル単位よりも小さい単位で行われてもよい。

以下、これについて具体的に説明する。

１１．第１１実施例
図２６は、１つのシンボルよりも小さい単位でＤ２Ｄ動作のためのリソース割り当てを行う一例を示す図である。

図２６を参照して、最後の一部時間領域でＤ２Ｄ信号送信を制限する動作を、より小さい単位で行う方法を説明する。

図２６によれば、シンボル１においても前の一部サンプル（Ｓａｍｐｌｅ）ではＤ２Ｄ信号の送信が可能であることがわかる。ただし、Ｄ２Ｄ信号が送信される部分が終了する時点から当該端末が送受信モード切替に必要な時間を保障する必要がある。したがって、送受信モード切替に必要な時間が過ぎた後にサブフレーム＃ｍ＋１の送信が始まるようにＴＡ値が適切に調節されなければならない。

このように、１つのシンボルの一部サンプルのみを用いてＤ２Ｄ信号を送信することを、部分シンボル送信という。部分シンボル送信は、既存ＬＴＥのサウンディング参照信号（Ｓｏｕｎｄｉｎｇ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）送信に適合する。

ＳＲＳは、２サブキャリアに１回ずつ信号を印加し、残りのサブキャリアには０を印加する形態で構成される。時間次元では、上記ＳＲＳの送信は２つの同信号が反復される形態で現れる（ただし、２つの信号の反復前にはＣＰが存在できる。）。したがって、時間次元で、既存のＳＲＳで反復される信号を１回のみ送信すると、既存の信号送信回路を用いて簡単に部分シンボル送信を行うことができる。

上述した部分シンボル送信の原理は、ＳＲＳを用いて送信する場合に制限されず、その他の参照信号やコードワードに対応する信号の送信にも適用可能である。この場合、当該信号の１つのシンボルに該当するサンプルのうち、一部分のみが送信され、残りのサンプルに該当する時間は、送受信切替及び次のサブフレームのＴＡ吸収のために用いられてもよい。

上記の方法を用いると、一つのサブフレームであっても、Ｄ２Ｄ動作を行う場合、隣接したサブフレームの基地局−端末動作に制約が発生しうる。この制約は、Ｄ２Ｄ動作のためのＤ２Ｄサブフレームの境界と基地局−端末動作のためのサブフレームの境界とが一致しないことから発生しうる。したがって、一連の連続したサブフレームでＤ２Ｄ動作を行う場合には、同一のサブフレームの境界で動作するＤ２Ｄサブフレームを連続して設定することが、上記の制約を減らすのに役立つことができる。

１２．第１２実施例
図２７は、連続するサブフレームにおけるＤ２Ｄ動作のためのリソース割り当てを行う一つの方法を説明するための図である。

図２７を参照して、一連のサブフレームにおいて同一のサブフレーム境界を用いてＤ２Ｄ動作を行う方法を説明する。

図２７によれば、サブフレーム１、サブフレーム２及びサブフレーム３が連続してＤ２Ｄ動作のために用いられることがわかる。この場合、サブフレーム１及びサブフレーム２の全領域をＤ２Ｄ動作のために用いることができる。したがって、前述した基地局−端末リンクとの重畳問題を解決する実施例は、サブフレーム３のように、一連の連続したＤ２Ｄサブフレームのうち最後のサブフレームにのみ制限的に適用されればいい。

このように連続したサブフレームをＤ２Ｄサブフレームとして設定する動作は、ＦＤＤシステムにおいて、上りリンクバンド（ＵＬ ｂａｎｄ）にＴＤＤのための上りリンク／下りリンクサブフレーム設定（ＵＬ／ＤＬ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）を設定する形態として具現することができる。

例えば、基地局は、表３に示す構成又は新しい構成をＦＤＤ上りリンクバンドに設定することができる。

表３は、本発明に適用される上りリンク／下りリンクサブフレーム設定を示すものである。

上記設定された構成上で下りリンクとして設定されたサブフレームでは、下りリンクバンド（ＤＬ ｂａｎｄ）における基地局−端末リンクの下りリンクサブフレームと同じサブフレーム境界を用いてＤ２Ｄ動作を行うことができる。又は、一定のオフセットを用いて変形を加えたサブフレーム境界を用いてＤ２Ｄ動作を行う。

設定された構成上で上りリンクとして設定されたサブフレームでは、一般的な基地局−端末リンクの上りリンクサブフレームと同じサブフレーム境界を用いてＤ２Ｄ動作を行うことができる。ここで、下りリンクとして設定されたサブフレームで動作するＤ２Ｄ動作は、発見動作と通信動作のうち少なくとも一つを含むことができる。

又は、下りリンクとして設定されたサブフレームでは、ＴＡ無しで下りリンクサブフレームの境界を基準にＤ２Ｄ動作を行うが、上りリンクとして設定されたサブフレームでは、当該端末に与えられたＴＡによって設定される上りリンクサブフレームの境界を基準にＤ２Ｄ動作を行うことができる。

例えば、下りリンクとして設定されたサブフレームで、個別端末に最適化されたＴＡ値を使用せずにＤ２Ｄ発見動作を行うことができる。一方、上りリンクとして設定されたサブフレームで、個別端末に送信されるＴＡ値によって決定されるサブフレーム境界を用いてＤ２Ｄ通信動作を行うことができる。特に、基地局に接続している端末間のＤ２Ｄ通信動作の場合、上りリンクとして設定されたサブフレームで、個別端末に送信されるＴＡ値によって決定されるサブフレーム境界を用いるようにＤ２Ｄ通信動作を行うことができる。

一方、上記の表３は一例示に過ぎず、本発明に適用される上りリンク／下りリンクサブフレーム設定はそれに制限されない。例えば、本発明には、ＬＴＥ ＴＤＤシステムにおける上りリンク／下りリンクサブフレーム設定が適用されてもよい。

図２７を参照すると、サブフレーム１及び２は下りリンクとして設定されたと見なすことができる。サブフレーム０は上りリンクとして設定されたと見なすことができる。

サブフレーム３及び４のように重畳が発生するサブフレームは、次のように解釈することができる。

図１３（ａ）を参照して説明した方法１が適用される場合、サブフレーム３は、特別サブフレーム（Ｓｐｅｃｉａｌ ｓｕｂｆｒａｍｅ）と見なすことができる。Ｄ２Ｄ動作を行う領域Ａ（１３０１）は、ＤｗＰＴＳ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐｉｌｏｔ Ｔｉｍｅ Ｓｌｏｔ）と見なすことができる。残りの時間は、ＴＡを吸収するＧＰと見なすことができる。領域Ｂ（１３０２）は、実際に上りリンクサブフレームに該当するサブフレーム４によって、基地局−端末リンクに活用される。

図１３（ｂ）を参照して説明した方法２が適用される場合、サブフレーム３の全領域でＤ２Ｄ動作を行うことができる。このため、サブフレーム３も、下りリンクサブフレームと見なすことができる。この場合、サブフレーム４が特別サブフレームと見なされ、サブフレーム４ではＤ２Ｄ動作が行われないことから、ＤｗＰＴＳが存在しない。また、サブフレーム４は、ＧＰとＵｐＰＴＳ（Ｕｐｌｉｎｋ Ｐｉｌｏｔ Ｔｉｍｅ Ｓｌｏｔ）で構成されたサブフレームと見なすことができる。

図１３（ｃ）を参照して説明した方法３が適用される場合、サブフレーム３及びサブフレーム４を特別サブフレームと見なすことができる。ただし、サブフレーム３にはＵｐＰＴＳがなく、サブフレーム４にはＤｗＰＴＳがないと見なすことができる。また、両サブフレームを連結した一つのスーパー（ｓｕｐｅｒ）サブフレームを特別サブフレームとして設定することと解釈することもできる。

図１３（ｄ）を参照して説明した方法４が適用される場合、サブフレーム３は特別サブフレームと見なされ、Ｄ２Ｄ動作可能な領域Ａ（１３０１）の部分領域がＤｗＰＴＳと見なされてもよい。サブフレーム３の残りの時間は、ＴＡを吸収するＧＰと見なすことができる。領域Ｂ（１３０２）は、実際に上りリンクサブフレームに該当するサブフレーム４によって、基地局−端末リンクに活用される。

場合によって、領域Ａに属するが、Ｄ２Ｄ動作不可能な領域を、基地局への上りリンク送信区間であるＵｐＰＴＳとして活用することができる。例えば、少ない数のシンボルを使用するＰＲＡＣＨプリアンブルやＳＲＳを送信することができる。特に、図１７に示したように、Ｄ２Ｄサブフレームフォーマット２が適用される場合、領域Ａの最後の一部シンボルをＵｐＴＰＳとして設定し、各種の上りリンク信号送信に活用することができる。

上述したように、ＴＤＤ上りリンク／下りリンクサブフレーム設定をＦＤＤの上りリンクバンドに設定する動作は、Ｄ２Ｄ動作を行う時間区間にのみ選択的に設定することができる。例えば、一定の周期で現れる無線フレームにのみ上記のような上りリンク／下りリンクサブフレーム設定が適用され、残りの無線フレームでは全体サブフレームが上りリンクサブフレームとして動作することができる。

一方、ＦＤＤの上りリンクで、ＨＡＲＱは８ｍｓの周期で動作する属性を有する。すなわち、サブフレームｎで送信したＰＵＳＣＨに対する再送信がサブフレームｎ＋８で行われる。したがって、上りリンクバンドにおけるＴＤＤ上りリンク／下りリンクサブフレーム設定は、４ｍｓ、８ｍｓ、又は８ｍｓの倍数を周期とすることが提案される。これを基づき、基地局−端末リンクにおける特定上りリンクＨＡＲＱプロセスに属するサブフレームのみを上記Ｄ２Ｄ動作のために活用すると、Ｄ２Ｄ動作を行う上で発生しうる、基地局−端末リンクにおける上りリンクＨＡＲＱに対する制約を、特定プロセスに限定することができる。これによって、残りのプロセスは何ら影響もなく動作させることが可能になる。

例えば、上記の表３のようにＴＤＤ上りリンク／下りリンクサブフレーム設定のいずれか一つをＦＤＤ上りリンクバンドに設定することができる。上記の表３に示したように、４ｍｓ又は８ｍｓの周期で上りリンク／下りリンクサブフレーム設定が反復されると仮定することができる。万一８ｍｓの倍数でＴＤＤ上りリンク／下りリンクサブフレーム設定が現れるとすれば、全体サブフレームを連続する８個のサブフレームのグループに分け、上記の表３に示した構成のいずれか一つを上記グループの一部グループにのみ設定することができる。表３でサブフレーム番号は、無線フレーム番号に１０を掛けた値及びサブフレームの和を８で割った余りに該当する値であってもよい。

特徴的に、上記の表３で構成＃９は、一つの特別サブフレームを有する。また、７個の上りリンクサブフレームを有する。上記特別サブフレームのＤｗＰＴＳは、上述した方式によってＤ２Ｄ動作のために使用し、残りはいずれも通常の上りリンクサブフレームとして活用することができる。この場合、特別サブフレームの位置は任意の位置にしてもよく、必ずしも表の位置に制限されない。

一方、図２７を参照して説明した動作と類似の動作をより簡単に具現する方法を提示する。

図２８は、連続するサブフレームにおけるＤ２Ｄ動作のためのリソース割り当てを行う他の方法を説明するための図である。

図２８を参照して、連続するＭ個の上りリンクサブフレームを基地局−端末リンクから分離するものの、実際にはＭ−１個のサブフレームでのみＤ２Ｄ動作を行う方法を説明する。

図２８によれば、サブフレーム１、２及び３は基地局−端末リンクから分離されたが、実際にはサブフレーム１及び２のみがＤ２Ｄ動作のために用いられることがわかる。サブフレーム３は、各端末のＴＡを吸収する用途に用いることができる。

上記の方法によれば、１つのサブフレームは使用することができない。しかし、ＴＡにしたがって別々の送受信方式を具現せず、関連動作を単純化することができる。特に、上記の方法は、Ｄ２Ｄ動作が間欠的に行われる場合に適する。

上述した実施例によって上りリンクバンドにＤ２Ｄ動作サブフレームを知らせるための追加の上りリンク／下りリンクサブフレーム構成が設定されてもよい。仮に、サブフレームがＤ２Ｄ動作のための下りリンクサブフレームとして設定され、該サブフレーム全体がＤ２Ｄ動作に使用されてもよい場合、相対的に多量のリソースが必要なＤ２Ｄ通信動作のために用いられる。一方、サブフレームが一連のＤ２Ｄサブフレームの最後に位置することから特別サブフレームなどとして用いられる場合には、相対的に少量のリソースが必要なＤ２Ｄ発見動作のために用いられてもよい。

特定時間リソース又は特定周波数リソースがＤ２Ｄ動作のために設定されても、実際にＤ２Ｄ送受信のために用いない場合には、当該リソースを用いて基地局が端末にデータを送信することができる。このような動作が可能な理由は、端末が当該リソースでは基地局−端末リンクの下りリンクサブフレームの境界と同じ時点でサブフレーム境界を設定するためである。

Ｂ．ＴＤＤシステム
図２９は、上りリンクサブフレーム及び下りリンクサブフレームの境界を示す図である。

具体的には、ＴＤＤシステムにおいて、下りリンク及び上りリンクサブフレームの境界を示す図である。

図２９を参照すると、上りリンクサブフレームは、下りリンクサブフレームを基準にＴＡ値だけ早めに始まることがわかる。このような不一致は、特別サブフレームのＤｗＰＴＳとＵｐＰＴＳ間に存在するＧＰを調節して解決することができる。

ＴＤＤの場合、上記ＦＤＤで説明した実施例を適用してＤ２Ｄ通信を行うことができる。

ＴＤＤの特徴的な部分として、次の２つの属性が提示される。一つは、Ｄ２Ｄ動作が行われるサブフレームとしては、基地局送信からの干渉がない上りリンクサブフレームが好ましいという点である。もう一つは、Ｄ２Ｄ動作のうち、個別端末に特化したＴＡを使用しない動作が行われるサブフレームは、下りリンクサブフレームと同じサブフレーム境界を有したり、下りリンクサブフレームと同じサブフレーム境界に一定のオフセットが印加されたサブフレーム境界を有するという点である。

このような２つの属性を全て満たすために、Ｄ２Ｄ動作は、一つの基地局が設定した上りリンク／下りリンクサブフレーム設定上で上りリンクサブフレームとして設定されたサブフレームを用いることができる。又は、発見動作のような、Ｄ２Ｄ動作の一部は、基地局が設定した上りリンク／下りリンクサブフレーム設定上で上りリンクサブフレームとして設定されたサブフレームを用いることができる。ただし、可能ならば、連続する上りリンクサブフレームのうち最後に位置するサブフレームを用いるものの、当該サブフレームの境界を、図３０に示すように、下りリンクサブフレームの境界と同一に設定するように動作することができる。又は、下りリンクサブフレームの境界に一定のオフセットが印加されたサブフレーム境界として設定するように動作することもできる。

図３０は、ＴＤＤシステムにおいて、Ｄ２Ｄ動作のためにリソースを割り当てる方法を説明するための図である。

ここで、１つのサブフレームであるサブフレーム３がＤ２Ｄ動作のために選定されたと仮定する。ただし、連続したサブフレームがＤ２Ｄ動作のために選定されてもよい。また、ＦＤＤシステムにおける実施例で説明したとおり、下りリンクサブフレームの境界から一定のオフセットだけ調節された境界を、Ｄ２Ｄ動作のためのＤ２Ｄサブフレームの境界として設定することも可能である。ここで、Ｄ２Ｄサブフレームに付加されるオフセット値は、基地局に接続している端末が有する最小のＴＡ値に該当すると見なすことができる。

特に、図３０に示す構造によれば、任意のＤ２Ｄサブフレーム以降に、基地局−端末リンクとして割り当てられる上りリンクサブフレームが存在しないように設定することができる。これによって、ＴＡを使用しないＤ２Ｄサブフレームに後続してＴＡを使用する基地局−端末リンクの上りリンクサブフレームが現れることから生じうる、サブフレームが重なる問題を事前に防止することができる。その結果、基地局は、当該セルで可能なＴＡ値にかかわらず、最大限に多いシンボルをＤ２Ｄ動作に使用する構成を用いることができる。例えば、連続した上りリンクサブフレームのうち、最後に位置したＤ２Ｄサブフレームに含まれた全てのシンボルでＤ２Ｄ動作を行うことができる。さらに、Ｄ２Ｄサブフレームに含まれた全てのシンボルでＤ２Ｄ動作を行うこともできる。

例えば、図１７に示した２つのＤ２Ｄフォーマットのうち前者を常に用いることができる。又は、図２６で説明したように、部分シンボル送信を極力活用することもできる。又は、図１８で説明したように、一定レベル以上のＴＡが印加される場合には、次のサブフレームで基地局−端末リンク送信が存在しないと制約せず、自由に基地局−端末リンクに対するスケジューリングを行うこともできる。

ＴＤＤシステムでも、ＦＤＤシステムに関する説明で上りリンクバンドにＴＤＤ上りリンク／下りリンクサブフレーム設定を設定する動作と類似の動作が可能である。基地局は、まず、各サブフレームの用途を知らせるために、一つの上りリンク／下りリンクサブフレーム設定を端末に知らせる。すなわち、各サブフレームを基地局の信号送信のために用いるか、又は各サブフレームを端末の信号送信のために用いるかを知らせるために、第１上りリンク／下りリンクサブフレーム設定を端末に知らせる。

その後、追加の上りリンク／下りリンクサブフレーム設定である第２上りリンク／下りリンクサブフレーム設定を端末に知らせる。その結果、当該構成上で下りリンクサブフレームとして設定されたサブフレームでは、基地局−端末リンクの下りリンクサブフレームと同じサブフレームを用いてＤ２Ｄ動作を行うことができるということを知らせることができる。

上記第２上りリンク／下りリンクサブフレーム設定上で上りリンクであるサブフレームは、常に基地局−端末リンクの上りリンクサブフレームと同じ境界を有するという点を保障するために、第１上りリンク／下りリンクサブフレーム設定上では必ず上りリンクでなければならないという制約がありうる。

好ましくは、Ｄ２Ｄ動作は基地局−端末リンクの下りリンクサブフレーム境界を用いるために、上記第２上りリンク／下りリンクサブフレーム設定上では下りリンクとして設定される。又は、発見動作のようなＤ２Ｄ動作の一部は、基地局−端末リンクの下りリンクサブフレーム境界を用いるために、上記第２上りリンク／下りリンクサブフレーム設定上では下りリンクとして設定されてもよい。しかし、実際には基地局信号の送信がないということを保障するために、各サブフレームの用途を指定する第１上りリンク／下りリンクサブフレーム設定上では上りリンクとして設定されてもよい。又は、少なくとも全帯域を通じて送信されるＣＲＳやＣＳＩ−ＲＳのような送信がないということを保障するために、各サブフレームの用途を指定する第１上りリンク／下りリンクサブフレーム設定上では上りリンクとして設定される。

仮に、Ｄ２Ｄ発見信号が基地局カバレッジ（Ｃｏｖｅｒａｇｅ）外に位置している端末から送信されると、ＴＡをもって基地局に送信するサブフレームが存在しない。したがって、基地局−端末リンク送信に適用されるＴＡによるサブフレームの重畳が発生しないには、図３０の説明と同様にＤ２Ｄ動作を行うことが要求されてもよい。

その結果、最大限に多いシンボルをＤ２Ｄ動作に使用する構成を用いることができる。例えば、図１７に示した２つのＤ２Ｄフォーマットのうち前者を常に使用するように動作することができる。又は、図２６の説明のように、部分シンボル送信を極力活用するように動作することもできる。

図３１は、本発明の一実施例に係る通信装置のブロック構成図である。

図３１を参照すると、無線通信システムは、基地局（ＢＳ）３１１０及び端末（ＵＥ）３１２０を含む。

下りリンクで、送信器は基地局３１１０の一部であり、受信器は端末３１２０の一部であってもよい。上りリンクで、送信器は端末３１２０の一部であり、受信器は基地局３１１０の一部であってもよい。基地局３１１０は、プロセッサ３１１２、メモリ３１１４及び無線周波数（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、ＲＦ）ユニット３１１６を含む。プロセッサ３１１２は、本発明で提案した手順及び／又は方法を具現するように構成されてもよい。メモリ３１１４は、プロセッサ３１１２と接続し、プロセッサ３１１２の動作と関連した様々な情報を記憶する。ＲＦユニット３１１６は、プロセッサ３１１２と接続し、無線信号を送信及び／又は受信する。端末３１２０は、プロセッサ３１２２、メモリ３１２４及びＲＦユニット３１２６を含む。プロセッサ３１２２は、本発明で提案した手順及び／又は方法を具現するように構成されてもよい。メモリ３１２４は、プロセッサ３１２２と接続し、プロセッサ３１２２の動作と関連した様々な情報を記憶する。ＲＦユニット３１２６は、プロセッサ３１２２と接続し、無線信号を送信及び／又は受信する。基地局３１１０及び／又は端末３１２０は、単一アンテナ又は多重アンテナを有することができる。

以上説明してきた実施例は、本発明の構成要素及び特徴を所定形態に結合したものである。各構成要素又は特徴は、別の明示的な言及がない限り、選択的なものとして考慮しなければならない。各構成要素又は特徴は、他の構成要素や特徴と結合しない形態で実施することもでき、一部の構成要素及び／又は特徴を結合して本発明の実施例を構成することもできる。本発明の実施例で説明される動作の順序は変更されてもよい。ある実施例の一部構成や特徴は、他の実施例に含まれてもよく、他の実施例の対応する構成又は特徴に取り替わってもよい。特許請求の範囲において明示的な引用関係にない請求項を結合して実施例を構成したり、出願後の補正により新しい請求項として含めたりできるということは明らかである。

本文書で本発明の実施例は、主に、端末と基地局間の信号送受信関係を中心に説明された。このような送受信関係は、端末とリレー間、又は基地局とリレー間の信号送受信にも同一／類似に拡張される。本文書で基地局によって行われるとした特定動作は、場合によっては、その上位ノード（ｕｐｐｅｒ ｎｏｄｅ）によって行われてもよい。すなわち、基地局を含む複数のネットワークノード（ｎｅｔｗｏｒｋ ｎｏｄｅｓ）で構成されるネットワークにおいて端末との通信のために行われる様々な動作は、基地局又は基地局以外の他のネットワークノードによって行われることは明らかである。基地局は、固定局（ｆｉｘｅｄ ｓｔａｔｉｏｎ）、Ｎｏｄｅ Ｂ、ｅＮｏｄｅ Ｂ（ｅＮＢ）、アクセスポイント（ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ）などの用語に代えてもよい。また、端末は、ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）、ＭＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）、ＭＳＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ）などの用語に代えてもよい。

本発明に係る実施例は、様々な手段、例えば、ハードウェア、ファームウェア（ｆｉｒｍｗａｒｅ）、ソフトウェア又はそれらの結合などによって具現することができる。ハードウェアによる具現では、本発明の一実施例は、一つ又はそれ以上のＡＳＩＣｓ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、ＤＳＰｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ）、ＤＳＰＤｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＰＬＤｓ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＦＰＧＡｓ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙｓ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサなどによって具現することができる。

ファームウェアやソフトウェアによる具現では、本発明の一実施例は、以上で説明された機能又は動作を実行するモジュール、手順、関数などの形態として具現することができる。ソフトウェアコードは、メモリユニットに記憶され、プロセッサによって駆動可能である。メモリユニットは、プロセッサの内部又は外部に設けられ、公知の様々な手段によってプロセッサとデータを交換することができる。

本発明は、本発明の特徴から逸脱しない範囲で別の特定の形態に具体化できるということが当業者にとっては自明である。したがって、上記の詳細な説明は、いずれの面においても制限的に解釈してはならず、例示的なものとして考慮しなければならない。本発明の範囲は、添付の請求項の合理的な解釈によって決定すべきであり、本発明の等価的範囲内における変更はいずれも本発明の範囲に含まれる。

上述したような端末間通信でリソースを設定する方法及びそのための装置は、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムに適用される例を中心に説明したが、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムの他、様々な無線通信システムにも適用することが可能である。

Claims (10)

1. 無線通信システムにおいて第１端末が第２端末及び基地局と通信を行う方法であって、
   前記基地局から前記第２端末との端末間直接通信のための第１サブフレームのフォーマット情報を受信するステップと、
   前記フォーマット情報によって前記第１サブフレームに前記端末間直接通信のための信号を割り当てるステップと、を有し、
   前記フォーマット情報は、前記第１サブフレームの一部が後続する第２サブフレームと重なる場合、前記第１サブフレームで前記端末間直接通信のための信号が割り当てられるリソース領域に関する情報を含む、通信実行方法。
2. 前記第１サブフレームは、前記第２サブフレームと重なる第１領域及び残りの領域である第２領域を含み、
   前記第１領域にのみ前記端末間直接通信のための信号が割り当てられる、請求項１に記載の通信実行方法。
3. 前記第１領域の一部は、送受信切替のための保護区間（Ｇｕａｒｄ Ｐｅｒｉｏｄ）として設定される、請求項２に記載の通信実行方法。
4. 前記第２領域の長さが１つのスロットより小さい又は等しい場合、前記第１サブフレームの一番目のスロットにのみ、前記端末間直接通信のための信号を割り当てる、請求項２に記載の通信実行方法。
5. 前記フォーマット情報は同一のネットワークに接続している端末のタイミングアドバンス値のうち、最大値に基づいて決定される、請求項１に記載の通信実行方法。
6. 前記フォーマット情報は、システム情報及びＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）シグナリングのうち少なくとも一つを用いて送信される、請求項１に記載の通信実行方法。
7. 無線通信システムにおける端末装置であって、
   基地局から第２端末との端末間直接通信のための第１サブフレームのフォーマット情報を受信する送受信モジュールと、
   前記フォーマット情報によって前記第１サブフレームに前記端末間直接通信のための信号を割り当てるプロセッサと、を備え、
   前記フォーマット情報は、前記第１サブフレームの一部が後続する第２サブフレームと重なる場合、前記第１サブフレームで前記端末間直接通信のための信号が割り当てられるリソース領域に関する情報を含む、端末装置。
8. 前記第１サブフレームは、前記第２サブフレームと重なる第１領域及び残りの領域である第２領域を含み、
   前記第１領域にのみ前記端末間直接通信のための信号が割り当てられる、請求項７に記載の端末装置。
9. 前記第１領域の一部は、送受信切替のための保護区間（Ｇｕａｒｄ Ｐｅｒｉｏｄ）として設定される、請求項８に記載の端末装置。
10. 前記第２領域の長さが１つのスロットより小さい又は等しい場合、前記第１サブフレームの一番目のスロットにのみ前記端末間直接通信のための信号を割り当てる、請求項８に記載の端末装置。

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