JP2016526822A - Lteエアインタフェースを使用した外部ネットワークカバレッジ及び部分ネットワークカバレッジのためのピア・ツー・ピア動作の同期 - Google Patents
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Abstract
Description
この出願は、2014年3月26日に出願された米国特許出願第14/226,592号(代理人管理番号P63588)の優先権を主張する。米国仮出願第14/226,592号は、2013年7月8日に出願された米国仮特許出願第61/843,826号の優先権を主張する。これらの全内容を援用する。
この開示は、直接のデバイス対デバイス通信に関し、特に、干渉管理及びスケジューリングのためにLTE(Long Term Evolution)エアインタフェースを使用した外部ネットワークカバレッジ及び部分ネットワークカバレッジに関する。
eNodeBが下りリンク(DL:downlink)キャリアリソースで同期及び参照信号を提供する状況とは異なり、ここに開示する特定の実施例は、(例えば、PRH又は同期源として構成された)UEが直接通信のために同期信号をピアUEに送信するために使用する上りリンク(UL)キャリアリソースを規定する。
周波数サブチャネルの分割は、複数のPRH又は同期源が地理的に重複する領域で同期エリアを確立する場合、衝突のない動作を可能にする。場合に応じて、所与のエリアで検出可能な複数のPRH又は同期源が存在してもよい。この場合、残りの占有されていないリソースは、配置されたPRH又は同期源の間で共有されてもよい。特定の実施例は、所与の同期エリア内でD2D動作のスループットを増加させ、同時に異なる同期エリアに属するデバイスの間で干渉を制御するために、初期設定でない周波数サブチャネルを使用する。特定の実施例では、UEは、同期信号の検出(及び/又はその欠如)に基づいて、PRH又は同期源として動作するように自分を自律的に選択(すなわち、自己設定)してもよい。ネットワークカバレッジ外の場合では、例えば、モバイル同期源の自律選択及び再選択が使用されてもよい。ネットワークカバレッジ内又は特定の部分ネットワークカバレッジの場合のような他の実施例では、eNodeBは、PRH又は同期源としての役目をするUEを割り当ててもよい。
特定の実施例では、各PRH又は同期源は、その同期範囲内に位置しており、従って、PRH又は同期源に関連付けられている複数のデバイス(UE)のために共通の基準タイミングを提供するために、自分のローカル同期エリアを確立する。簡単な場合には、“関連付けられる”という用語は、UE(例えば、パブリック・セーフティ端末)が所与のPRH又は同期源により送信される同期信号に従い、自分の動作のために同期信号に基づいて導出されたタイミングを使用することを意味する。他の場合には、“関連付けられる”という用語は、UE(例えば、パブリック・セーフティ端末)がアクセス手順を実行し、PRH又は同期源が無線リソース管理機能も支援することを意味する。
2つのPRH又は2つの同期源の同期エリアが重複している場合(図2Cに示す)、PRH又は同期源は、PRH又は同期源のうち1つを共通の同期源として選択することにより、共通のタイミングを確立することができる。この場合、再同期手順の後に、全体の拡張エリア(すなわち、双方の同期エリア)が同期して動作する。
同期D2D動作の地理的エリアを拡張するために、異なる同期機構が適用されてもよい。しかし、特定の実施例では、ホップ数(すなわち、1つのPRHから他のものへのタイミング情報の伝搬)は限られる。この理由は、同期タイミング誤りは、ホップ毎に累積するからである。これは、タイミング伝搬が到着時間測定又はラウンドトリップ時間測定に基づく2つの実施例に示され得る。
前の段落で説明したように、PRHが相互から同期を導出(継承)する場合、同期タイミング誤りが増加する。従って、複数のホップの後に、同期取得者は、独立参照源と非同期になる可能性がある。従属PRHは、2つ以上の異なるPRHから同期信号を受信してもよい。異なる同期信号を線形結合することは、不安定な動作をもたらす可能性がある。従って、特定の実施例では、従属PRHは、自分のタイミングを導出するために異なる同期信号のうちどれを使用するかを選択するための一式のルールに従う。
特定の実施例では、PRH同期信号の物理構成は、LTE技術において規定された既存の信号の再利用を最大化するために、eNodeBがセル同期のためにDL方向に送信するプライマリ同期信号(PSS:primary synchronization signal)及び/又はセカンダリ同期信号(SSS:secondary synchronization signal)により表される。PSS及びSSS信号は、対応する周波数サブチャネルの中心にマッピングされてもよい。しかし、他の実施例では、PRH同期信号の物理構成は、PSS及び/又はSSS信号構成と異なってもよく、ネットワークカバレッジ外及び部分ネットワークカバレッジの場合のD2D動作のために特に設計されてもよい。
更に又は他の実施例では、ピア・ツー・ピア・ブロードキャスト及びシステム情報物理チャネル(P2PBSICH:peer-to-peer broadcast and system information physical channel)又は物理P2P同期チャネルは、ピア端末の同期動作を確立するためのシステム情報を伝搬するために使用される。例えば、システムフレーム番号、同期ホップカウント(例えば、現在のホップカウント又は最大許容可能なホップカウント)、及び/又は他のD2D機能に使用されるスペクトルリソースの構成(例えば、発見ゾーンに使用されるリソース、ブロードキャストゾーンのリソース等)のような情報が、ロバストなP2PBSICHチャネル内に符号化されて伝搬されてもよい。
図6は、ネットワークカバレッジ内並びにネットワーク外及び部分ネットワークカバレッジの場合においてD2D動作を可能にする一実施例による例示的な同期方法600のフローチャートである。方法600は、UEの電源投入610の後に、DL帯域幅の中心部分でPSS及び/又はSSS信号に同期することを含む。換言すると、UEは、eNodeBにより送信されたセルラPSS/SSS信号を検出することを試みてリソースをスキャンする。利用可能である場合、eNodeBの発振器の安定性及びセルラネットワークに対する提供する接続のため、UEは、eNodeBがプライマリ同期源であると考える。従って、UEは、eNodeBとの同期が取得されたか否かを問い合わせ614、そうである場合、UEは、eNodeB(セルラネットワーク)にアタッチする。
図7は、UE、移動局(MS)、モバイル無線デバイス、モバイル通信デバイス、タブレット、ハンドセット、又は他の種類の無線通信デバイスのような、モバイルデバイスの例である。モバイルデバイスは、基地局(BS:base station)、eNB、ベースバンドユニット(BBU:base band unit)、RRH(remote radio head)、RRE(remote radio equipment)、中継局(RS:relay station)、無線装置(RE:radio equipment)又は他の種類の無線広域ネットワーク(WWAN)アクセスポイントのような送信局と通信するように構成された1つ以上のアンテナを含んでもよい。モバイルデバイスは、3GPP LTE、WiMAX、HSPA(High Speed Packet Access)、Bluetooth(登録商標)及びWiFiを含む少なくとも1つの無線通信標準を使用して通信するように構成されてもよい。モバイルデバイスは、無線通信標準毎に別々のアンテナを使用して通信してもよく、複数の無線通信標準に共用のアンテナを使用して通信してもよい。モバイルデバイスは、無線ローカルエリアネットワーク(WLAN:wireless local area network)、無線パーソナルエリアネットワーク(WPAN:wireless personal area network)及び/又はWWANで通信してもよい。
以下は更なる実施例の例である。
Claims (30)
- 処理回路を有するユーザ装置(UE)であって、
前記処理回路は、
デバイス対デバイス(D2D)通信のための上りリンク(UL)サブフレームのサブチャネルを選択し、前記ULサブフレームの前記サブチャネルは、E-UTRAN(evolved universal terrestrial radio access network)のキャリアリソースに対応し、
ローカル同期エリア内で前記UEと無線通信デバイスのグループを同期させるタイミング情報を生成し、
前記ULサブフレームの前記選択されたサブチャネルで前記タイミング情報を有する同期信号を送信するUE。 - 前記処理回路は、
前記グループの第1の無線通信デバイスから、前記ローカル同期エリア外の第2の無線通信デバイスの検出を示す信号を受信し、
前記信号に応じて、前記同期信号を再送信することにより、前記ローカル同期エリアを拡張するための要求を前記第1の無線通信デバイスに送信するように更に構成され、
前記UEは、独立同期源になり、前記第1の無線通信デバイスは、前記UEから同期を導出することに依存する地域同期源になる、請求項1に記載のUE。 - 前記処理回路は、
前記グループの第1の無線通信デバイスから、前記ローカル同期エリア外の第2の無線通信デバイスの検出を示す信号を受信するように更に構成され、
前記第1の無線通信デバイスは、前記同期信号を再送信することにより、前記ローカル同期エリアを自律的に拡張し、
前記UEは、独立同期源になり、前記第1の無線通信デバイスは、前記UEから同期を導出することに依存する地域同期源になる、請求項1に記載のUE。 - 前記処理回路は、
前記ローカル同期エリアと少なくとも部分的に重複するリモート同期エリアとの干渉を回避するため、前記グループの第1の無線通信デバイスから、前記選択されたサブチャネルを異なるサブチャネル、タイムスロット又はサブフレームに変更するための要求を受信し、
前記要求に応じて、前記同期信号の送信を前記異なるサブチャネル、タイムスロット又はサブフレームに変更するように更に構成される、請求項1に記載のUE。 - 前記処理回路は、
前記ローカル同期エリアと少なくとも部分的に重複するリモート同期エリアとの干渉を決定し、
前記同期信号の送信を異なるサブチャネル、タイムスロット又はサブフレームに自律的に変更するように更に構成される、請求項1に記載のUE。 - 前記UEは、前記ローカル同期エリアにおいて第1の参照源として構成された第1のピア無線ヘッドであり、
前記処理回路は、
前記ローカル同期エリアへの第2のピア無線ヘッドの加入を検出するように更に構成され、前記第2のピア無線ヘッドは、リモート同期エリアにおいて第2の参照源として構成され、
前記ローカル同期エリア及び前記リモート同期エリアの共通の参照源を確立するために、前記第2の無線ヘッドと同期するように更に構成される、請求項1に記載のUE。 - 前記処理回路は、
前記ULサブフレーム、タイムスロット又はサブフレームの異なるサブチャネルで、前記第2のピア無線ヘッドから同期情報を受信し、
前記第2のピア無線ヘッドからの前記同期情報に基づいて、前記ローカル同期エリアにおいて前記無線通信デバイスのグループに同期するための前記タイミング情報を導出するように構成される、請求項6に記載のUE。 - 前記処理回路は、
前記異なるサブチャネル、タイムスロット又はサブフレームにおいて前記同期情報の到着時間に基づいて前記タイミング情報を導出するように更に構成される、請求項7に記載のUE。 - 前記処理回路は、
前記第1のピア無線ヘッドと前記第2のピア無線ヘッドとの間で信号を通信するためのラウンドトリップ時間を決定し、
前記ラウンドトリップ時間に基づいて伝搬遅延を補償することにより、前記タイミング情報を導出するように更に構成される、請求項6に記載のUE。 - 前記処理回路は、
第3のピア無線ヘッドから同期情報を受信し、
前記第2のピア無線ヘッドからの前記同期情報及び前記第3のピア無線ヘッドからの前記同期情報の伝搬状況及び無線品質に対応するタイミンググレード情報を決定し、
前記タイミンググレード情報及び同期ホップカウントのうち少なくとも1つに基づいて、前記第2のピア無線ヘッドからの前記同期情報に基づいて前記タイミング情報を導出し続けるか、前記第3のピア無線ヘッドからの前記同期情報に基づいて前記タイミング情報を導出し始めるかを選択するように更に構成される、請求項7に記載のUE。 - 前記ULサブフレームの前記サブチャネルは、周波数分割多重のために構成された複数の物理リソースブロック(PRB)に関連する論理周波数サブチャネルを有する、請求項1に記載のUE。
- 前記キャリアリソースは、時分割多重のためのタイムスロット又はサブフレームに更に分割される、請求項11に記載のUE。
- 送信機及び受信機コンポーネントを含むトランシーバと、
複数のアンテナのうち第1のアンテナが前記送信機に結合され、複数のアンテナのうち第2のアンテナが前記受信機に結合された複数のアンテナと、
接触式画面ディスプレイと、
キーボードと
を更に有する、請求項1に記載のUE。 - 無線セルラネットワークと通信するように構成されたユーザ装置(UE)の同期のための方法であって、
前記無線セルラネットワークのeNodeB(evolved Node B)との同期及びアタッチが現在利用可能でないことを決定するステップと、
前記決定に応じて、対応するピア無線ヘッドから複数の同期信号をスキャンして検出するステップと、
前記複数の同期信号のそれぞれの信号品質を測定するステップと、
前記測定された信号品質に少なくとも部分的に基づいて前記複数の同期信号のうち第1の同期信号を選択するステップと、
前記選択された第1の同期信号とローカルタイミング源を同期させるステップと
を有する方法。 - 前記第1の同期信号との同期に基づいてUEの第1のグループと通信するステップと、
前記第1の同期信号との前記同期をUEの第2のグループに拡張することを決定するステップと、
前記決定に応じて、第2の同期信号を前記UEの第2のグループに周期的に送信するステップであり、前記第2の同期信号は、前記選択された第1の同期信号と前記ローカルタイミング源との同期から導出された同期情報を有するステップと
を更に有する、請求項14に記載の方法。 - ピアUEから、第1の周波数サブチャネル、タイムスロット又はサブフレームを通じて同期情報を受信する無線受信機と、
ローカルタイマと、
前記第1の周波数サブチャネル、タイムスロット又はサブフレームを通じて受信した同期と前記ローカルタイマとを同期させるプロセッサと、
第2の周波数サブチャネル、タイムスロット又はサブフレームを通じて前記同期情報を送信する無線送信機であり、前記第2の周波数サブチャネル、タイムスロット又はサブフレームは、前記第1の周波数サブチャネル、タイムスロット又はサブフレームと異なる無線送信機と
を有するユーザ装置(UE)。 - 前記第1の周波数サブチャネル、タイムスロット又はサブフレームを通じて受信した前記同期情報の信号品質を決定する測定回路を更に有する、請求項16に記載のUE。
- 前記プロセッサは、
前記ピアUEにより受信される前に行われた前記同期情報の同期内でUEの間のホップ数を決定し、
前記ピアUEからタイミンググレード情報を受信するように更に構成される、請求項16に記載のUE。 - 前記無線受信機は、前記UEと前記ピアUEとの間で送信された信号のラウンドトリップ時間測定を受信するように更に構成される、請求項16に記載のUE。
- 無線セルラネットワークと通信するUEであって、
前記無線セルラネットワークのeNodeB(evolved Node B)との同期及びアタッチが現在利用可能でないことを決定する手段と、
前記決定に応じて、対応するピア無線ヘッドから複数の同期信号を検出する手段と、
前記複数の同期信号のそれぞれの信号品質を測定する手段と、
前記測定された信号品質に少なくとも部分的に基づいて前記複数の同期信号のうち第1の同期信号を選択する手段と、
前記選択された第1の同期信号とローカルタイミング源を同期させる手段と
を有するUE。 - 前記第1の同期信号との同期に基づいてUEの第1のグループと通信する手段と、
前記第1の同期信号との前記同期をUEの第2のグループに拡張することを決定する手段と、
前記決定に応じて、第2の同期信号を前記UEの第2のグループに周期的に送信する手段であり、前記第2の同期信号は、前記選択された第1の同期信号と前記ローカルタイミング源との同期から導出された同期情報を有する、請求項20に記載のUE。 - 組み込まれたコンピュータ読み取り可能プログラムコードを有するコンピュータ読み取り可能記憶媒体を有するコンピュータプログラムであって、
前記コンピュータ読み取り可能プログラムコードは、
無線セルラネットワークのeNodeB(evolved Node B)とユーザ装置の同期が現在利用可能でないことを決定するステップと、
前記決定に応じて、対応するピア無線ヘッドから複数の同期信号をスキャンして検出するステップと
前記複数の同期信号のそれぞれの信号品質を測定するステップと、
前記測定された信号品質に少なくとも部分的に基づいて前記複数の同期信号のうち第1の同期信号を選択するステップと、
前記選択された第1の同期信号とローカルタイミング源を同期させるステップと
を有する方法を実現するために実行されるように適合されるコンピュータプログラム。 - 前記方法は、
前記第1の同期信号との同期に基づいてUEの第1のグループと通信するステップと、
前記第1の同期信号との前記同期をUEの第2のグループに拡張することを決定するステップと、
前記決定に応じて、第2の同期信号を前記UEの第2のグループに周期的に送信するステップであり、前記第2の同期信号は、前記選択された第1の同期信号と前記ローカルタイミング源との同期から導出された同期情報を有するステップと
を更に有する、請求項22に記載のコンピュータプログラム。 - 前記第1の同期信号との前記同期を前記UEの第2のグループに拡張することを決定することは、前記UEの第2のグループの存在の検出、前記UEの第2のグループの中の少なくとも1つのUEからの同期の要求の受信、及び前記第1の同期信号に対応するピア無線ヘッドからの要求又は同期信号の受信を有するグループから選択された1つ以上のトリガを有する、請求項22に記載のコンピュータプログラム。
- 前記方法は、
前記eNodeBの後の可用性を検出するステップと、
前記検出された後の可用性に応じて、前記第1の同期信号との同期を中止し、前記eNodeBにアタッチするステップと
を更に有する、請求項22に記載のコンピュータプログラム。 - 前記eNodeBとの同期及びアタッチが現在利用可能でないことを決定するステップは、
前記eNodeBにより送信されたセルラプライマリ同期信号(PSS)及びセカンダリ同期信号(SSS)を検出することを試みて下りリンク(DL)リソースをスキャンするステップと、
前記PSS及びSSS信号が前記eNodeBから利用可能でないことを決定するステップと
を有する、請求項22に記載のコンピュータプログラム。 - 前記複数の同期信号をスキャンして検出するステップは、
前記複数の同期信号について複数のサブフレームでの上りリンク(UL)周波数サブチャネルをスキャンするステップを有する、請求項22に記載のコンピュータプログラム。 - 前記信号品質を測定するステップは、
それぞれ検出された同期信号について、信号電力、信号対干渉及び雑音比(SINR)、同期誤り及び同期誤りの標準偏差を有するグループから選択された1つ以上のパラメータを測定するステップを有する、請求項22に記載のコンピュータプログラム。 - 前記第1の同期信号を選択するステップは、
同期ホップカウントを決定するステップと、
それぞれ検出された同期信号について、伝搬状況及び信号品質に対応するタイミンググレード情報を決定するステップと、
前記同期ホップカウント及び前記タイミンググレード情報に少なくとも部分的に基づいて前記第1の同期信号を選択するステップと
を更に有する、請求項22に記載のコンピュータプログラム。 - 請求項22ないし29のうちいずれか1項に記載のコンピュータプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能記憶媒体。
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