JP2017510146A - 無線通信システムにおいて装置対装置端末の信号送受信方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1を参照して無線フレームの構造について説明する。
OFDMシステムでは、時間/周波数同期が取られていない場合、セル間干渉(Inter−Cell Interference)により、OFDM信号において互いに異なる端末間にマルチプレクシングが不可能となり得る。同期を取るためにD2D端末が直接同期信号を送受信し、全ての端末が個別的に同期を取ることは非効率的である。したがって、D2Dのような分散ノードシステムでは、特定のノードが代表同期信号を送信し、残りのUEがこれに同期を取ることができる。言い換えると、D2D信号送受信のために、一部のノードが(このとき、ノードは、eNB、UE、SRN(synchronization reference node又はsynchronization sourceと呼ぶこともできる)であってもよい。)D2D同期信号(D2DSS、D2D Synchronization Signal)を送信し、残りの端末がこれに同期を取って信号を送受信する方式を使用することができる。
a.物理層信号を介してタイミングアドバンスを知らせる方式
D2D通信においても、送信UEは、タイミングアドバンス(Timing Advance、以下、「TA」という)を使用/適用して送信することができる。このとき、送信UEのTA情報(又はセル内のD2D Tx UEの平均(又は最大)TA、又はセル間UEのTAレンジ(又は最大TA)など)は、物理層信号、上位層信号などを介してD2D受信UEにシグナリングされてもよい(又はPD2DSCHに送信UEのTA情報、TA関連情報を含めて受信UEにシグナリングしてもよい。又は、D2D信号送信UEが、データと別途の物理層信号でTA値を含めて送信することができる。)。「タイミングアドバンスの適用」の部分で後述するように、D2D送信UEがTAを適用してD2D信号を送信する場合、受信するUEにTA情報を知らせなければ、受信UEがD2D信号を正しく受信できないためである。ここで、D2D送信UEが使用する送信タイミングが、タイミングアドバンス命令が指示するTAから決定され、D2D送信UEが、物理層信号/上位層信号などを介してD2D受信UEにTA情報を知らせるとき、eNBから指示されたTAビット数と、D2D受信UEへのTA情報の送信のためのビット数とが異なる場合に対する定義が必要である。UEは、eNBからランダムアクセス過程で11ビットのタイミングアドバンス命令(timing advance command)を受信することができるが、D2D送信UEがTA情報を11ビットよりも小さい数のビット(例えば、6ビットのTAフィールドがSAに含まれて送信)で知らせる場合、適切な調整が必要となる。以下、これについて詳細に説明する。
初期パケットは、DLタイミングで送信し、その後、送信UEが、データパケットにeNBから受信したTA値を含めて送信し、これを送信した以降はTAを適用して送信することができる。この場合、初期送信パケットのフォーマットはTAによって影響を受けることがある。D2Dコミュニケーションサブフレームフォーマットを、DLタイミングの時とPUSCHタイミングの時とに分けることができる。具体的に、DLタイミングの時のフォーマットは(以降にPUSCH又はPUCCHが送信されれば)、サブフレームの後部にTAだけの領域は信号マッピングに使用せずにガードとして空にしておく。この領域のサイズは構成可能(configurable)である。簡単には、シール(ceil)又はフロア(floor)(TA値/シンボル長)を取って、当該OFDMシンボルは使用しないことである。このとき、RRCアイドル(idle)UEであり、且つ最初にコミュニケーションパケットを送信するUEは、自身のTAを知らない可能性が高い。したがって、この場合には、セルの最大TA情報が、事前にRRCのような上位層信号又は物理層信号でUEにシグナリングされ得る。これを受信したUEは、前記言及した初期パケットを送信するとき、又は、TAなしにD2Dコミュニケーション信号を送信するとき、ガード区間を最大TAを基準として設定することができる。すなわち、サブフレームにおける最後の一部のサブフレームは、ガード区間として使用せずに空にしておくことができる。
図6の説明において、11ビットのTAを、それより小さいビットのフィールドでSAを介して送信するとき、粒度は512として例示された。ただし、TAレゾリューション(resolution、TAビットが指示する最小限の時間粒度)は、以下の説明のように多様であり、これについて説明する。すなわち、以下の説明は、D2D送信UEが受信されたTAをD2D受信UEに送信するとき、eNBから受信されたTAビット数とSAに含まれるビット数とが異なる場合、SAに含まれたビットを解釈する方法として見なすことができる。
上述したようなタイミングアドバンスがD2D通信において使用され得る。ただし、その適用は選択的である。TAが適用されるか否かは、例えば、送信モード、eBNからの距離などによるが、以下、これについて説明する。
D2DコミュニケーションにおいてD2Dコミュニケーションリソース構成を受信したUEは、D2Dコミュニケーションリソース構成に基づいてD2Dコミュニケーション信号を送信することができる。ここで、UEは、(D2D)送信モード1又は(D2D)送信モード2のいずれかであってもよい。送信モード1は、UEが、eNBから指示されたリソースを介してD2Dコミュニケーション信号を送信する場合(即ち、コミュニケーションリソースに対するUEの選択がない場合)であり、送信モード2は、UEが、コミュニケーション信号を送信するリソースを選択する場合であってもよい。このような送信モードのいずれであるかによって、TAが適用されるか否かが変わり得る。具体的に、UEが、eNBから指示されたリソースを介してD2Dコミュニケーション信号を送信する場合、D2Dコミュニケーション信号は、上りリンク無線フレームと下りリンク無線フレームとの間のタイミングオフセットを指示する値(NTA)から決定された第1タイミングで送信され、UEが、D2Dコミュニケーション信号を送信するリソースを選択する場合、D2Dコミュニケーション信号は、上りリンク無線フレームと下りリンク無線フレームとの間のタイミングオフセットを指示する値(NTA)と関係なく決定された第2タイミングで送信され得る。ここで、第1タイミングは、NTAから決定されたものであるため、言い換えると、TAから決定されたものであるといえる。したがって、第1タイミングは、タイミングアドバンス命令の受信が必須である。上述したように、NTAは、TAから決定(NTA=TA*16)され、第1タイミングは、NTA及び固定タイミングアドバンスオフセット(NTAoffset)から決定され得る。すなわち、第1タイミングは(NTA+NTAoffset)*Tsであり、NTAoffsetは、TDDにおいて624、FDDにおいて0である。第1タイミングは、UEの上りリンクタイミング(特に、D2DにおいてTAを適用するにおいて基準となる無線フレームが下りリンクサブフレームである場合、例えば、PUSCHタイミング)であってもよい。
前記言及したスケジューリング方式によるD2D信号送信タイミング、リソースプールの選択に対する動作は、eNBからの信号強度(RSRP/RSRQ、(E)PDCCH BLER、同期信号受信性能など)、eNBとの接続状態、eNBとの距離、(C)RSがディテクト(detect)されたか否かなどによって決定されてもよい。例えば、eNBの信号の強度が一定臨界以上である場合には、eNBが指示したTA又はタイミングオフセットによって、eNBが指示したリソースでD2D信号を送信することができる。もし、eNBの信号の強度が臨界以下である場合、eNBが指示したリソースプール又は予め構成されたリソースプールでTA適用なしに(DLタイミングで又はDLタイミングに一定のオフセットを適用した時点で)D2D信号を送信することができる。もし、TAを適用するリソースプール及び/又はTAを適用しないプールが多数個である場合、各プールは、eNBからの信号強度によって区分されたり、事前に各プール別に送信電力強度が設定されているため、UEは、同じプールでは、同じ送信電力又は事前に設定された送信電力範囲以内でのみ送信するように設定されてもよい。そのために、各プールで使用する送信電力又はeNBからの信号強度に対する閾値が、eNBからUEに物理層又は上位層信号でシグナリングされてもよい。具体的な一例として、eNBの信号の強度が一定臨界以上である場合には、eNBがPUSCHの送信のために指示したTA値を再利用して(又はPUSCH送信時点を基準に一定のオフセットを適用して)D2D信号の送信タイミングを決定し、eNBの信号の強度が一定臨界以下である場合には、eNBが安定したTA値を個別UEに指示することが難しいため、当該条件で適用する代表的なTA値をブロードキャストし、この値を基準として、UEはD2D信号の送信タイミングを決定することができる。代表的なTA値は、eNBの信号強度が一定臨界以下である位置に位置するUEのD2D送信信号が、一般的なPUSCH送信信号と、eNBに到達する時間がほぼ同様になるようにする値となるように、eNBが設定することが好ましい。一例として、当該セルにおいて、PUSCH送信信号に適用される可能性がある最大のTA値から決定されてもよい。もし、UEが、既存にeNBの信号強度が一定閾値以上であるため、PUSCH送信時点をD2D送信時点として決定し、状況が変わってeNBの信号強度が一定閾値以下になる場合にも、相変らず一定時間の間は、D2D信号の送信時点として既存のPUSCH送信時点を使用するように動作することも可能である。これは、即ち、少なくともこの一定時間の間にはUEの位置変化、そして、それによって必要なTA値の変化が大きくないものと判断し、たとえ、UEが個別のUEのための安定したTA指示を受信できなくても、過去のTA値を再利用して最大限PUSCHとの送信時点を整列させることである。
eNBとの接続状態によってリソース及びタイミングの選択が変わり得る。例えば、RRC接続UEがD2D信号を送信しようとする場合には、常にeNBが指示したリソースにおいてTA又はeNBが指示したオフセットに従って送信を行い、eNBとの接続状態がRRCアイドルモードである場合には、eNBが指示したリソースプールにおいてTA又はeNBが指示したオフセットを適用せず(タイミングオフセットの場合は、RRCアイドルモードでは指示できないことが当然である。)、当該リソースプールでD2D信号を送信することができる。このとき、分散スケジューリングに使用されるリソース領域は、eNBによって承認されたスケジューリング(eNB granted scheduling)リソース領域と分離又は一部がオーバーラップし得、当該リソース領域は、個別に構成されたり、一方が他方の補集合で構成されてもよい。例えば、分散リソース領域又はサブフレームがビットマップの形態でシグナリングされる場合、その補集合は、eNBによって承認されたスケジューリングリソース領域として見なし、当該領域にはD2D信号を送信しないか、又は当該領域の干渉を保護するために送信電力を一定水準以下に送信する動作を行うことができる。この場合の具体的な一例として、eNBとの接続が維持された場合には、eNBがPUSCHの送信のために指示したTA値を再利用して(又はPUSCH送信時点を基準として一定のオフセットを適用して)D2D信号の送信タイミングを決定し、eNBとの接続が維持されていない場合には、eNBが安定したTA値を個別UEに指示することが難しいため、当該条件で適用する代表的なTA値をブロードキャストし、この値を基準として、UEはD2D信号の送信タイミングを決定することができる。この代表的なTA値は、eNBとの接続が維持されていないUEのD2D送信信号が、一般的なPUSCH送信信号と、eNBに到達する時間がほぼ同様になるようにする値となるように、eNBが設定することが好ましく、一例として、当該セルにおいて、PUSCH送信信号に適用される可能性がある最大のTA値から決定されてもよい。もし、UEが既存にeNBとの接続が維持された状況であるため、PUSCH送信時点をD2D送信時点として決定し、状況が変わってeNBとの接続が維持されていない場合にも、相変らず一定時間の間は、D2D信号の送信時点として既存のPUSCH送信時点を使用するように動作することも可能である。これは、即ち、少なくともこの一定時間の間には、UEの位置変化、そして、それによって必要なTA値の変化が大きくないものと判断し、たとえ、UEが個別UEのための安定したTA指示を受信できなくても、過去のTA値を再利用することで、できる限りPUSCHとの送信時点を整列させることである。
a.優先順位
D2Dディスカバリー周期とコミュニケーションの周期は異なっていてもよい。例えば、ディスカバリーは、1秒に1回ずつ、数個〜数十個のサブフレームが構成され、コミュニケーションは、10msの周期で1〜2個のサブフレームに構成されてもよい。この場合、ディスカバリーとコミュニケーションが重なるサブフレームが発生し得る。また、UEが上りリンク送信を行わなければならないサブフレーム(例えば、サウンディング参照信号を送信しなければならない場合、DL割り当てでPUSCH送信が指示された場合、ACK/NACKを送信しなければならない場合など)が、D2Dディスカバリー又はコミュニケーション信号を送信しなければならないサブフレームと重なり得る。より一般的に説明すると、D2Dディスカバリー、コミュニケーション信号又はD2D同期信号は、eNBから設定された又は予め設定されたリソース領域(リソースプール)で送信することができる。このとき、多数個のリソース領域が異なる周期に設定され、それぞれのリソース領域には互いに異なるタイプのD2D信号が送信され、各タイプには互いに異なる送信タイミングが事前に設定されていると仮定する。ここで、タイプは、ディスカバリーにも多数個のタイプが存在し得、コミュニケーションにも多数個のタイプが存在し得る。また、特定のタイプはTA又はTA/2で送信し、他の特定のタイプはDL受信タイミングで送信するように設定することができる。このとき、各タイプのリソースが互いに異なる周期を有している場合には、図7に示したように、互いに異なるタイプのD2D信号を同時に送信するようになる場合が発生する。もし、各タイプのリソース領域が互いに異なる周波数領域に分離されている場合、同時送信時に単一の搬送波特性(single carrier property)を満足できなくなる。又は、同じサブフレーム(subframe)で同じ周波数リソースに送信しなければならない場合、送信端末が多重アンテナを有していない限り、互いに異なるタイプ、種類の信号の同時送信は不可能である。又は、各タイプに互いに異なるタイミングが設定されている場合にも、同時送信が不可能である。このような場合、どのような信号を送信するかに対する優先順位の設定が必要である。
UEの観点で複数個のD2D信号を互いに異なる搬送波で送信する場合を考慮し得る。このとき、2つの搬送波のうち特定の搬送波のD2D信号のみを送信しなければならない場合には、前記提案された方法を用いることができる。例えば、特定の搬送波は、eNBが指示したリソースで送信するD2D信号であり、他の搬送波は、UEが選択したリソースで送信するD2D信号である場合、eNBが指示したリソースを先に送信することができる。このような優先ルール(prioritization rule)は、事前に特定の搬送波に付与することができ、例えば、D2D信号の搬送波併合送信が行われるか、又は両搬送波で個別的なD2D信号送信が発生する場合に、特定の構成搬送波に優先権を与えることができる。便宜上、このような搬送波をD2Dプライマリ搬送波又はD2Dプライマリセルと呼ぶ。D2Dプライマリ搬送波は、事前にネットワークによって指示されてもよく、UEが選択した搬送波であってもよい。又は、事前に特定の規則によってプライマリ搬送波を選択する規則が定められていてもよい。一例として、周波数の低い搬送波やパブリックセーフティバンドの搬送波をプライマリ搬送波として選択するように規則が定められていてもよい。このようなプライマリ搬送波は、様々な搬送波でD2D信号の同時送信が許容される場合に送信電力を優先的に割り当てる搬送波としても指示することができる。例えば、UEが2つの構成搬送波でD2D信号を同時に送信しなければならない場合、優先的にプライマリCCに送信電力を割り当て、残りの電力を他の搬送波に割り当てる。一方、イントラバンドCAの場合には、CC間の送信電力の差に制限が発生し得、これは、周波数が近いため他の隣接CCの信号が干渉を起こすため、2つのCC間の送信電力を類似に設定することである。このときは、もし、プライマリ搬送波に電力を割り当てた後、他のCCに使用する残りの電力が、2つのCC間の送信差制限条件を満足しない場合、プライマリ搬送波ではない搬送波のD2D信号はドロップするように規則が定められていてもよい。
送信UEは、TAを適用してPUSCHタイミングで送信することでガード区間の大きさを最小化し、受信UEがこれを受信できるように、TA、平均(又は最大、最小)TA値又はTAレンジ値を受信UEに知らせることができる。受信UEは、TAに基づいて自身のDL受信タイミング、又はD2DSS受信タイミングでTAを適用した時点でD2Dコミュニケーション信号を探索した後、信号受信を行うことができる。又は、D2D受信UEは、送信UEのSAが受信されるタイミングを基準としてSAで指示されたTA値を適用することができる。そのために、D2D受信UEは、SAのDMRSを用いてSAの受信時点を推定することができる。又は、他の方式として、D2D信号送信UEは、常にD2DSSを送信するように規則が定められてもよい。この場合、D2D信号受信UEは、送信UEが送信したD2DSS受信時点を基準としてSAで指示したTA位置にFFTウィンドウを設定することができる。このとき、D2DSSの送信タイミングとしてDLタイミングを使用すると仮定する。
図11は、本発明の実施形態に係る送信ポイント装置及び端末装置の構成を示した図である。
Claims (13)
- 無線通信システムにおいてD2D端末が信号を送受信する方法であって、
D2Dコミュニケーションリソース構成を受信するステップと、
前記D2Dコミュニケーションリソース構成に基づいてD2Dコミュニケーション信号を送信するステップと、
を含み、
前記D2D端末が、基地局から指示されたリソースを用いて前記D2Dコミュニケーション信号を送信する場合、前記D2Dコミュニケーション信号は、上りリンク無線フレームと下りリンク無線フレームとの間のタイミングオフセットを指示する値(NTA)から決定された第1タイミングで送信され、
前記D2D端末が、前記D2Dコミュニケーション信号を送信するリソースを選択する場合、前記D2Dコミュニケーション信号は、前記上りリンク無線フレームと前記下りリンク無線フレームとの間の前記タイミングオフセットを指示する値(NTA)と関係なく決定された第2タイミングで送信される、信号送受信方法。 - 前記第1タイミングは、タイミングアドバンス命令の受信が必須である、請求項1に記載の信号送受信方法。
- 前記上りリンク無線フレームと前記下りリンク無線フレームとの間の前記タイミングオフセットを指示する値(NTA)は、前記タイミングアドバンス命令が指示するタイミングアドバンス(TA)から決定され、
前記第1タイミングは、前記上りリンク無線フレームと前記下りリンク無線フレームとの間の前記タイミングオフセットを指示する値(NTA)、及び固定タイミングアドバンスオフセット(NTAoffset)から決定される、請求項2に記載の信号送受信方法。 - 前記第1タイミングは、
(NTA+NTAoffset)*Tsであり、
前記NTAは、前記上りリンク無線フレームと前記下りリンク無線フレームとの間の前記タイミングオフセットを指示する値、NTAoffsetは固定タイミングアドバンスオフセット、Tsは基本時間ユニットである、請求項1に記載の信号送受信方法。 - 前記NTAoffsetは、TDDにおいて625、FDDにおいて0である、請求項4に記載の信号送受信方法。
- 前記第1タイミングは、前記D2D端末の上りリンクタイミングである、請求項1に記載の信号送受信方法。
- 前記第1タイミングが使用される場合、前記D2D端末は送信モード1に該当する、請求項1に記載の信号送受信方法。
- 前記第2タイミングはタイミングアドバンス命令と関係のない、請求項1に記載の信号送受信方法。
- 前記第2タイミングは予め決定されているものである、請求項1に記載の信号送受信方法。
- 前記第2タイミングは、
NTAoffset*Tsであり、
NTAoffsetは固定タイミングアドバンスオフセット、Tsは基本時間ユニットである、請求項1に記載の信号送受信方法。 - 前記第2タイミングは下りリンクタイミングである、請求項1に記載の信号送受信方法。
- 前記第2タイミングが使用される場合、前記D2D端末は送信モード2に該当する、請求項1に記載の信号送受信方法。
- 無線通信システムにおいてD2D信号を送受信するD2D端末であって、
受信モジュールと、
プロセッサと、を含み、
前記プロセッサは、
D2Dコミュニケーションリソース構成を受信し、前記D2Dコミュニケーションリソース構成に基づいてD2Dコミュニケーション信号を送信し、
前記D2D端末が、基地局から指示されたリソースを用いて前記D2Dコミュニケーション信号を送信する場合、前記D2Dコミュニケーション信号は、上りリンク無線フレームと下りリンク無線フレームとの間のタイミングオフセットを指示する値(NTA)から決定された第1タイミングで送信され、前記D2D端末が、前記D2Dコミュニケーション信号を送信するリソースを選択する場合、前記D2Dコミュニケーション信号は、前記上りリンク無線フレームと前記下りリンク無線フレームとの間の前記タイミングオフセットを指示する値(NTA)と関係なく決定された第2タイミングで送信される、D2D端末。
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