本開示は、無線通信分野に関し、具体的には、無線通信システムにおけるユーザー機器側の電子機器と無線通信システムにおいて無線通信を行うための方法に関する。
この部分は本開示に関する背景情報を提供しており、必ずしも先行技術ではない。
D2D(Device-to-Device:デバイス−デバイス間)通信技術とは、セルラー通信UE(User Equipment:ユーザー機器)が端末間直接通信にてデータ交換を直接に行う情報伝送方式を指す。D2D通信は、従来のセルラー通信に比べて、スペクトルリソースを多重化し、伝送距離が短く、情報が基地局を介さずに中継されるので、D2D通信はスペクトル利用率を増加し、UE送信電力及び基地局負荷を低減することが可能となる。D2D通信を行っているDUE(Device-to-Device User Equipment)がD2D通信モードから従来のセルラー通信モードに切り替える必要がある場合に、その切替フローの設計とかかるシグナリングは現在標準化の仕事にカバーされていない一部である。しかしながら、このような通信モードの切り替えは、従来のUEが一つの基地局から他の一つの基地局に切り替える切替メカニズムと異なり、一つのUEの通信目標がUEから基地局に切り替えることに反映され、一種の非従来の通信モードから従来の通信モードに切り替えるので、このメカニズムでの切替フローは特定の場合に応じて一定の規範と設計を行う必要があり、シグナリングのオーバーヘッドを最大に減らすとともに、切替フローの合理性と依頼性を保証する。
また、D2Dブロードキャストは現在の3GPP(3rd Generation Partnership Project:第3世代パートナーシップ・プロジェクト)RAN1(Radio Access Network:無線アクセスネットワーク)の重要な焦点であり、主に公共セキュリティ分野に用いられる。D2Dブロードキャストは、点対多点の通信であり、ソースDUEはブロードキャストサービスを提供するブロードキャストソースUEであり、それが残りのDUEに同じ情報を提供し、且つ一般にUEフィードバック情報を受信する必要がない。特定の要因の影響によって、D2Dブロードキャストリンクの品質が悪くなり、且つDUEのサービスニーズを受信することを満足しない場合に、D2D通信はブロードキャストモードから他のモードに切り替えて情報受信の完全性を保証する必要がある。しかしながら、先行技術においてまだD2D通信がブロードキャストモードから他のモードに切り替える具体的なフロー及び方案を検討せず、例えば、フィードバック情報がない場合に、どちらの実体によりトリガーするか及び如何に前記モード切替をトリガーするかのことである。幾つかの既知の研究において、一定の距離条件を満足する複数のDUEに通信ニーズがある際に、UEクラスタを構築することが可能である。D2D通信クラスタの優勢は一定の集中制御性に反映されており、即ち、基地局がクラスタ内の少量のUEと従来のリンクを保持するだけで、クラスタ全体はいずれも基地局と従来のリンクを保持するのと等価であるようにすることが可能である。DUEクラスタにおいて、その中の一つのDUEをクラスタヘッド(Cluster Head)に設置し、クラスタヘッドは基地局間との従来のリンク接続を保持し、基地局からの情報を転送することを担当する。DUEクラスタ内では、クラスタヘッド以外のノードはスレーブDUEと称される。スレーブDUEとセルラーセル基地局との間に接続リンクがない又は有限の通信のみを行い、例えば、LTE-DETACHED状態にある。全てのUEがいずれも基地局とリンク接続を保持することに比べて、スレーブDUEと基地局との間が接続無しの状態にある又は有限の通信を行う際に、インタラクティブシグナリングは大幅に低減される。当該通信モードは未来の高速、集中的なセル設置の通信の場合だけでなく、同時に公共セキュリティ分野の場合の考慮に適用する。しかしながら、クラスタヘッドの具体的な機能、及びD2D通信において参与する必要がある操作とそのスレーブDUEの相応する操作については、さらに規範と設計を要する。
この部分は本開示の一般的な概要を提供し、その全部の範囲又はその全部の特徴の完全な公開ではない。
本開示は、クラスタヘッドの支援作用を明確にし且つ強化させるために、無線通信システムにおけるユーザー機器側の電子機器と無線通信システムにおいて無線通信を行うための方法を提供することで、以上言及された技術的問題の少なくとも一つを解決することを目的とする。
本開示の一局面によれば、無線通信システムにおけるユーザー機器側の電子機器を提供し、当該電子機器は、複数のユーザー機器へデータ及び/又は制御情報を直接送信するように、前記複数のユーザー機器とセルラー通信プロトコルでのデバイス−デバイス間のD2D通信を行うように配置されている通信ユニットと、前記複数のユーザー機器のうち、第1のユーザー機器、及び前記第1のユーザー機器がD2D通信を行う候補対象である第2のユーザー機器に、前記第1のユーザー機器と前記第2のユーザー機器との間にD2D通信を行うためのリソースと変調符号化スキームMCSとを配置するように配置されている配置ユニットとを含み、前記通信ユニットは、前記リソースと前記MCSとを指示する情報を、前記第1のユーザー機器及び前記第2のユーザー機器に送信する。
本開示のその他の一局面によれば、無線通信システムにおけるユーザー機器側の電子機器を提供し、当該電子機器は、第1のユーザー機器から、前記電子機器と第2のユーザー機器との間にセルラー通信プロトコルでのD2D通信を行うためのリソースと変調符号化スキームMCSを指示する情報を受信するように配置されている通信ユニットと、前記MCS情報に基づいて、伝送待ちデータに対して変調と符号化を行うように配置されている制御ユニットとを含み、前記通信ユニットは、さらに、前記D2D通信を行うように、変調符号化された伝送待ちデータを、前記リソースにより前記第2のユーザー機器に送信する。
本開示のその他の一局面によれば、無線通信システムにおけるユーザー機器側の電子機器を提供し、当該電子機器は潜在的なセルリストに含まれる基地局デバイスを測定するための測定ユニットと、前記測定ユニットの測定結果に基づいて、デバイス−デバイス間のD2D通信を行うユーザー機器クラスタにおけるユーザー機器に目標基地局デバイスを予測するための予測ユニットとを含む。
本開示のその他の一局面によれば、無線通信システムにおいて無線通信を行うための方法を提供し、当該方法は、複数のユーザー機器へデータ及び/又は制御情報を直接送信するように、前記無線通信システムにおけるユーザー機器側の電子機器により、前記複数のユーザー機器とセルラー通信プロトコルでのデバイス−デバイス間のD2D通信を行い、前記複数のユーザー機器における第1のユーザー機器と前記第1のユーザー機器がD2D通信を行う候補対象である第2のユーザー機器に、前記第1のユーザー機器と前記第2のユーザー機器との間にD2D通信を行うためのリソースと変調符号化スキームMCSとを配置し、前記リソースと前記MCSとを指示する情報を、前記第1のユーザー機器及び前記第2のユーザー機器に送信することを含む。
本開示のその他の一局面によれば、無線通信システムにおいて無線通信を行うための方法を提供し、当該方法は、前記無線通信システムにおけるユーザー機器側の電子機器により、第1のユーザー機器から、前記電子機器と第2のユーザー機器との間にセルラー通信プロトコルでのD2D通信を行うためのリソースと変調符号化スキームMCSとを指示する情報を受信し、前記MCS情報に基づいて、伝送待ちデータに対して変調・符号化を行い、前記D2D通信を行うように、変調・符号化された伝送待ちデータを、前記リソースにより前記第2のユーザー機器を送信することを含む。
本開示のその他の一局面によれば、無線通信システムにおいて無線通信を行うための方法を提供し、当該方法は、無線通信システムにおけるユーザー機器側の電子機器により、潜在的なセルリストに含まれる基地局デバイスを測定し、測定された結果に基づいて、デバイス−デバイス間のD2D通信を行うユーザー機器クラスタにおけるユーザー機器に目標基地局デバイスを予測することを含む。
本開示による無線通信システムにおけるユーザー機器側の電子機器と、無線通信システムにおいて無線通信を行うための方法を使用することで、クラスタヘッドの支援作用が明確になり、増強される。幾つかの特殊な場合について、例えば、D2D通信過程で従来のセルラーネットワークとLTE(Long Term Evolution:ロング・ターム・エボリューション)リンクがないスレーブDUEに対して、D2D通信モードから従来のセルラー通信モードに切り替えられる場合に、クラスタヘッドの支援作用は切替速度を向上させ、且つシグナリングオーバーヘッドを減少させることを保証することができる。また、例えばD2Dブロードキャスト又はマルチキャストの場合において、クラスタヘッドの支援機能は、D2Dブロードキャスト又はマルチキャストモードからユニキャスト通信モードへの切替フローをスムーズに完了することを助けることができる。
ここで提供する記述から、更なる適用性領域が明らかになる。この概要における記述と特定の例は、あくまでも例示的の目的であり、本開示の範囲を限定するものではない。
ここで記述する図面はあくまでも選択された実施例の目的であり、全部の可能な実施ではなく、且つ本開示の範囲を限定するものではない。図面において:
本開示の実施例による、D2DブロードキャストモードからD2Dユニキャストモードへの切り替えの場合を図示する模式図である。
本開示の一実施例による、ユーザー機器の構成を図示するブロック図である。
本開示の他の一実施例による、ユーザー機器の構成を図示するブロック図である。
本開示の一実施例による、無線通信システムにおいて通信モード切替を行うための方法を図示するシーケンス図である。
本開示の他の一実施例による、無線通信システムにおいて通信モード切替を行うための方法を示すシーケンス図である。
発明者が知っているD2D通信モードからセルラー通信モードへの切り替えの場合を図示する模式図である。
本開示の他の一実施例による、ユーザー機器の構成を図示するブロック図である。
本開示の他の一実施例による、無線通信システムにおいて通信モード切替を行うための方法を図示するシーケンス図である。
本開示の一実施例による、無線通信システムにおいて通信モード切替を行うための方法を実現することが可能な汎用のパソコンの例示的構成ブロック図である。
本開示は容易に様々な修正及び置換形式に供するが、その特定の実施例は既に例として図面に示され、ここで詳細に記述する。しかしながら、ここで特定の実施例に対する記述は本開示を開示される具体的な形式に限定するものではなく、逆に、本開示の目的は本開示の精神と範囲に入る全ての修正、等価、置換をカバーすることであることが理解されるべきである。注意することは、幾つかの図面にわたって、相応する符号が相応する部品を指す。
以下、図面を参照して本開示の例をより十分に記述する。以下の記述は実際に例示的なものであり、本開示、応用又は用途を限定するものではない。
本開示を詳しくするために、例示実施例を提供し、そして、当業者にその範囲を十分に伝える。多くの特定の細部、例えば、特定の部品、装置及び方法の例を述べて、本開示の実施例の詳しい理解を提供する。当業者にとって、特定の細部を使用する必要がなく、例示実施例は多い異なる形態にて実施され、これらはいずれも本開示の範囲を限定すると理解されるべきではないのは自明なことである。幾つかの例示実施例において、よく知られているプロセス、よく知られている構成及びよく知られている技術を詳細に記述しない。
本開示は、無線通信ネットワークにおけるD2D(Device-to-Device:デバイス−デバイス間)通信に関するものである。本開示にかかるUE(User Equipment:ユーザー機器)は移動端末、コンピューター、車載デバイスなどの無線通信機能を有する端末を含むが、これらに限定されるものではない。さらに、本開示にかかるUEはUEそのもの、又はその中の部品例えばチップであってもよい。また、本開示にかかる基地局は、例えば、eNodeB又は、eNodeBにおける部品例えばチップであってもよい。
図1には、本開示の実施例による、D2DブロードキャストモードからD2Dユニキャストモードへの切り替えの場合を示している。
図1に示すように、一つのD2Dブロードキャストグループ内において、ソースDUE(D2D User Equipment:D2Dユーザー機器)は残りのDUE(即ちDUE1、DUE2、DUE3)へ情報をブロードキャストする。DUE2のブロードキャストリンクが悪くなり(例えばDUE2がソースDUEから離れた位置に移動する)、情報伝送品質を保証できない場合に、現在のD2Dブロードキャストモードから他の通信モードに切り替える必要がある。DUEがD2Dブロードキャストモードから従来のセルラーモードに切り替えることはその基本的な通信ニーズ(基地局によりソースDUEと連続する通信を行う又は基地局により他の近隣のDUEと通信する)を保証し得る。しかしながら、当該切替プロセスは、多くのシグナリングオーバーヘッドにつながる。本開示の発明者は、DUE2がD2Dブロードキャストモードから他のDUEとのユニキャスト通信モードに切り替えると、基本的な通信ニーズが同様に満たされることができると考えている。例えば、DUE2が依然としてソースDUEが送信したブロードキャスト情報を知る必要がある場合に、既に当該ブロードキャスト情報が知られたDUE1とのユニキャスト通信に切り替えて当該情報を受け取ってもよいし、DUE2の上位層アプリが当該ブロードキャスト情報を懸念しない場合に、他のDUE例えばDUE4とのユニキャスト通信に狙い通りに切り替えてもよい。従来のセルラーモードに切り替えることに比べて、切替時間とシグナリングとは多く削減される。
図1に示す場合において、DUE1と、DUE2と、DUE4と、DUE5とは一つのDUEクラスタを構成する。この一つのクラスタにおいて、DUE5はCH(Cluster Head:クラスタヘッド)となる。本発明のクラスタヘッドはクラスタ内の、ネットワーク側とのリンクを保持するDUEであり、クラスタ内のメンバーを支援してD2D通信モード切替を行うことができる。
図1には、さらにブロードキャストソースDUEが存在し、それはD2Dブロードキャスト通信においてブロードキャスト情報を送信するDUEである。その他のDUE、例えばDUE1と、DUE2と、DUE3とはD2Dブロードキャスト通信においてブロードキャスト情報を受信するDUEである。また、例えば、図1(b)に図示するように、DUE4のようなDUEは新目標DUEと称されてもよく、例えばDUE2のようなDUEのためにD2Dユニキャスト通信する際の通信対象を構成する。
図1に示す場合は単なる例として、本開示はこれに限定されるものではない。例えば、ソースDUEとクラスタヘッドとは同一のUEであってもよい。また、図1に示す場合において基地局、例えばeNB(evolution Node Base Station:進化型ノード基地局)(図示しない)が存在してもよく、それはDUE(例えばDUE2)とクラスタヘッドとが位置するサービスセルであり、新目標DUEのサービスセルであってもよいし、それではなくてもよく、即ち、新目標DUEがDUE(例えばDUE2)の隣接セルに位置することができる。
本開示の実施例によれば、一つの、D2Dブロードキャスト通信を行っているD2Dブロードキャストクラスタ(D2D broadcast cluster)において、一つのクラスタユーザー例えばDUE2にとって、DUE2とD2Dブロードキャスト通信を行っているソースDUEとの間のリンク品質が変わる場合に、即ち、リンク品質が低下する場合に、DUE2はD2DブロードキャストモードからD2Dユニキャストモードに切り替えて、その情報受信の完全性と連続性を保証するようにする。同時に、ブロードキャストクラスタユーザーが同一のソースDUEからの情報を受信すると、情報損失などの問題を考慮しないので、理論的には、ブロードキャストクラスタユーザーが同じ情報を得られる。従って、伝送モード切替を行うブロードキャストクラスタユーザーは、それが得たい目標情報が変わるか変わらないかが可能となり、即ち当該ブロードキャストクラスタユーザーにとって、それが当該ブロードキャストクラスタのいずれかのブロードキャストクラスタユーザーとのユニキャスト通信に切り替えることが可能となる。
図2には、本開示の実施例による、UE200の構成を示している。この実施例において、UE200はクラスタヘッドとしてもよく、図1に示すDUE5のようである。図2に示すように、UE 200は、通信ユニット210と配置ユニット220とを含んでもよい。UE 200は、移動端末(例えばスマートフォン、タブレットパソコン(PC)、ノート型PC、携帯型ゲーム端末、携帯型/ウオッチドッグ型移動ルータとデジタル撮像装置)又は車載端末(例えば自動車ナビゲーション装置)として実現されることが可能である。UE 200は、マシンツーマシン(M2M)通信を実行する端末(マシン型通信(MTC)端末とも称される)として実現されることも可能である。また、UE 200は、上記端末における端末ごとに取り付けられた無線通信モジュール(例えば単一のチップを含む集成回路モジュール)であってもよい。
通信ユニット210は、複数のUEへデータ及び/又は制御情報を直接送信するように、複数のUE(例えば図1に示すDUE1、DUE2、DUE4)とセルラー通信プロトコルでのD2D通信を行うことができる。ここでのセルラー通信プロトコルは、例えばLTE-A(Long Term Evolution advanced)、LTE-Uなどであってもよく、本開示は特に限定していない。
配置ユニット220は、複数のUEのうち第1のUE、例えば図1におけるDUE2、及び第2のUE、例えば図1におけるDUE4に、DUE2とDUE4との間にD2D通信を行うためのリソースとMCS(Modulation and Coding Scheme:変調符号化スキーム)を配置してもよい。ここで、DUE4は、DUE2がD2D通信を行う候補対象である。
通信ユニット210はリソースとMCSとを指示する情報をDUE2及びDUE4に送信してもよい。
なお、説明したのは、本発明の一例において、D2D通信にデフォルトの専用MCSがあり、この場合、配置ユニット220はMCSを配置しなくてもよい。
なお、指示されるリソースは、例えば物理リソースブロック(physical resource blocks,PRB)であり、MCS情報は、例えば値の範囲が0〜31の5ビットのIMCS(MCSインデックス値)である。各IMCSは特定の変調方式(例えばQPSK、16QAM、64QAM)に対応し、変調次数(modulation order)で前記変調方式を表すことが可能であり、IMCSは特定のトランスポートブロックサイズ(transport block size,TBS)に対応してもよい。また、幾つかの例において、IMCSはまた特定の冗長バージョン(redundency version)に対応する。ここで、MCSインデックス値と、変調次数、トランスポートブロックサイズ及び冗長バージョンとの対応関係はテーブルにて反映され、予めDUEのチップに記憶されてもよい。一つの具体的な例において、D2D通信用のMCSインデックス値と、変調次数、トランスポートブロックサイズ及び冗長バージョンとの対応関係テーブルは、既存のPUSCH用のテーブルと同じである。他の一例において、D2D通信用のMCSインデックス値の範囲は上記の0〜31のサブセットであり、例えば値の範囲が10〜20に限定されることで、DUE間の変調・符号化の複雑さを低減させる。
また、更に説明したいのは、本明細書と付随する特許請求の範囲にかかるそれぞれのユニットは物理実体又は論理実体であってもよく、異なる呼称のユニットは同一の物理実体により実現される可能性がある。例えば、本明細書において、後述される第1送信ユニット、第2の送信ユニットは同じセットのアンテナ、フィルタ、変調復調器などの物理実体により実現されてもよい。
本開示の実施例によれば、クラスタヘッドDUE5としてのUE 200がクラスタ内のDUE2とDUE4にD2D通信を行うリソース(及び可能なMCS)に配置してもよく、これにより、D2Dブロードキャスト又はマルチキャストモードからユニキャスト通信モードに切り替えること、ひいては一つのD2Dユニキャスト通信対象から他の一つのD2Dユニキャスト通信対象への切替フローをスムーズに完成するのを助けることが可能となる。
本開示の実施例によれば、通信ユニット210は、DUE2からDUE2とDUE4との間のリンク品質を指示する指示情報、例えばDUE2が測定されて得られた測定結果を受信してもよい。他の一例において、クラスタヘッドUE200はDUE2に対して測定を行い、DUE2と他のDUE、例えばDUE4との間のリンク品質指示を得る。指示情報が指示するリンク品質が予定条件を満足する場合に、配置ユニット210は、DUE2とDUE4との間にD2D通信を行うためのリソースとMCSとを配置してもよい。言い換えれば、配置ユニット210はDUE2とDUE4との間のリンク品質又はチャネル品質、無線環境(radio condition)を考慮してリソースとMCSとを配置する。また、配置ユニット210は、DUE2から現在のサービスQoS要求、バッファ状態(buffer status)、干渉状況などの少なくとも一つを受信して前記リソースとMCSとの配置を考慮してもよい。このようにすれば、切替フローをスムーズに行うことを保証することができる。
例えば、クラスタヘッドDUE5としてのUE 200が基地局デバイスのサービス範囲にある場合に、通信ユニットは、DUE2がDUE4とD2D通信を行う切替要求情報を基地局デバイスに送信するとともに、基地局デバイスから切替要求確認情報を受信してもよい。例えば、UE200はDUE2とDUE4との間のリンク品質が予定条件を満足するかどうかを判断し、満足したと判断された場合に、切替要求情報を基地局デバイスに送信して、システムのオーバーヘッドを低減させる。ここで、切替要求情報は、さらに、DUE2から受信したその現在のサービスのQoS要求、バッファ状態(buffer status)、干渉状況などの少なくとも一つを含んでもよく、切替要求確認情報は、DUE2とDUE4との間のD2D通信のためのリソース割り当て情報を含んでもよい。この際、配置ユニット220は、少なくとも切替要求確認情報に基づいて配置してもよい。一例において、UE 200は切替要求情報を上位層シグナリング、例えばRRCメッセージに含めて基地局デバイスに送信し、相応的に、基地局デバイスはDUE2とDUE4との間のD2D通信のためのリソース割り当て情報をRRCメッセージに含めてUE 200にフィードバックし、UE 200は上位層で解析してDUE2とDUE4との間のD2D通信のためのリソース割り当て情報を抽出する。具体的には、基地局デバイスに位置するスケジューラ(scheduler)は、DUE2とDUE4との間のリンク品質、及びサービスのQoS要求、バッファ状態、干渉状況などの少なくとも一つに基づいてリソース割り当てを特定する。一例として、基地局デバイスにおいて、D2D用のスケジューラを専用的に設置して、半静的にD2Dユーザーにリソースを割り当てる。
一方、例えばクラスタヘッドDUE5としてのUE 200が基地局デバイスのサービス範囲以外にある場合に、配置ユニット220は、予定のD2D通信リソースプールからリソースを選択して配置してもよい。なお、一例において、予定のD2D通信リソースプールは、予めD2D通信を支援するユーザー機器のチップに記憶されている情報、例えば特定の周波数帯域のリソースであり、他の一例において、例えばクラスタヘッドDUE5としてのUE 200が基地局デバイスのサービス範囲にある場合に、予定のD2D通信リソースプールは基地局デバイスで予め指定されたものであり、例えばRRCにより指定され、そして、UE 200は基地局デバイスが再び送信するRRCメッセージを受信することでリソースプール情報を更新してもよい。本例において、UE 200は基地局デバイスの支援がない場合にD2Dユーザーにリソースを割り当てることが可能であり、クラスタヘッドUE 200がさらにその管理する他のDUE間のD2D通信要求を受信した場合に、配置ユニット220がスケジューラとして操作され、当該スケジューラが例えばRRC層又はMAC層にて作動し、各グループDUE間のリンク品質、及びサービスのQoS要求、バッファ状態、干渉状況などの少なくとも一つに基づいて、リソースプールから各グループDUE用の通信リソースを特定する。
本開示の実施例によれば、通信ユニット210は、DUE2から、DUE2と、第3のUE、例えば図1に示すソースDUEとのリンク品質を指示する指示情報を受信してもよい。ここでDUE2とソースDUEとの間に予めにD2Dブロードキャスト通信を行っていることを仮定する以外、DUE2と第3のUEとの間に予めにD2Dユニキャスト通信を行っていることを仮定してもよく、本開示は特に限定していない。とにかく、この場合、以上言及された予定条件は、少なくとも、DUE2とDUE4との間のリンク品質がDUE2とソースDUEとのリンク品質よりも良いことを含んでもよい。
本開示の実施例によれば、通信ユニット210は、さらに、DUE2及び/又はDUE4から、ソースDUEがDUE2とDUE4のブロードキャスト情報ソースであることを指示する情報を受信してもよい。この際、予定条件を満足する場合に、配置ユニット220は、DUE2とDUE4とがユニキャストD2D通信を行うことを特定して、DUE2がDUE4からブロードキャスト情報を取得し続けるようにする。さらに、通信ユニット210は、DUE2がDUE4からソースDUEのブロードキャスト情報を受け取り続けるように、DUE2から、DUE2とソースDUEとの伝送フレーム番号ステータス(SN STATUS)を受信するとともに、伝送フレーム番号ステータスをDUE4に送信してもよい。
本開示の実施例によれば、配置ユニット220は、さらに、DUE2とDUE4とのD2D通信を行うためのHARQ(Hybrid Automatic Repeat Request:ハイブリッド自動再送要求)を配置してもよい。具体的に、配置ユニット220は、例えばHARQによるフィードバックの周波数などのパラメータを配置してもよく、例えばn個のトランスポートブロック(transport block)対して一回のフィードバックを行うことを決め、nは1より大きい整数である。さらに、通信ユニット210は関連するHARQ配置情報をDUE2及びDUE4に送信してもよい。
本開示の実施例によれば、配置ユニット220は、さらに、DUE2にDUE4にアクセスするためのD2D通信接続支援情報を配置してもよい。D2D通信接続支援情報は例えばRA preamble(Random access preamble:ランダムアクセスプリアンブル)、D2D RACH(Random access channel:ランダムアクセスチャンネル)リソースなどを含んでもよい。さらに、通信ユニット210は、支援情報をDUE2に送信してもよい。
本開示の実施例によれば、通信ユニット210は、RRC(Radio Resource Control:無線リソース制御)シグナリングによりリソースとMCSとを指示する情報を、DUE2及びDUE4に送信してもよい。
以上で図2と組み合わせてクラスタヘッドDUE5としてのUE 200の構成を記述した。次に、本開示の実施例による、クラスタ内の通常DUEとしてのUEの構成を記述する。図3には、クラスタ内の通常DUEとしての図1に示すDUE2のUE 300の構成を示している。図3に示すように、UE 300は、少なくとも、通信ユニット310と制御ユニット320などを含んでもよい。
通信ユニット310は、第1のUE例えば図1に示すDUE5(クラスタヘッドとされる)から、UE 300(例えば図1に示すDUE2)と第2のUE(例えば図1に示すDUE4)との間にセルラー通信プロトコルでのD2D通信を行うためのリソースとMCSとを指示する情報を受信することができる。
MCS情報に基づいて、制御ユニット320は、伝送待ちデータに対して変調と符号化を行うことができる。
ここで、通信ユニット310は、リソースにより、変調と符号化された伝送待ちデータをDUE4を送信してD2D通信を行ってもよい。
図3に示すように、UE 300は、さらに測定ユニット330を含んでもよい。測定ユニット330は、UE300(例えば図1に示すDUE2)とDUE4との間のリンク品質を測定してもよい。さらに、通信ユニット310は、リンク品質の指示情報を、クラスタヘッドとしてのDUE5に送信してもよい。
本開示の実施例によれば、UE300(例えば図1に示すDUE2)はDUE4とD2D通信を行う前に、第3のUE(例えば図1に示すソースDUE)とD2D通信を行ってもよい。この場合、測定ユニット330は、UE300(例えば図1に示すDUE2)とソースDUEとの間のリンク品質を測定してもよい。さらに、通信ユニット310は、リンク品質の指示情報をクラスタヘッドとしてのDUE5に送信してもよい。
本開示の実施例によれば、通信ユニット310は、クラスタヘッドとしてのDUE5から、UE 300(例えば図1に示すDUE2)とDUE4との間のリンク品質を測定するための測定配置情報と、UE300(例えば図1に示すDUE2)とDUE4との間でのD2D通信のためのHARQ配置情報と、DUE4にアクセスするD2D通信接続支援情報との少なくとも一つを受信してもよい。
本開示の実施例によれば、通信ユニット310は、支援情報に基づいて、D2D RACHによりD2D RA preambleをDUE4に送信してDUE4にアクセスするとともに、DUE4からアクセス応答を受信してもよい。ここで、アクセス応答は伝送待ちデータに対するスケジューリング計画及びタイミングアドバンスの少なくとも一つを含んでもよい。この例示において、DUE4にはスケジューラが設置されてもよく、クラスタヘッドに配置されたリソースとMCSに応じて毎回の伝送に対して具体的なリソーススケジューリングを行ってもよく、例えばクラスタヘッドに配置されたリソースは若干の時間周波数リソースブロックであり、DUE4におけるスケジューラは毎回に伝送されるデータが具体的にどのリソースブロックにより担持されるかを指定する。
本開示の実施例によれば、アクセス応答を受信した後に、通信ユニット310は、クラスタヘッドとしてのDUE5へ、DUE4とのD2D通信の確立に成功した確認情報を送信するとともに、ソースDUEから情報を受信することを停止してもよい。
本開示の実施例によれば、通信ユニット310は、D2DブロードキャストリンクによりソースDUEからブロードキャスト情報を受信するとともに、UE300(例えば図1に示すDUE2)とソースDUEの伝送フレーム番号ステータスとをクラスタヘッドとしてのDUE5に送信し、DUE5の支援でDUE4とユニキャストD2D通信を確立し、且つDUE4からブロードキャスト情報を受信し続けてもよい。注意することは、DUE2がブロードキャスト情報を懸念しなくなる場合に、ソースDUEと伝送フレーム番号ステータスとをDUE5に送信せず、相応的に、クラスタヘッドDUE5が目標DUE4に伝送フレーム番号に関する情報を通知しなくてもよい。
図4と5とを組み合わせて本開示の実施例による、無線通信システムにおいて通信切替を行うプロセスを記述する。図4には、本開示の実施例による、基地局デバイスがカバーする範囲内の、D2Dブロードキャストからユニキャストへの切替フローを示しており、図5には、本開示の実施例による、基地局デバイスがカバーする範囲以外の、D2Dブロードキャストからユニキャストへの切替フローを示している。
従来のセルラーネットワークがカバーする範囲内の、D2Dブロードキャスト通信モードがD2Dユニキャスト通信モードに切り替えられる場合において、主なフローが以下とおりである。
1. D2Dブロードキャスト通信にあるDUEはそのブロードキャストリンクの品質が悪くなったことを検出すると、クラスタヘッド(CH)にこのメッセージを通知し、クラスタヘッドはDUEと新目標DUEに相応する測定配置情報を送信する。
2. DUEは測定配置情報を利用して相応する測定を行った後に、クラスタヘッドに測定報告を送信し、クラスタヘッドがこの報告に応じてD2D通信モード切替決定を行い、eNB(evolution Node Base Station:進化型ノード基地局)へ切替要求を送信する。
3. eNBはDUE及び新目標DUEにリソースを割り当て、クラスタヘッドへ必要な情報を送信し、切り替えを確認する。
4. クラスタヘッドはDUE及び新目標DUEに必要な配置情報を送信して、DUEが新目標DUEとの間のD2Dユニキャスト通信を確立することを支援する。
具体的に、図4に示すように、ステップ1において、DUEはD2Dブロードキャストリンク品質が悪くなったことを検出し、クラスタヘッドへ相応する情報を送信する。
次に、ステップ2において、クラスタヘッドが配置情報をDUEに送信して相応する測定し、クラスタヘッドが新目標DUEを配置して参照信号を送信し、DUE測定に供し、ここで、配置情報は、例えば参照信号を送信/受信するための物理リソース情報を含む。
次に、ステップ3において、DUEは相応する測定を行うとともに、測定報告をクラスタヘッドに送信する。
次に、ステップ4において、クラスタヘッド(CH)は、DUEが送信する測定報告と、クラスタ内の無線リソース管理の状況に応じて切替決定を作成する。
次に、ステップ5において、クラスタヘッドは、eNBへDUEがD2Dユニキャスト通信を行う必要情報を持っているSWITCH REQUEST(切替要求)メッセージを送信する。当該情報は、例えば、DUEのID、新目標DUEのID、及び無線アクセスベアラコンテスト(E-RAB context)を含んでもよく、主に必要な無線ネットワーク層(RNL)とトランスポートネットワーク層(TNL)のアドレッシング情報、無線アクセスベアラのQoS配置ファイルなどを含む。
次に、ステップ6において、eNBは承認制御を行う。具体的に、eNBは、CHが送信する無線ベアラのQoS情報に応じて、その通信のために必要なリソースを保証できるかどうかを決定する。そして、eNBはQoS要求に応じてリソースを動的に割り当てる。また、新目標DUEが隣接セルに属する場合に、eNBはX2インタフェースを通じて新目標DUEのサービス基地局と交換し、リソースの割り当て問題を検討する必要がある。
次に、ステップ7において、eNBは切り替えを準備し、CHへSWITCH REQUEST ACKNOWLEDGE(切替要求確認)メッセージを送信し、このメッセージはDUEがD2D通信モード切替を行うために必要な情報を持っている。メッセージ内容には、主に、リソース割り当て保証、DUEと新目標DUEとのランダム接続の確立を行う一つのデフォルトD2D RACH preamble、及び他のパラメータ例えばD2Dユニキャストのアクセスパラメータを含む。
次に、ステップ8において、クラスタヘッドは配置を行うとともに配置情報をDUE及び新目標DUEに送信する。具体的に、クラスタヘッドはmobilityControlInformationメッセージを含むRRCConnectionReconfigurationメッセージを生成してもよい。メッセージ内容には、主に、リソース割り当て、変調符号化スキーム(MCS)、D2DユニキャストのHARQ等、及びSN STATUS TRANSFER(伝送フレーム番号ステータス)メッセージ、新目標DUEに送信されるPDCP層上の伝送フレーム番号受信状態を含む。
注意することは、幾つかの例において、D2Dブロードキャスト通信において、HARQをサポートすることも可能であり、HARQ実体により時間リソースを連絡し、HARQ(再)伝送に対してブラインド整合を行う。従って、D2D通信がブロードキャストからユニキャストに切り替えられた場合、HARQを再配置して、その通信ニーズを満たす必要がある。
次に、ステップ9において、クラスタヘッドが送信するRRCConnectionReconfigurationメッセージ(mobilityControlInformationを含む)に応じて、DUEはD2Dランダムアクセスにて新目標DUEにアクセスし、DUEの新目標DUE方向への同期を取得する。
次に、ステップ10において、新目標DUEはDUEへアクセス応答を送信する。送信情報内容には、SA(スケジューリング計画)、主に新目標DUEがどこで、いつ、どのようにD2D情報をDUEに送信するかを指示するもの、及びTA(タイミングアドバンス)を含んでよい。
次に、ステップ11において、DUEが新目標DUEへのアクセスに成功した場合に、DUEはそれぞれCHと新目標DUEへRRCConnectionReconfigurationCompleteメッセージを送信して、D2D通信モード切替完了を確認する。この場合、新目標DUEは受信したRRCConnectionReconfigurationCompleteメッセージを検証し、それから、DUEへデータを送信してもよい。
最後に、ステップ12において、DUEはD2Dブロードキャスト通信に関連するリソースを解放し、切替フローが完了する。
一方、従来のセルラーネットワークがカバーしない範囲内のD2Dブロードキャスト通信モードがD2Dユニキャスト通信モードに切り替えられる場合において、主なフローは以下の通りである。
1. D2Dブロードキャスト通信にあるDUEはそのブロードキャストリンク品質が悪くなったことを検出すると、クラスタヘッド(CH)にこのメッセージを通知し、すると、クラスタヘッドはDUEと新目標DUEへ相応する測定配置情報を送信する。
2. CHはDUEの測定報告に応じて通信モード切替の決定を行い、次に、事前配置(pre-configuration)に応じてリソースプールにおいてDUE及び新目標DUEに対してリソース割り当てを行う。
3. 取得した配置情報に応じて、DUEはD2Dブロードキャスト通信から新目標DUEとの間のユニキャスト通信への切り替えを図る。
具体的に、図5に示すように、ステップ1において、DUEはD2Dブロードキャストリンク品質が悪くなったことを検出し、クラスタヘッドへ相応する情報を送信する。
次に、ステップ2において、クラスタヘッドは測定制御を行う。具体的に、クラスタヘッドは配置情報をDUEに送信して相応する測定を行う。さらに、クラスタヘッドは新目標DUEを配置して参照信号を送信し、DUE測定に供する。
次に、ステップ3において、DUEは相応する測定を行うとともに、測定報告をクラスタヘッドに送信する。
次に、ステップ4において、クラスタヘッド(CH)は、DUEが送信する測定報告と、クラスタ内無線リソース管理の状況に応じて切替決定を出す。
次に、ステップ5において、クラスタヘッドは承認制御を行う。具体的に、CHは、受信した無線ベアラのQoS情報に応じて、事前配置のリソースプールにおいてその通信のために必要なリソースを保証できるかどうかを決める。それから、CHはQoS要求及び事前配置リソースプールにおける状況に応じて、リソースを割り当てる。
次に、ステップ6において、クラスタヘッドはDUE及び新目標DUEに対して配置を行う。具体的に、クラスタヘッドはmobilityControlInformationメッセージを含むRRCConnectionReconfigurationメッセージを生成する。メッセージ内容には、リソース割り当て、変調符号化スキーム(MCS)、D2DユニキャストのHARQ等、及びSN STATUS TRANSFER(伝送フレーム番号ステータス)メッセージ、新目標DUEに送信されるPDCP層上のフレーム番号受信ステータスを含む。
注意することは、D2Dブロードキャスト通信においてHARQをサポートすることも可能であり、HARQ実体により時間リソースを連絡し、HARQ(再)伝送に対してブラインド整合を行う。従って、D2D通信がブロードキャストからユニキャストに切り替えられた場合に、HARQを再配置を行って、その通信ニーズを満たす必要がある。
次に、ステップ7において、クラスタヘッドが送信するRRCConnectionReconfigurationメッセージ(mobilityControlInformationを含む)に応じて、DUEはD2Dランダムアクセスにて新目標DUEにアクセスし、DUEの新目標DUE方向への同期を取得する。
次に、ステップ8において、新目標DUEはDUEへアクセス応答を送信する。送信情報内容には、SA(スケジューリング計画)、主に新目標DUEがどこで、いつ、どのようにD2D情報をDUEに送信するかを指示するもの、及びTA(タイミングアドバンス)を含む。
次に、ステップ9において、DUEが新目標DUEへのアクセスに成功した場合に、DUEはCHと新目標DUEへそれぞれRRCConnectionReconfigurationCompleteメッセージを送信して、D2D通信モード切替完了を確認する。この場合、新目標DUEは受信したRRCConnectionReconfigurationCompleteメッセージを検証し、それから、DUEへデータを送信してもよい。
最後に、ステップ10において、DUEはD2Dブロードキャスト通信に関連するリソースを解放し、切替フローが完了する。
以上で、D2Dブロードキャスト通信モードがD2Dユニキャスト通信モードに切り替えられた場合を記述した。次に、近距離D2D通信モードが従来のセルラー通信モードに切り替えられる場合を記述する。
図6には、D2D通信モードからセルラー通信モードへの切り替えの場合を示している。図6に示すように、スレーブD2Dユーザー(スレーブDUE)がD2D通信モードにあり、LTE-DETACH状態にある。クラスタ全体が強い移動性を有する場合に(例えば高速鉄道の場合)、スレーブDUEが基地局とリンクを保持すると、大きいシグナリングオーバーヘッドにつながる。スレーブDUEがLTE-DETACH状態にし、クラスタヘッドのみと制御リンクを保持すると、不必要なシグナリングオーバーヘッドを節約することができる。
本実施例において、スレーブDUEとは、一つの近距離D2D通信クラスタ内の、そのサービス基地局とセルラーリンクを保持しないUEである。クラスタヘッドとは、一つの近距離D2D通信クラスタ内の、そのサービス基地局とセルラーリンクを保持するUEである。また、目標基地局とは、スレーブDUEが切替過程で接続する目標基地局である。
本開示の発明者が知っているクラスタヘッド支援無しの従来の切替フローにおいて、セルサーチとセル選択がスレーブDUEにより行われるので、一般にかかる時間が長くなり、且つネットワークとUEとの間に多くのシグナリングオーバーヘッドがある。
従来の切替フローにおいてネットワークとUEとの間に多くのシグナリングオーバーヘッドがある問題を克服するために、本開示は、クラスタヘッドの支援機能を増強できる、無線通信システムにおけるUE側の電子機器を提供することで、ネットワークとスレーブDUEとの間のシグナリングオーバーヘッドを減少させる。
図7には、本開示の他の一つの実施例によるUE 800の構成を示している。UE800は、図6に示すクラスタヘッドとしてもよい。図7に示すように、UE 800は少なくとも測定ユニット810、予測ユニット820等を含んでもよい。
測定ユニット810は、潜在的なセルリストに含まれる基地局デバイスに対して測定を行ってもよい。潜在的なセルリスト(PotentialCellList)にはスレーブDUEの潜在的な目標セルが記憶されており、それにはクラスタヘッドのソース基地局、スレーブDUEに記憶されているセル、クラスタヘッドに記憶されているセル及び隣接セルなどを含んでもよい。
測定ユニット810の測定結果に基づいて、予測ユニット820は、D2D通信を行うUEクラスタにおけるスレーブDUEに目標基地局デバイスを予測してもよい。
本開示の実施例によれば、クラスタヘッドの支援機能が増強されたので、ネットワークとスレーブDUEとの間のシグナリングオーバーヘッドを減少させることができる。
図7に示すように、UE 800は、さらに、第1の受信ユニットとしての受信ユニット830を含んでもよい。受信ユニット830は、スレーブDUEから、D2D通信モードから従来のセルラー通信モードへの切り替えを指示する切替要求情報を受信してもよい。ここで、切替要求情報は潜在的なセルリストに関する情報を含んでもよい。
さらに、図7に示すように、UE 800は、さらに、第1送信ユニットとしての送信ユニット840と、第2の受信ユニットとしての受信ユニット850と、第2の送信ユニットとしての送信ユニット860とを含んでもよい。
送信ユニット840は、基地局デバイスへランダムアクセスプリアンブル情報を送信してもよい。
次に、受信ユニット850は、基地局デバイスから、ランダムアクセス応答情報を受信してもよい。
ランダムアクセス応答情報に基づいて、送信ユニット860はスレーブDUEへ切替応答情報を送信してもよい。
本開示の実施例によれば、ランダムアクセス応答情報が、アクセスが成功しないことを指示する場合に、予測ユニット810は、アクセスに成功するまでに、潜在的なセルリストに含まれる残りの基地局デバイスから更なる目標基地局デバイスを予測してもよい。
本開示の実施例によれば、潜在的なセルリストに含まれる全ての基地局デバイスが、全部アクセスが成功しない場合に、送信ユニット860は、スレーブDUEへ、従来の、D2D通信モードから従来のセルラー通信モードへの切り替えを行うように指示する情報を送信してもよい。
本開示の実施例によれば、受信ユニット830から切替要求情報を受信してから予定の時間が経過した後にランダムアクセス応答情報が依然としてアクセスが成功しないことを指示した場合に、送信ユニット860は、スレーブDUEへ、従来の、D2D通信モードから従来のセルラー通信モードへの切り替えを行うように指示する情報を送信してもよい。
図8と組み合わせて、本開示の他の一実施例による、無線通信システムにおいて通信切替を行うプロセスを記述する。図8には、本開示の他の一実施例による、クラスタヘッド支援での、D2D通信モードから従来のセルラー通信モードへの切替フローを示している。
クラスタヘッド支援での、D2D通信モードから従来のセルラー通信モードへの場合において、基本的フローは以下の通りである。
1. スレーブDUEがクラスタヘッドの支援により目標セルに接続され、クラスタヘッドは仮想ランダムアクセスによって、スレーブDUEが快速な転換を達成するのを助けることができる。
2. 支援するランダムアクセスに成功すると、クラスタヘッドはシステム情報を収集し、スレーブDUEに、目標基地局が送信したシステム情報により、目標基地局と接続することが可能であることを通知することができる。
3. 切替支援タイマがオーバフローする前、又は切替支援閾値以内で、クラスタヘッドがランダムアクセスを支援することに失敗すると、スレーブDUEは従来のクラスタヘッド支援無しの切替フローをトリガーする。
具体的に、図8に示すように、ステップ0において、スレーブDUEとクラスタヘッドとの間にセルラー通信と類似するD2D通信を行うとともに、クラスタヘッドと基地局との間に従来のセルラー通信リンクが存在する。
次に、ステップ1において、レーブDUEがD2Dモードからセルラーモードへ切り替えしたことを表すように、スレーブDUEはクラスタヘッドswitch request(切替要求)を送信する。ここで、スレーブDUEに、クラスタヘッドの支援時間を指示するための一つのswitchAssistanceTimer(切替支援タイマ)が設置される。タイマがオーバフローする前に、スレーブDUEがクラスタヘッドの切替応答を受信しないと、スレーブDUEが従来の切り替えをトリガーする。スレーブDUEが送信したswitch request(切替要求)にはD2D通信する前の無線ベアラ情報が記憶されたセル情報リストを含む。
次に、ステップ2において、クラスタヘッドは切替フローを準備する。具体的に、基地局の測定(潜在的なセルリストからのものである)に応じて、クラスタヘッドは、スレーブDUEにとって最適な目標基地局を予測できる。クラスタヘッドはスレーブDUEに対する支援情報を記憶するためのswitchAssitanceInformation(切替支援情報)を管理してもよい。また、クラスタヘッドはSwitchAssistanceThreshold(切替支援閾値)をカウントしてもよい。SwitchAssistanceThreshold = |PotentialCellList|(潜在的なセルリストにおけるセル数)となる場合、クラスタヘッドがランダムアクセスの支援を完了できないと、クラスタヘッドはスレーブDUEに従来の切替フローを開始することを通知する。
次に、ステップ3において、クラスタヘッドは目標基地局へRA Preamble(ランダムアクセスプリアンブル)を送信する。
次に、ステップ4において、目標基地局はアドミッション制御(admission control)を行う。
次に、ステップ5において、目標基地局はクラスタヘッドへランダムアクセス応答(RA Response)を送信する。具体的に、クラスタヘッドはRA Responseを受信するとともに、UL Grant(アップリンクグラント)と、timing advance indication(タイミングアドバンス指示)と、temporary C-RNTI(一時的セル無線ネットワーク一時識別子)とを、switchAssitanceInformation(切替支援情報)に記憶する。
次に、ステップ6において、クラスタヘッドはスレーブDUEへswitchAssitanceInformationが含まれるswitch response(切替応答)を送信する。切替応答の内容は、例えば、UL Grant、Timing advance indication、セル情報(例えばPLMN(Public Land Mobile Network:公衆陸上移動ネットワーク)、セルID、キャリア周波数、MIB、SIBにおける従来のシステム情報等)、temporary C-RNTI等を含んでもよい。
次に、ステップ7において、スレーブDUEと目標基地局との間でRRCプロセスを行う。具体的に、スレーブDUEは、目標基地局へRRCConnectionRequest(RRC接続要求)を送信してもよい。それから、目標基地局はスレーブDUEへRRCConnectionSetup(RRC接続設定)を送信してもよい。この後、スレーブDUEは目標基地局へRRCConnectionSetupComplete(RRC接続設定完了)を送信してもよい。
次に、ステップ8において、目標基地局はクラスタヘッドへユーザーコンテキストの解放(UE context release)のシグナリングを送信してもよい。ここで、目標基地局がクラスタヘッドに切り替えに成功したことを通知し、クラスタヘッドがリソースの解放をトリガーする。
次に、ステップ9において、クラスタヘッドは、モード切替のスレーブDUEに関する無線リソース、ユーザーデータ平面リソース、及び制御データ平面リソースであるD2Dリソースを解放する。
次に、ステップ10において、クラスタヘッドはスレーブDUEへ切替要求承認(switch request Acknowledge)を送信する。この際、スレーブDUEはswitch request Acknowledgeを受信し、切り替えに成功したことを示す。
次に、無線通信システムにおいて無線通信を行うための方法を記述する。当該方法は、前記無線通信システムにおけるUE側の電子機器により、複数のUEとセルラー通信プロトコルでのD2D通信を行って、前記複数のUEへデータ及び/又は制御情報を直接送信し、前記複数のUEにおける第1のUE及び前記第1のUEがD2D通信を行う候補対象である第2のUEに、前記第1のUEと前記第2のUEとの間でD2D通信を行うためのリソースとMCSとを配置し、前記リソースと前記MCSとを指示する情報を前記第1のUEおよび前記第2のUEに送信することを含む。
好ましくは、第1のUEから、第1のUEと第2のUEとの間のリンク品質を指示する指示情報を受信するとともに、指示情報が指示するリンク品質が予定条件を満足する場合に、第1のUEと前記第2のUEとの間でD2D通信を行うためのリソースとMCSとを配置してもよい。
好ましくは、電子機器が基地局デバイスのサービス範囲以内にある場合に、第1のUEが第2のUEとD2D通信を行うことを指示する切替要求情報を、基地局デバイスに送信するとともに、基地局デバイスから、第1のUEと第2のUEとの間のD2D通信のためのリソース割り当て情報を含む切替要求確認情報を受信し、且つ少なくとも切替要求確認情報に基づいて配置してもよい。
好ましくは、電子機器が基地局デバイスのサービス範囲以外である場合に、予定のD2D通信リソースプールからリソースを選択して配置してもよい。
好ましくは、第1のUEから、第1のUEと第3のUEとの間のリンク品質を指示する指示情報を受信し、且つ予定条件は、少なくとも、第1のUEと第2のUEとの間のリンク品質が第1のUEと第3のUEとの間のリンク品質よりも良いことを含んでもよい。
好ましくは、第1のUE及び/又は第2のUEから、第3のUEが第1のUEと第2のUEのブロードキャスト情報ソースであることを指示する情報を受信し、予定条件を満足する場合に、第1のUEと第2のUEとがユニキャストD2D通信を行うことを特定し、且つ第1のUEから、第1のUEと第3のUEとの伝送フレーム番号ステータスを受信するとともに、第1のUEが第2のUEから第3のUEのブロードキャスト情報を受け取り続けるように、伝送フレーム番号ステータスを第2のUEに送信してもよい。
好ましくは、第1のUEと第2のUEとのD2D通信を行うためのハイブリッド自動再送要求HARQをさらに配置するとともに、関連するHARQ配置情報を、第1のUE及び第2のUEに送信してもよい。
好ましくは、さらに、第1のUEに、第2のUEにアクセスするためのD2D通信接続支援情報を配置するとともに、支援情報を第1のUEに送信してもよい。
好ましくは、RRCシグナリングにより、リソースとMCSとを指示する情報を第1のUE及び第2のUEに送信してもよい。
次に、他の一種の無線通信システムにおいて無線通信を行うための方法を記述する。当該方法は、前記無線通信システムにおけるUE側の電子機器により、第1のUEから、前記電子機器と第2のUEとの間でセルラー通信プロトコルでのD2D通信を行うためのリソースとMCSとを指示する情報を受信し、前記MCS情報に基づいて、伝送待ちデータに対して変調・符号化を行い、変調・符号化された伝送待ちデータを、前記リソースにより前記第2のUEを送信して前記D2D通信を行うことを含む。
好ましくは、当該方法は、電子機器と第2のUEとの間のリンク品質を測定するとともに、リンク品質の指示情報を第1のUEに送信することをさらに含んでもよい。
好ましくは、電子機器は第2のUEとD2D通信を行う前に第3のUEとD2D通信を行い、電子機器と第3のUEとの間のリンク品質を測定するとともに、リンク品質の指示情報を第1のUEに送信してもよい。
好ましくは、第1のUEから、電子機器と第2のUEとの間のリンク品質を測定するための測定配置情報と、電子機器と第2のUEとの間のD2D通信のためのハイブリッド自動再送要求HARQ配置情報と、第2のUEにアクセスするD2D通信接続支援情報との少なくとも一つを受信してもよい。
好ましくは、支援情報を第2のUEに送信して第2のUEにアクセスするとともに、第2のUEから、伝送待ちデータに対するスケジューリング計画及びタイミングアドバンスの少なくとも一つを含むアクセス応答を受信してもよい。
好ましくは、アクセス応答を受信した後、第1のUEへ、第2のUEとのD2D通信の確立に成功した確認情報を送信するとともに、第3のUEから情報を受信することを停止してもよい。
好ましくは、D2Dブロードキャストリンクにより第3のUEからブロードキャスト情報を受信するとともに、電子機器と第3のUEとの伝送フレーム番号ステータスを第1のUEに送信し、第1のUEの支援で第2のUEとユニキャストD2D通信を確立し、且つ第2のUEからブロードキャスト情報を受信し続けてもよい。
次に、他の一種の無線通信システムにおいて無線通信を行うための方法を記述する。当該方法は、無線通信システムにおけるUE側の電子機器により、潜在的なセルリストに含まれる基地局デバイスを測定し、測定された結果に基づいて、D2D通信を行うUEクラスタにおけるUEに目標基地局デバイスを予測することを含む。
好ましくは、当該方法は、UEから、D2D通信モードから従来のセルラー通信モードへの切り替えを指示する、潜在的なセルリストに関する情報を含む切替要求情報を受信することをさらに含んでもよい。
好ましくは、当該方法は、目標基地局デバイスへランダムアクセスプリアンブル情報を送信し、目標基地局デバイスからランダムアクセス応答情報を受信し、ランダムアクセス応答情報に基づいて、UEへ切替応答情報を送信することをさらに含んでもよい。
好ましくは、ランダムアクセス応答情報が、アクセスが成功しないことを指示した場合に、アクセスに成功するまでに、潜在的なセルリストに含まれる残りの基地局デバイスから更なる目標基地局デバイスを予測してもよい。
好ましくは、潜在的なセルリストに含まれる全ての基地局デバイスが、全部アクセスが成功しない場合に、UEへ、従来の、D2D通信モードから従来のセルラー通信モードへの切り替えを行うように指示する情報を送信してもよい。
好ましくは、切替要求情報を受信してから予定の時間が経過した後にランダムアクセス応答情報が依然としてアクセスが成功しないことを指示した場合に、UEへ、従来の、D2D通信モードから従来のセルラー通信モードへの切り替えを行うように指示する情報を送信してもよい。
本開示の実施例による、無線通信システムにおいて無線通信を行うための方法の上記各々のステップの各種の具体的な実施形態ついては、以上で既に詳細に記述されたので、ここで説明を重複しない。
本開示の実施例によれば、処理回路を含む電子機器をさらに提供し、当該処理回路は、複数のUEとセルラー通信プロトコルでのD2D通信を行って、前記複数のUEへデータ及び/又は制御情報を直接送信するように配置される操作、前記複数のUEのうち、第1のUEと、前記第1のUEがD2D通信を行う候補対象である第2のUEに、前記第1のUEと前記第2のUEとの間でD2D通信を行うためのリソースとMCSを配置する操作、及び前記リソースと前記MCSを指示する情報を、前記第1のUE及び前記第2のUEに送信する操作とを、実行するように配置される。
本開示の実施例によれば、処理回路を含む電子機器を提供し、当該処理回路は、第1のUEから、前記電子機器と第2のUEとの間でセルラー通信プロトコルでのD2D通信を行うためのリソースとMCSを指示する情報を受信する操作と、前記MCS情報に基づいて、伝送待ちデータに対して変調と符号化を行う操作と、変調符号化された伝送待ちデータを、前記リソースにより前記第2のUEを送信して前記D2D通信を行う操作とを、実行するように配置される。
本開示の実施例によれば,処理回路を含む電子機器を提供し、当該処理回路は、潜在的なセルリストに含まれる基地局デバイスを測定する操作、測定された結果に基づいて、D2D通信を行うUEクラスタにおけるUEに目標基地局デバイスを予測する操作とを、実行するように配置される。
上記電子機器は、さらに以上に記載の本開示の他の技術案を実行することも可能であることは当然であり、簡潔にするために、ここで一つ一つ重複しない。
もちろん、本開示による、無線通信システムにおいて無線通信を行うための方法のそれぞれの操作プロセスは各種の機器読み取り可能な記憶媒体に記憶されているコンピュータが実行可能なプロセスにより実現されることが可能である。
そして、本開示の目的は以下の形態により実現されることが可能である。上記実行可能なプログラムコードが記憶されている記憶媒体をシステム又はデバイスに直接又は間接に提供し、且つ、当該システム又はデバイスにおけるコンピューター又は演算処理ユニット(CPU)が上記プログラムコードを読み出し実行する。この際、当該システム又はデバイスがプログラムを実行する機能を有する限り、本開示の実施形態はプログラムに限定されず、当該プログラムは任意の形式、例えば、目標プログラム、インタープリターが実行するプログラム、又はオペレーティングシステムに提供するスクリプトプログラム等であってもよい。
上記のこれらの機器が読み取り可能な記憶媒体は、各種のメモリと記憶ユニット、半導体デバイス、ディスクユニット例えば光ディスク、磁ディスク、光磁気ディスク、及び他の情報を記憶するのに適する媒体等を含むがこれらに限定されるものではない。
また、コンピューターはインターネットの相応するネットワークに接続し、且つ本開示によるコンピュータープログラムコードをダウンロードしてコンピューターにインストールした上で当該プログラムを実行することで、本開示の技術案を図ることができる。
図9は、本開示の実施例による、無線通信システムにおいて無線通信を行うための方法を実現できる汎用のパソコンの例示的構成のブロック図である。
図9に示す、CPU1301は、読取専用メモリ(ROM)1302に記憶されているプログラム或いは記憶部1308からランダムアクセスメモリ(RAM)1303にロードしたプログラムに基づいて、各種の処理を実行する。RAM1303にも、必要に応じてCPU1301が各種の処理等を実行する際に必要なデータが記憶される。CPU1301、ROM1302、RAM1303は、バス1304を介して互いに接続されている。入力/出力インターフェース1305もバス1304に接続されている。
入力部1306(キーボード、マウス等を含む)、出力部1307(ディスプレイ、例えば陰極線管(CRT)、液晶ディスプレイ(LCD)等、スピーカ等を含む)、記憶部1308(ハードディスク等を含む)、通信部1309(ネットワークインターフェースカード、例えばLANカード、モデム等を含む)は、入力/出力インターフェース1305に接続されている。通信部1309は、ネットワーク、例えばインターネットを介して、通信処理を実行する。必要に応じて、ドライバー1310も入力/出力インターフェース1305に接続されている。リムーバブルメディア1311、例えばディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ等は、必要に応じてドライバー1310に装着され、その中から読み出したコンピュータプログラムが必要に応じて記憶部1308にインストールされるようにする。
ソフトウェアで上記一連の処理を実現する場合、ネットワーク、例えばインターネット或いは記憶装置、例えばリムーバブルメディア1311から、ソフトウェアを構成するプログラムをインストールする。
当業者であれば、この種の記憶媒体は、図9に示す、プログラムが記憶されており、デバイスと独立して配分してユーザにプログラムを提供するリムーバブルメディア1311に限定されないことが理解できる。リムーバブルメディア1311の例は、磁気ディスク(フロッピーディスク(登録商標))、光ディスク(光ディスク読取専用メモリ(CD−ROM)とデジタル多用途ディスク(DVD)を含む)、光磁気ディスク(ミニディスク(MD)(登録商標)を含む)、半導体メモリを含む。又は、記憶媒体は、ROM1302、記憶部1308に含まれるハードディスク等であってもよく、その中にプログラムが記憶されており、且つこれらを含む装置とともにユーザに配分される。
前記のように、本開示は、無線通信システムにおけるユーザー機器側の電子機器と無線通信システムにおいて無線通信を行うための方法を提供し、クラスタヘッドの支援作用が増強されるようにする。
本開示の以上のように記載される設計によれば、スレーブDUEについては、例えばセルサーチ、セル再選択、ランダムアクセス等の多くのフローを回避することができるので、シグナリングオーバーヘッドを減少させるとともに、D2Dモードから従来のセルラーモードへの切り替えをより早く実現することができる。
本開示のシステムと方法において、各部品又は各ステップは分割及び/又は再組み合わせることが可能であることが勿論である。これらの分割及び/又は再組み合わせは本発明の等価方案と見なすべきである。そして、上記一連の処理を実行するステップは、自然に説明の順で時間順に従って実行されるが、必ず時間順に従って実行される必要がない。あるステップは並行又は独立に実行されることが可能である。
以上、図面を組み合わせて本発明の実施例を詳細に記述したが、以上で記述された実施形態は、本発明を説明するためのものであり、限定するのではない。当業者にとって、上記実施形態について、各種の修正、変更を行うことが可能で、本発明の本質と範囲から逸脱しない。従って、本発明の範囲は付随する特許請求の範囲及び均等の意味のみに限定される。
本開示は、無線通信分野に関し、具体的には、無線通信システムにおけるユーザー機器側の電子機器と無線通信システムにおいて無線通信を行うための方法に関する。
この部分は本開示に関する背景情報を提供しており、必ずしも先行技術ではない。
D2D(Device-to-Device:デバイス−デバイス間)通信技術とは、セルラー通信UE(User Equipment:ユーザー機器)が端末間直接通信にてデータ交換を直接に行う情報伝送方式を指す。D2D通信は、従来のセルラー通信に比べて、スペクトルリソースを多重化し、伝送距離が短く、情報が基地局を介さずに中継されるので、D2D通信はスペクトル利用率を増加し、UE送信電力及び基地局負荷を低減することが可能となる。D2D通信を行っているDUE(Device-to-Device User Equipment)がD2D通信モードから従来のセルラー通信モードに切り替える必要がある場合に、その切替フローの設計とかかるシグナリングは現在標準化の仕事にカバーされていない一部である。しかしながら、このような通信モードの切り替えは、従来のUEが一つの基地局から他の一つの基地局に切り替える切替メカニズムと異なり、一つのUEの通信目標がUEから基地局に切り替えることに反映され、一種の非従来の通信モードから従来の通信モードに切り替えるので、このメカニズムでの切替フローは特定の場合に応じて一定の規範と設計を行う必要があり、シグナリングのオーバーヘッドを最大に減らすとともに、切替フローの合理性と依頼性を保証する。
また、D2Dブロードキャストは現在の3GPP(3rd Generation Partnership Project:第3世代パートナーシップ・プロジェクト)RAN1(Radio Access Network:無線アクセスネットワーク)の重要な焦点であり、主に公共セキュリティ分野に用いられる。D2Dブロードキャストは、点対多点の通信であり、ソースDUEはブロードキャストサービスを提供するブロードキャストソースUEであり、それが残りのDUEに同じ情報を提供し、且つ一般にUEフィードバック情報を受信する必要がない。特定の要因の影響によって、D2Dブロードキャストリンクの品質が悪くなり、且つDUEのサービスニーズを受信することを満足しない場合に、D2D通信はブロードキャストモードから他のモードに切り替えて情報受信の完全性を保証する必要がある。しかしながら、先行技術においてまだD2D通信がブロードキャストモードから他のモードに切り替える具体的なフロー及び方案を検討せず、例えば、フィードバック情報がない場合に、どちらの実体によりトリガーするか及び如何に前記モード切替をトリガーするかのことである。幾つかの既知の研究において、一定の距離条件を満足する複数のDUEに通信ニーズがある際に、UEクラスタを構築することが可能である。D2D通信クラスタの優勢は一定の集中制御性に反映されており、即ち、基地局がクラスタ内の少量のUEと従来のリンクを保持するだけで、クラスタ全体はいずれも基地局と従来のリンクを保持するのと等価であるようにすることが可能である。DUEクラスタにおいて、その中の一つのDUEをクラスタヘッド(Cluster Head)に設置し、クラスタヘッドは基地局間との従来のリンク接続を保持し、基地局からの情報を転送することを担当する。DUEクラスタ内では、クラスタヘッド以外のノードはスレーブDUEと称される。スレーブDUEとセルラーセル基地局との間に接続リンクがない又は有限の通信のみを行い、例えば、LTE-DETACHED状態にある。全てのUEがいずれも基地局とリンク接続を保持することに比べて、スレーブDUEと基地局との間が接続無しの状態にある又は有限の通信を行う際に、インタラクティブシグナリングは大幅に低減される。当該通信モードは未来の高速、集中的なセル設置の通信の場合だけでなく、同時に公共セキュリティ分野の場合の考慮に適用する。しかしながら、クラスタヘッドの具体的な機能、及びD2D通信において参与する必要がある操作とそのスレーブDUEの相応する操作については、さらに規範と設計を要する。
この部分は本開示の一般的な概要を提供し、その全部の範囲又はその全部の特徴の完全な公開ではない。
本開示は、クラスタヘッドの支援作用を明確にし、且つ強化させるために、無線通信システムにおけるユーザー機器側の電子機器と無線通信システムにおいて無線通信を行うための方法を提供することで、以上言及された技術的問題の少なくとも一つを解決することを目的とする。
本開示の一局面によれば、無線通信システムにおけるユーザー機器側の電子機器を提供し、当該電子機器は、複数のユーザー機器へデータ及び/又は制御情報を直接送信するように、前記複数のユーザー機器とセルラー通信プロトコルでのデバイス−デバイス間のD2D通信を行い、前記複数のユーザー機器のうち、第1のユーザー機器、及び前記第1のユーザー機器がD2D通信を行う候補対象である第2のユーザー機器に、前記第1のユーザー機器と前記第2のユーザー機器との間にD2D通信を行うためのリソースと変調符号化スキームMCSとを配置するように配置されている回路を含み、前記回路は、さらに、前記リソースと前記MCSとを指示する情報を、前記第1のユーザー機器及び前記第2のユーザー機器に送信するように配置されている。
本開示のその他の一局面によれば、無線通信システムにおけるユーザー機器側の電子機器を提供し、当該電子機器は、第1のユーザー機器から、前記電子機器と第2のユーザー機器との間にセルラー通信プロトコルでのD2D通信を行うためのリソースと変調符号化スキームMCSを指示する情報を受信し、前記MCS情報に基づいて、伝送待ちデータに対して変調と符号化を行うように配置されている回路を含み、前記回路は、さらに、前記D2D通信を行うように、変調符号化された伝送待ちデータを、前記リソースにより前記第2のユーザー機器に送信するように配置されている。
本開示のその他の一局面によれば、無線通信システムにおけるユーザー機器側の電子機器を提供し、当該電子機器は潜在的なセルリストに含まれる基地局デバイスを測定し、前記測定ユニットの測定結果に基づいて、デバイス−デバイス間のD2D通信を行うユーザー機器クラスタにおけるユーザー機器に目標基地局デバイスを予測するように配置されている回路とを含む。
本開示のその他の一局面によれば、無線通信システムにおいて無線通信を行うための方法を提供し、当該方法は、複数のユーザー機器へデータ及び/又は制御情報を直接送信するように、前記無線通信システムにおけるユーザー機器側の電子機器により、前記複数のユーザー機器とセルラー通信プロトコルでのデバイス−デバイス間のD2D通信を行い、前記複数のユーザー機器における第1のユーザー機器と前記第1のユーザー機器がD2D通信を行う候補対象である第2のユーザー機器に、前記第1のユーザー機器と前記第2のユーザー機器との間にD2D通信を行うためのリソースと変調符号化スキームMCSとを配置し、前記リソースと前記MCSとを指示する情報を、前記第1のユーザー機器及び前記第2のユーザー機器に送信することを含む。
本開示のその他の一局面によれば、無線通信システムにおいて無線通信を行うための方法を提供し、当該方法は、前記無線通信システムにおけるユーザー機器側の電子機器により、第1のユーザー機器から、前記電子機器と第2のユーザー機器との間にセルラー通信プロトコルでのD2D通信を行うためのリソースと変調符号化スキームMCSとを指示する情報を受信し、前記MCS情報に基づいて、伝送待ちデータに対して変調・符号化を行い、前記D2D通信を行うように、変調・符号化された伝送待ちデータを、前記リソースにより前記第2のユーザー機器を送信することを含む。
本開示のその他の一局面によれば、無線通信システムにおいて無線通信を行うための方法を提供し、当該方法は、無線通信システムにおけるユーザー機器側の電子機器により、潜在的なセルリストに含まれる基地局デバイスを測定し、測定された結果に基づいて、デバイス−デバイス間のD2D通信を行うユーザー機器クラスタにおけるユーザー機器に目標基地局デバイスを予測することを含む。
本開示による無線通信システムにおけるユーザー機器側の電子機器と、無線通信システムにおいて無線通信を行うための方法を使用することで、クラスタヘッドの支援作用が明確になり、増強される。幾つかの特殊な場合について、例えば、D2D通信過程で従来のセルラーネットワークとLTE(Long Term Evolution:ロング・ターム・エボリューション)リンクがないスレーブDUEに対して、D2D通信モードから従来のセルラー通信モードに切り替えられる場合に、クラスタヘッドの支援作用は切替速度を向上させ、且つシグナリングオーバーヘッドを減少させることを保証することができる。また、例えばD2Dブロードキャスト又はマルチキャストの場合において、クラスタヘッドの支援機能は、D2Dブロードキャスト又はマルチキャストモードからユニキャスト通信モードへの切替フローをスムーズに完了することを助けることができる。
ここで提供する記述から、更なる適用性領域が明らかになる。この概要における記述と特定の例は、あくまでも例示的の目的であり、本開示の範囲を限定するものではない。
ここで記述する図面はあくまでも選択された実施例の目的であり、全部の可能な実施ではなく、且つ本開示の範囲を限定するものではない。図面において:
本開示の実施例による、D2DブロードキャストモードからD2Dユニキャストモードへの切り替えの場合を図示する模式図である。
本開示の一実施例による、ユーザー機器の構成を図示するブロック図である。
本開示の他の一実施例による、ユーザー機器の構成を図示するブロック図である。
本開示の一実施例による、無線通信システムにおいて通信モード切替を行うための方法を図示するシーケンス図である。
本開示の他の一実施例による、無線通信システムにおいて通信モード切替を行うための方法を示すシーケンス図である。
発明者が知っているD2D通信モードからセルラー通信モードへの切り替えの場合を図示する模式図である。
本開示の他の一実施例による、ユーザー機器の構成を図示するブロック図である。
本開示の他の一実施例による、無線通信システムにおいて通信モード切替を行うための方法を図示するシーケンス図である。
本開示の一実施例による、無線通信システムにおいて通信モード切替を行うための方法を実現することが可能な汎用のパソコンの例示的構成ブロック図である。
本開示は容易に様々な修正及び置換形式に供するが、その特定の実施例は既に例として図面に示され、ここで詳細に記述する。しかしながら、ここで特定の実施例に対する記述は本開示を開示される具体的な形式に限定するものではなく、逆に、本開示の目的は本開示の精神と範囲に入る全ての修正、等価、置換をカバーすることであることが理解されるべきである。注意することは、幾つかの図面にわたって、相応する符号が相応する部品を指す。
以下、図面を参照して本開示の例をより十分に記述する。以下の記述は実際に例示的なものであり、本開示、応用又は用途を限定するものではない。
本開示を詳しくするために、例示実施例を提供し、そして、当業者にその範囲を十分に伝える。多くの特定の細部、例えば、特定の部品、装置及び方法の例を述べて、本開示の実施例の詳しい理解を提供する。当業者にとって、特定の細部を使用する必要がなく、例示実施例は多い異なる形態にて実施され、これらはいずれも本開示の範囲を限定すると理解されるべきではないのは自明なことである。幾つかの例示実施例において、よく知られているプロセス、よく知られている構成及びよく知られている技術を詳細に記述しない。
本開示は、無線通信ネットワークにおけるD2D(Device-to-Device:デバイス−デバイス間)通信に関するものである。本開示にかかるUE(User Equipment:ユーザー機器)は移動端末、コンピューター、車載デバイスなどの無線通信機能を有する端末を含むが、これらに限定されるものではない。さらに、本開示にかかるUEはUEそのもの、又はその中の部品例えばチップであってもよい。また、本開示にかかる基地局は、例えば、eNodeB又は、eNodeBにおける部品例えばチップであってもよい。
図1には、本開示の実施例による、D2DブロードキャストモードからD2Dユニキャストモードへの切り替えの場合を示している。
図1に示すように、一つのD2Dブロードキャストグループ内において、ソースDUE(D2D User Equipment:D2Dユーザー機器)は残りのDUE(即ちDUE1、DUE2、DUE3)へ情報をブロードキャストする。DUE2のブロードキャストリンクが悪くなり(例えばDUE2がソースDUEから離れた位置に移動する)、情報伝送品質を保証できない場合に、現在のD2Dブロードキャストモードから他の通信モードに切り替える必要がある。DUEがD2Dブロードキャストモードから従来のセルラーモードに切り替えることはその基本的な通信ニーズ(基地局によりソースDUEと連続する通信を行う又は基地局により他の近隣のDUEと通信する)を保証し得る。しかしながら、当該切替プロセスは、多くのシグナリングオーバーヘッドにつながる。本開示の発明者は、DUE2がD2Dブロードキャストモードから他のDUEとのユニキャスト通信モードに切り替えると、基本的な通信ニーズが同様に満たされることができると考えている。例えば、DUE2が依然としてソースDUEが送信したブロードキャスト情報を知る必要がある場合に、既に当該ブロードキャスト情報が知られたDUE1とのユニキャスト通信に切り替えて当該情報を受け取ってもよいし、DUE2の上位層アプリが当該ブロードキャスト情報を懸念しない場合に、他のDUE例えばDUE4とのユニキャスト通信に狙い通りに切り替えてもよい。従来のセルラーモードに切り替えることに比べて、切替時間とシグナリングとは多く削減される。
図1に示す場合において、DUE1と、DUE2と、DUE4と、DUE5とは一つのDUEクラスタを構成する。この一つのクラスタにおいて、DUE5はCH(Cluster Head:クラスタヘッド)となる。本発明のクラスタヘッドはクラスタ内の、ネットワーク側とのリンクを保持するDUEであり、クラスタ内のメンバーを支援してD2D通信モード切替を行うことができる。
図1には、さらにブロードキャストソースDUEが存在し、それはD2Dブロードキャスト通信においてブロードキャスト情報を送信するDUEである。その他のDUE、例えばDUE1と、DUE2と、DUE3とはD2Dブロードキャスト通信においてブロードキャスト情報を受信するDUEである。また、例えば、図1(b)に図示するように、DUE4のようなDUEは新目標DUEと称されてもよく、例えばDUE2のようなDUEのためにD2Dユニキャスト通信する際の通信対象を構成する。
図1に示す場合は単なる例として、本開示はこれに限定されるものではない。例えば、ソースDUEとクラスタヘッドとは同一のUEであってもよい。また、図1に示す場合において基地局、例えばeNB(evolution Node Base Station:進化型ノード基地局)(図示しない)が存在してもよく、それはDUE(例えばDUE2)とクラスタヘッドとが位置するサービスセルであり、新目標DUEのサービスセルであってもよいし、それではなくてもよく、即ち、新目標DUEがDUE(例えばDUE2)の隣接セルに位置することができる。
本開示の実施例によれば、一つの、D2Dブロードキャスト通信を行っているD2Dブロードキャストクラスタ(D2D broadcast cluster)において、一つのクラスタユーザー例えばDUE2にとって、DUE2とD2Dブロードキャスト通信を行っているソースDUEとの間のリンク品質が変わる場合に、即ち、リンク品質が低下する場合に、DUE2はD2DブロードキャストモードからD2Dユニキャストモードに切り替えて、その情報受信の完全性と連続性を保証するようにする。同時に、ブロードキャストクラスタユーザーが同一のソースDUEからの情報を受信すると、情報損失などの問題を考慮しないので、理論的には、ブロードキャストクラスタユーザーが同じ情報を得られる。従って、伝送モード切替を行うブロードキャストクラスタユーザーは、それが得たい目標情報が変わるか変わらないかが可能となり、即ち当該ブロードキャストクラスタユーザーにとって、それが当該ブロードキャストクラスタのいずれかのブロードキャストクラスタユーザーとのユニキャスト通信に切り替えることが可能となる。
図2には、本開示の実施例による、UE200の構成を示している。この実施例において、UE200はクラスタヘッドとしてもよく、図1に示すDUE5のようである。図2に示すように、UE 200は、通信ユニット210と配置ユニット220とを含んでもよい。UE 200は、移動端末(例えばスマートフォン、タブレットパソコン(PC)、ノート型PC、携帯型ゲーム端末、携帯型/ウオッチドッグ型移動ルータとデジタル撮像装置)又は車載端末(例えば自動車ナビゲーション装置)として実現されることが可能である。UE 200は、マシンツーマシン(M2M)通信を実行する端末(マシン型通信(MTC)端末とも称される)として実現されることも可能である。また、UE 200は、上記端末における端末ごとに取り付けられた無線通信モジュール(例えば単一のチップを含む集成回路モジュール)であってもよい。
本開示の実施例によれば、UE200は処理回路を含んでもよい。さらに、処理回路は、各種のディスクリートの機能ユニットを含んでそれぞれの異なる機能及び/又は操作を実行してもよい。なお、これらの機能ユニットは物理実体又は論理実体であってもよく、異なる呼称のユニットは同一の物理実体により実現される可能性がある。さらに、UE200は、一つの処理回路を含んでもよく、複数の処理回路を含んでもよい。また、UE200はトランシーバーとしての通信ユニットを含んでもよい。
通信ユニット210は、複数のUEへデータ及び/又は制御情報を直接送信するように、複数のUE(例えば図1に示すDUE1、DUE2、DUE4)とセルラー通信プロトコルでのD2D通信を行うことができる。ここでのセルラー通信プロトコルは、例えばLTE-A(Long Term Evolution advanced)、LTE-Uなどであってもよく、本開示は特に限定していない。
配置ユニット220は、複数のUEのうち第1のUE、例えば図1におけるDUE2、及び第2のUE、例えば図1におけるDUE4に、DUE2とDUE4との間にD2D通信を行うためのリソースとMCS(Modulation and Coding Scheme:変調符号化スキーム)を配置してもよい。ここで、DUE4は、DUE2がD2D通信を行う候補対象である。
通信ユニット210はリソースとMCSとを指示する情報をDUE2及びDUE4に送信してもよい。
なお、説明したのは、本発明の一例において、D2D通信にデフォルトの専用MCSがあり、この場合、配置ユニット220はMCSを配置しなくてもよい。
なお、指示されるリソースは、例えば物理リソースブロック(physical resource blocks,PRB)であり、MCS情報は、例えば値の範囲が0〜31の5ビットのIMCS(MCSインデックス値)である。各IMCSは特定の変調方式(例えばQPSK、16QAM、64QAM)に対応し、変調次数(modulation order)で前記変調方式を表すことが可能であり、IMCSは特定のトランスポートブロックサイズ(transport block size,TBS)に対応してもよい。また、幾つかの例において、IMCSはまた特定の冗長バージョン(redundency version)に対応する。ここで、MCSインデックス値と、変調次数、トランスポートブロックサイズ及び冗長バージョンとの対応関係はテーブルにて反映され、予めDUEのチップに記憶されてもよい。一つの具体的な例において、D2D通信用のMCSインデックス値と、変調次数、トランスポートブロックサイズ及び冗長バージョンとの対応関係テーブルは、既存のPUSCH用のテーブルと同じである。他の一例において、D2D通信用のMCSインデックス値の範囲は上記の0〜31のサブセットであり、例えば値の範囲が10〜20に限定されることで、DUE間の変調・符号化の複雑さを低減させる。
また、更に説明したいのは、本明細書と付随する特許請求の範囲にかかるそれぞれのユニットは物理実体又は論理実体であってもよく、異なる呼称のユニットは同一の物理実体により実現される可能性がある。例えば、本明細書において、後述される第1送信ユニット、第2の送信ユニットは同じセットのアンテナ、フィルタ、変調復調器などの物理実体により実現されてもよい。
本開示の実施例によれば、クラスタヘッドDUE5としてのUE 200がクラスタ内のDUE2とDUE4にD2D通信を行うリソース(及び可能なMCS)に配置してもよく、これにより、D2Dブロードキャスト又はマルチキャストモードからユニキャスト通信モードに切り替えること、ひいては一つのD2Dユニキャスト通信対象から他の一つのD2Dユニキャスト通信対象への切替フローをスムーズに完成するのを助けることが可能となる。
本開示の実施例によれば、通信ユニット210は、DUE2からDUE2とDUE4との間のリンク品質を指示する指示情報、例えばDUE2が測定されて得られた測定結果を受信してもよい。他の一例において、クラスタヘッドUE200はDUE2に対して測定を行い、DUE2と他のDUE、例えばDUE4との間のリンク品質指示を得る。指示情報が指示するリンク品質が予定条件を満足する場合に、配置ユニット210は、DUE2とDUE4との間にD2D通信を行うためのリソースとMCSとを配置してもよい。言い換えれば、配置ユニット210はDUE2とDUE4との間のリンク品質又はチャネル品質、無線環境(radio condition)を考慮してリソースとMCSとを配置する。また、配置ユニット210は、DUE2から現在のサービスQoS要求、バッファ状態(buffer status)、干渉状況などの少なくとも一つを受信して前記リソースとMCSとの配置を考慮してもよい。このようにすれば、切替フローをスムーズに行うことを保証することができる。
例えば、クラスタヘッドDUE5としてのUE 200が基地局デバイスのサービス範囲にある場合に、通信ユニットは、DUE2がDUE4とD2D通信を行う切替要求情報を基地局デバイスに送信するとともに、基地局デバイスから切替要求確認情報を受信してもよい。例えば、UE200はDUE2とDUE4との間のリンク品質が予定条件を満足するかどうかを判断し、満足したと判断された場合に、切替要求情報を基地局デバイスに送信して、システムのオーバーヘッドを低減させる。ここで、切替要求情報は、さらに、DUE2から受信したその現在のサービスのQoS要求、バッファ状態(buffer status)、干渉状況などの少なくとも一つを含んでもよく、切替要求確認情報は、DUE2とDUE4との間のD2D通信のためのリソース割り当て情報を含んでもよい。この際、配置ユニット220は、少なくとも切替要求確認情報に基づいて配置してもよい。一例において、UE 200は切替要求情報を上位層シグナリング、例えばRRCメッセージに含めて基地局デバイスに送信し、相応的に、基地局デバイスはDUE2とDUE4との間のD2D通信のためのリソース割り当て情報をRRCメッセージに含めてUE 200にフィードバックし、UE 200は上位層で解析してDUE2とDUE4との間のD2D通信のためのリソース割り当て情報を抽出する。具体的には、基地局デバイスに位置するスケジューラ(scheduler)は、DUE2とDUE4との間のリンク品質、及びサービスのQoS要求、バッファ状態、干渉状況などの少なくとも一つに基づいてリソース割り当てを特定する。一例として、基地局デバイスにおいて、D2D用のスケジューラを専用的に設置して、半静的にD2Dユーザーにリソースを割り当てる。
一方、例えばクラスタヘッドDUE5としてのUE 200が基地局デバイスのサービス範囲以外にある場合に、配置ユニット220は、予定のD2D通信リソースプールからリソースを選択して配置してもよい。なお、一例において、予定のD2D通信リソースプールは、予めD2D通信を支援するユーザー機器のチップに記憶されている情報、例えば特定の周波数帯域のリソースであり、他の一例において、例えばクラスタヘッドDUE5としてのUE 200が基地局デバイスのサービス範囲にある場合に、予定のD2D通信リソースプールは基地局デバイスで予め指定されたものであり、例えばRRCにより指定され、そして、UE 200は基地局デバイスが再び送信するRRCメッセージを受信することでリソースプール情報を更新してもよい。本例において、UE 200は基地局デバイスの支援がない場合にD2Dユーザーにリソースを割り当てることが可能であり、クラスタヘッドUE 200がさらにその管理する他のDUE間のD2D通信要求を受信した場合に、配置ユニット220がスケジューラとして操作され、当該スケジューラが例えばRRC層又はMAC層にて作動し、各グループDUE間のリンク品質、及びサービスのQoS要求、バッファ状態、干渉状況などの少なくとも一つに基づいて、リソースプールから各グループDUE用の通信リソースを特定する。
本開示の実施例によれば、通信ユニット210は、DUE2から、DUE2と、第3のUE、例えば図1に示すソースDUEとのリンク品質を指示する指示情報を受信してもよい。ここでDUE2とソースDUEとの間に予めにD2Dブロードキャスト通信を行っていることを仮定する以外、DUE2と第3のUEとの間に予めにD2Dユニキャスト通信を行っていることを仮定してもよく、本開示は特に限定していない。とにかく、この場合、以上言及された予定条件は、少なくとも、DUE2とDUE4との間のリンク品質がDUE2とソースDUEとのリンク品質よりも良いことを含んでもよい。
本開示の実施例によれば、通信ユニット210は、さらに、DUE2及び/又はDUE4から、ソースDUEがDUE2とDUE4のブロードキャスト情報ソースであることを指示する情報を受信してもよい。この際、予定条件を満足する場合に、配置ユニット220は、DUE2とDUE4とがユニキャストD2D通信を行うことを特定して、DUE2がDUE4からブロードキャスト情報を取得し続けるようにする。さらに、通信ユニット210は、DUE2がDUE4からソースDUEのブロードキャスト情報を受け取り続けるように、DUE2から、DUE2とソースDUEとの伝送フレーム番号ステータス(SN STATUS)を受信するとともに、伝送フレーム番号ステータスをDUE4に送信してもよい。
本開示の実施例によれば、配置ユニット220は、さらに、DUE2とDUE4とのD2D通信を行うためのHARQ(Hybrid Automatic Repeat Request:ハイブリッド自動再送要求)を配置してもよい。具体的に、配置ユニット220は、例えばHARQによるフィードバックの周波数などのパラメータを配置してもよく、例えばn個のトランスポートブロック(transport block)対して一回のフィードバックを行うことを決め、nは1より大きい整数である。さらに、通信ユニット210は関連するHARQ配置情報をDUE2及びDUE4に送信してもよい。
本開示の実施例によれば、配置ユニット220は、さらに、DUE2にDUE4にアクセスするためのD2D通信接続支援情報を配置してもよい。D2D通信接続支援情報は例えばRA preamble(Random access preamble:ランダムアクセスプリアンブル)、D2D RACH(Random access channel:ランダムアクセスチャンネル)リソースなどを含んでもよい。さらに、通信ユニット210は、支援情報をDUE2に送信してもよい。
本開示の実施例によれば、通信ユニット210は、RRC(Radio Resource Control:無線リソース制御)シグナリングによりリソースとMCSとを指示する情報を、DUE2及びDUE4に送信してもよい。
以上で図2と組み合わせてクラスタヘッドDUE5としてのUE 200の構成を記述した。次に、本開示の実施例による、クラスタ内の通常DUEとしてのUEの構成を記述する。図3には、クラスタ内の通常DUEとしての図1に示すDUE2のUE 300の構成を示している。図3に示すように、UE 300は、少なくとも、通信ユニット310と制御ユニット320などを含んでもよい。
通信ユニット310は、第1のUE例えば図1に示すDUE5(クラスタヘッドとされる)から、UE 300(例えば図1に示すDUE2)と第2のUE(例えば図1に示すDUE4)との間にセルラー通信プロトコルでのD2D通信を行うためのリソースとMCSとを指示する情報を受信することができる。
MCS情報に基づいて、制御ユニット320は、伝送待ちデータに対して変調と符号化を行うことができる。
ここで、通信ユニット310は、リソースにより、変調と符号化された伝送待ちデータをDUE4を送信してD2D通信を行ってもよい。
図3に示すように、UE 300は、さらに測定ユニット330を含んでもよい。測定ユニット330は、UE300(例えば図1に示すDUE2)とDUE4との間のリンク品質を測定してもよい。さらに、通信ユニット310は、リンク品質の指示情報を、クラスタヘッドとしてのDUE5に送信してもよい。
本開示の実施例によれば、UE300(例えば図1に示すDUE2)はDUE4とD2D通信を行う前に、第3のUE(例えば図1に示すソースDUE)とD2D通信を行ってもよい。この場合、測定ユニット330は、UE300(例えば図1に示すDUE2)とソースDUEとの間のリンク品質を測定してもよい。さらに、通信ユニット310は、リンク品質の指示情報をクラスタヘッドとしてのDUE5に送信してもよい。
本開示の実施例によれば、通信ユニット310は、クラスタヘッドとしてのDUE5から、UE 300(例えば図1に示すDUE2)とDUE4との間のリンク品質を測定するための測定配置情報と、UE300(例えば図1に示すDUE2)とDUE4との間でのD2D通信のためのHARQ配置情報と、DUE4にアクセスするD2D通信接続支援情報との少なくとも一つを受信してもよい。
本開示の実施例によれば、通信ユニット310は、支援情報に基づいて、D2D RACHによりD2D RA preambleをDUE4に送信してDUE4にアクセスするとともに、DUE4からアクセス応答を受信してもよい。ここで、アクセス応答は伝送待ちデータに対するスケジューリング計画及びタイミングアドバンスの少なくとも一つを含んでもよい。この例示において、DUE4にはスケジューラが設置されてもよく、クラスタヘッドに配置されたリソースとMCSに応じて毎回の伝送に対して具体的なリソーススケジューリングを行ってもよく、例えばクラスタヘッドに配置されたリソースは若干の時間周波数リソースブロックであり、DUE4におけるスケジューラは毎回に伝送されるデータが具体的にどのリソースブロックにより担持されるかを指定する。
本開示の実施例によれば、アクセス応答を受信した後に、通信ユニット310は、クラスタヘッドとしてのDUE5へ、DUE4とのD2D通信の確立に成功した確認情報を送信するとともに、ソースDUEから情報を受信することを停止してもよい。
本開示の実施例によれば、通信ユニット310は、D2DブロードキャストリンクによりソースDUEからブロードキャスト情報を受信するとともに、UE300(例えば図1に示すDUE2)とソースDUEの伝送フレーム番号ステータスとをクラスタヘッドとしてのDUE5に送信し、DUE5の支援でDUE4とユニキャストD2D通信を確立し、且つDUE4からブロードキャスト情報を受信し続けてもよい。注意することは、DUE2がブロードキャスト情報を懸念しなくなる場合に、ソースDUEと伝送フレーム番号ステータスとをDUE5に送信せず、相応的に、クラスタヘッドDUE5が目標DUE4に伝送フレーム番号に関する情報を通知しなくてもよい。
図4と5とを組み合わせて本開示の実施例による、無線通信システムにおいて通信切替を行うプロセスを記述する。図4には、本開示の実施例による、基地局デバイスがカバーする範囲内の、D2Dブロードキャストからユニキャストへの切替フローを示しており、図5には、本開示の実施例による、基地局デバイスがカバーする範囲以外の、D2Dブロードキャストからユニキャストへの切替フローを示している。
従来のセルラーネットワークがカバーする範囲内の、D2Dブロードキャスト通信モードがD2Dユニキャスト通信モードに切り替えられる場合において、主なフローが以下とおりである。
1. D2Dブロードキャスト通信にあるDUEはそのブロードキャストリンクの品質が悪くなったことを検出すると、クラスタヘッド(CH)にこのメッセージを通知し、クラスタヘッドはDUEと新目標DUEに相応する測定配置情報を送信する。
2. DUEは測定配置情報を利用して相応する測定を行った後に、クラスタヘッドに測定報告を送信し、クラスタヘッドがこの報告に応じてD2D通信モード切替決定を行い、eNB(evolution Node Base Station:進化型ノード基地局)へ切替要求を送信する。
3. eNBはDUE及び新目標DUEにリソースを割り当て、クラスタヘッドへ必要な情報を送信し、切り替えを確認する。
4. クラスタヘッドはDUE及び新目標DUEに必要な配置情報を送信して、DUEが新目標DUEとの間のD2Dユニキャスト通信を確立することを支援する。
具体的に、図4に示すように、ステップ1において、DUEはD2Dブロードキャストリンク品質が悪くなったことを検出し、クラスタヘッドへ相応する情報を送信する。
次に、ステップ2において、クラスタヘッドが配置情報をDUEに送信して相応する測定し、クラスタヘッドが新目標DUEを配置して参照信号を送信し、DUE測定に供し、ここで、配置情報は、例えば参照信号を送信/受信するための物理リソース情報を含む。
次に、ステップ3において、DUEは相応する測定を行うとともに、測定報告をクラスタヘッドに送信する。
次に、ステップ4において、クラスタヘッド(CH)は、DUEが送信する測定報告と、クラスタ内の無線リソース管理の状況に応じて切替決定を作成する。
次に、ステップ5において、クラスタヘッドは、eNBへDUEがD2Dユニキャスト通信を行う必要情報を持っているSWITCH REQUEST(切替要求)メッセージを送信する。当該情報は、例えば、DUEのID、新目標DUEのID、及び無線アクセスベアラコンテスト(E-RAB context)を含んでもよく、主に必要な無線ネットワーク層(RNL)とトランスポートネットワーク層(TNL)のアドレッシング情報、無線アクセスベアラのQoS配置ファイルなどを含む。
次に、ステップ6において、eNBは承認制御を行う。具体的に、eNBは、CHが送信する無線ベアラのQoS情報に応じて、その通信のために必要なリソースを保証できるかどうかを決定する。そして、eNBはQoS要求に応じてリソースを動的に割り当てる。また、新目標DUEが隣接セルに属する場合に、eNBはX2インタフェースを通じて新目標DUEのサービス基地局と交換し、リソースの割り当て問題を検討する必要がある。
次に、ステップ7において、eNBは切り替えを準備し、CHへSWITCH REQUEST ACKNOWLEDGE(切替要求確認)メッセージを送信し、このメッセージはDUEがD2D通信モード切替を行うために必要な情報を持っている。メッセージ内容には、主に、リソース割り当て保証、DUEと新目標DUEとのランダム接続の確立を行う一つのデフォルトD2D RACH preamble、及び他のパラメータ例えばD2Dユニキャストのアクセスパラメータを含む。
次に、ステップ8において、クラスタヘッドは配置を行うとともに配置情報をDUE及び新目標DUEに送信する。具体的に、クラスタヘッドはmobilityControlInformationメッセージを含むRRCConnectionReconfigurationメッセージを生成してもよい。メッセージ内容には、主に、リソース割り当て、変調符号化スキーム(MCS)、D2DユニキャストのHARQ等、及びSN STATUS TRANSFER(伝送フレーム番号ステータス)メッセージ、新目標DUEに送信されるPDCP層上の伝送フレーム番号受信状態を含む。
注意することは、幾つかの例において、D2Dブロードキャスト通信において、HARQをサポートすることも可能であり、HARQ実体により時間リソースを連絡し、HARQ(再)伝送に対してブラインド整合を行う。従って、D2D通信がブロードキャストからユニキャストに切り替えられた場合、HARQを再配置して、その通信ニーズを満たす必要がある。
次に、ステップ9において、クラスタヘッドが送信するRRCConnectionReconfigurationメッセージ(mobilityControlInformationを含む)に応じて、DUEはD2Dランダムアクセスにて新目標DUEにアクセスし、DUEの新目標DUE方向への同期を取得する。
次に、ステップ10において、新目標DUEはDUEへアクセス応答を送信する。送信情報内容には、SA(スケジューリング計画)、主に新目標DUEがどこで、いつ、どのようにD2D情報をDUEに送信するかを指示するもの、及びTA(タイミングアドバンス)を含んでよい。
次に、ステップ11において、DUEが新目標DUEへのアクセスに成功した場合に、DUEはそれぞれCHと新目標DUEへRRCConnectionReconfigurationCompleteメッセージを送信して、D2D通信モード切替完了を確認する。この場合、新目標DUEは受信したRRCConnectionReconfigurationCompleteメッセージを検証し、それから、DUEへデータを送信してもよい。
最後に、ステップ12において、DUEはD2Dブロードキャスト通信に関連するリソースを解放し、切替フローが完了する。
一方、従来のセルラーネットワークがカバーしない範囲内のD2Dブロードキャスト通信モードがD2Dユニキャスト通信モードに切り替えられる場合において、主なフローは以下の通りである。
1. D2Dブロードキャスト通信にあるDUEはそのブロードキャストリンク品質が悪くなったことを検出すると、クラスタヘッド(CH)にこのメッセージを通知し、すると、クラスタヘッドはDUEと新目標DUEへ相応する測定配置情報を送信する。
2. CHはDUEの測定報告に応じて通信モード切替の決定を行い、次に、事前配置(pre-configuration)に応じてリソースプールにおいてDUE及び新目標DUEに対してリソース割り当てを行う。
3. 取得した配置情報に応じて、DUEはD2Dブロードキャスト通信から新目標DUEとの間のユニキャスト通信への切り替えを図る。
具体的に、図5に示すように、ステップ1において、DUEはD2Dブロードキャストリンク品質が悪くなったことを検出し、クラスタヘッドへ相応する情報を送信する。
次に、ステップ2において、クラスタヘッドは測定制御を行う。具体的に、クラスタヘッドは配置情報をDUEに送信して相応する測定を行う。さらに、クラスタヘッドは新目標DUEを配置して参照信号を送信し、DUE測定に供する。
次に、ステップ3において、DUEは相応する測定を行うとともに、測定報告をクラスタヘッドに送信する。
次に、ステップ4において、クラスタヘッド(CH)は、DUEが送信する測定報告と、クラスタ内無線リソース管理の状況に応じて切替決定を出す。
次に、ステップ5において、クラスタヘッドは承認制御を行う。具体的に、CHは、受信した無線ベアラのQoS情報に応じて、事前配置のリソースプールにおいてその通信のために必要なリソースを保証できるかどうかを決める。それから、CHはQoS要求及び事前配置リソースプールにおける状況に応じて、リソースを割り当てる。
次に、ステップ6において、クラスタヘッドはDUE及び新目標DUEに対して配置を行う。具体的に、クラスタヘッドはmobilityControlInformationメッセージを含むRRCConnectionReconfigurationメッセージを生成する。メッセージ内容には、リソース割り当て、変調符号化スキーム(MCS)、D2DユニキャストのHARQ等、及びSN STATUS TRANSFER(伝送フレーム番号ステータス)メッセージ、新目標DUEに送信されるPDCP層上のフレーム番号受信ステータスを含む。
注意することは、D2Dブロードキャスト通信においてHARQをサポートすることも可能であり、HARQ実体により時間リソースを連絡し、HARQ(再)伝送に対してブラインド整合を行う。従って、D2D通信がブロードキャストからユニキャストに切り替えられた場合に、HARQを再配置を行って、その通信ニーズを満たす必要がある。
次に、ステップ7において、クラスタヘッドが送信するRRCConnectionReconfigurationメッセージ(mobilityControlInformationを含む)に応じて、DUEはD2Dランダムアクセスにて新目標DUEにアクセスし、DUEの新目標DUE方向への同期を取得する。
次に、ステップ8において、新目標DUEはDUEへアクセス応答を送信する。送信情報内容には、SA(スケジューリング計画)、主に新目標DUEがどこで、いつ、どのようにD2D情報をDUEに送信するかを指示するもの、及びTA(タイミングアドバンス)を含む。
次に、ステップ9において、DUEが新目標DUEへのアクセスに成功した場合に、DUEはCHと新目標DUEへそれぞれRRCConnectionReconfigurationCompleteメッセージを送信して、D2D通信モード切替完了を確認する。この場合、新目標DUEは受信したRRCConnectionReconfigurationCompleteメッセージを検証し、それから、DUEへデータを送信してもよい。
最後に、ステップ10において、DUEはD2Dブロードキャスト通信に関連するリソースを解放し、切替フローが完了する。
以上で、D2Dブロードキャスト通信モードがD2Dユニキャスト通信モードに切り替えられた場合を記述した。次に、近距離D2D通信モードが従来のセルラー通信モードに切り替えられる場合を記述する。
図6には、D2D通信モードからセルラー通信モードへの切り替えの場合を示している。図6に示すように、スレーブD2Dユーザー(スレーブDUE)がD2D通信モードにあり、LTE-DETACH状態にある。クラスタ全体が強い移動性を有する場合に(例えば高速鉄道の場合)、スレーブDUEが基地局とリンクを保持すると、大きいシグナリングオーバーヘッドにつながる。スレーブDUEがLTE-DETACH状態にし、クラスタヘッドのみと制御リンクを保持すると、不必要なシグナリングオーバーヘッドを節約することができる。
本実施例において、スレーブDUEとは、一つの近距離D2D通信クラスタ内の、そのサービス基地局とセルラーリンクを保持しないUEである。クラスタヘッドとは、一つの近距離D2D通信クラスタ内の、そのサービス基地局とセルラーリンクを保持するUEである。また、目標基地局とは、スレーブDUEが切替過程で接続する目標基地局である。
本開示の発明者が知っているクラスタヘッド支援無しの従来の切替フローにおいて、セルサーチとセル選択がスレーブDUEにより行われるので、一般にかかる時間が長くなり、且つネットワークとUEとの間に多くのシグナリングオーバーヘッドがある。
従来の切替フローにおいてネットワークとUEとの間に多くのシグナリングオーバーヘッドがある問題を克服するために、本開示は、クラスタヘッドの支援機能を増強できる、無線通信システムにおけるUE側の電子機器を提供することで、ネットワークとスレーブDUEとの間のシグナリングオーバーヘッドを減少させる。
図7には、本開示の他の一つの実施例によるUE 800の構成を示している。UE800は、図6に示すクラスタヘッドとしてもよい。図7に示すように、UE 800は少なくとも測定ユニット810、予測ユニット820等を含んでもよい。
測定ユニット810は、潜在的なセルリストに含まれる基地局デバイスに対して測定を行ってもよい。潜在的なセルリスト(PotentialCellList)にはスレーブDUEの潜在的な目標セルが記憶されており、それにはクラスタヘッドのソース基地局、スレーブDUEに記憶されているセル、クラスタヘッドに記憶されているセル及び隣接セルなどを含んでもよい。
測定ユニット810の測定結果に基づいて、予測ユニット820は、D2D通信を行うUEクラスタにおけるスレーブDUEに目標基地局デバイスを予測してもよい。
本開示の実施例によれば、クラスタヘッドの支援機能が増強されたので、ネットワークとスレーブDUEとの間のシグナリングオーバーヘッドを減少させることができる。
図7に示すように、UE 800は、さらに、第1の受信ユニットとしての受信ユニット830を含んでもよい。受信ユニット830は、スレーブDUEから、D2D通信モードから従来のセルラー通信モードへの切り替えを指示する切替要求情報を受信してもよい。ここで、切替要求情報は潜在的なセルリストに関する情報を含んでもよい。
さらに、図7に示すように、UE 800は、さらに、第1送信ユニットとしての送信ユニット840と、第2の受信ユニットとしての受信ユニット850と、第2の送信ユニットとしての送信ユニット860とを含んでもよい。
送信ユニット840は、基地局デバイスへランダムアクセスプリアンブル情報を送信してもよい。
次に、受信ユニット850は、基地局デバイスから、ランダムアクセス応答情報を受信してもよい。
ランダムアクセス応答情報に基づいて、送信ユニット860はスレーブDUEへ切替応答情報を送信してもよい。
本開示の実施例によれば、ランダムアクセス応答情報が、アクセスが成功しないことを指示する場合に、予測ユニット810は、アクセスに成功するまでに、潜在的なセルリストに含まれる残りの基地局デバイスから更なる目標基地局デバイスを予測してもよい。
本開示の実施例によれば、潜在的なセルリストに含まれる全ての基地局デバイスが、全部アクセスが成功しない場合に、送信ユニット860は、スレーブDUEへ、従来の、D2D通信モードから従来のセルラー通信モードへの切り替えを行うように指示する情報を送信してもよい。
本開示の実施例によれば、受信ユニット830から切替要求情報を受信してから予定の時間が経過した後にランダムアクセス応答情報が依然としてアクセスが成功しないことを指示した場合に、送信ユニット860は、スレーブDUEへ、従来の、D2D通信モードから従来のセルラー通信モードへの切り替えを行うように指示する情報を送信してもよい。
図8と組み合わせて、本開示の他の一実施例による、無線通信システムにおいて通信切替を行うプロセスを記述する。図8には、本開示の他の一実施例による、クラスタヘッド支援での、D2D通信モードから従来のセルラー通信モードへの切替フローを示している。
クラスタヘッド支援での、D2D通信モードから従来のセルラー通信モードへの場合において、基本的フローは以下の通りである。
1. スレーブDUEがクラスタヘッドの支援により目標セルに接続され、クラスタヘッドは仮想ランダムアクセスによって、スレーブDUEが快速な転換を達成するのを助けることができる。
2. 支援するランダムアクセスに成功すると、クラスタヘッドはシステム情報を収集し、スレーブDUEに、目標基地局が送信したシステム情報により、目標基地局と接続することが可能であることを通知することができる。
3. 切替支援タイマがオーバフローする前、又は切替支援閾値以内で、クラスタヘッドがランダムアクセスを支援することに失敗すると、スレーブDUEは従来のクラスタヘッド支援無しの切替フローをトリガーする。
具体的に、図8に示すように、ステップ0において、スレーブDUEとクラスタヘッドとの間にセルラー通信と類似するD2D通信を行うとともに、クラスタヘッドと基地局との間に従来のセルラー通信リンクが存在する。
次に、ステップ1において、レーブDUEがD2Dモードからセルラーモードへ切り替えしたことを表すように、スレーブDUEはクラスタヘッドswitch request(切替要求)を送信する。ここで、スレーブDUEに、クラスタヘッドの支援時間を指示するための一つのswitchAssistanceTimer(切替支援タイマ)が設置される。タイマがオーバフローする前に、スレーブDUEがクラスタヘッドの切替応答を受信しないと、スレーブDUEが従来の切り替えをトリガーする。スレーブDUEが送信したswitch request(切替要求)にはD2D通信する前の無線ベアラ情報が記憶されたセル情報リストを含む。
次に、ステップ2において、クラスタヘッドは切替フローを準備する。具体的に、基地局の測定(潜在的なセルリストからのものである)に応じて、クラスタヘッドは、スレーブDUEにとって最適な目標基地局を予測できる。クラスタヘッドはスレーブDUEに対する支援情報を記憶するためのswitchAssitanceInformation(切替支援情報)を管理してもよい。また、クラスタヘッドはSwitchAssistanceThreshold(切替支援閾値)をカウントしてもよい。SwitchAssistanceThreshold = |PotentialCellList|(潜在的なセルリストにおけるセル数)となる場合、クラスタヘッドがランダムアクセスの支援を完了できないと、クラスタヘッドはスレーブDUEに従来の切替フローを開始することを通知する。
次に、ステップ3において、クラスタヘッドは目標基地局へRA Preamble(ランダムアクセスプリアンブル)を送信する。
次に、ステップ4において、目標基地局はアドミッション制御(admission control)を行う。
次に、ステップ5において、目標基地局はクラスタヘッドへランダムアクセス応答(RA Response)を送信する。具体的に、クラスタヘッドはRA Responseを受信するとともに、UL Grant(アップリンクグラント)と、timing advance indication(タイミングアドバンス指示)と、temporary C-RNTI(一時的セル無線ネットワーク一時識別子)とを、switchAssitanceInformation(切替支援情報)に記憶する。
次に、ステップ6において、クラスタヘッドはスレーブDUEへswitchAssitanceInformationが含まれるswitch response(切替応答)を送信する。切替応答の内容は、例えば、UL Grant、Timing advance indication、セル情報(例えばPLMN(Public Land Mobile Network:公衆陸上移動ネットワーク)、セルID、キャリア周波数、MIB、SIBにおける従来のシステム情報等)、temporary C-RNTI等を含んでもよい。
次に、ステップ7において、スレーブDUEと目標基地局との間でRRCプロセスを行う。具体的に、スレーブDUEは、目標基地局へRRCConnectionRequest(RRC接続要求)を送信してもよい。それから、目標基地局はスレーブDUEへRRCConnectionSetup(RRC接続設定)を送信してもよい。この後、スレーブDUEは目標基地局へRRCConnectionSetupComplete(RRC接続設定完了)を送信してもよい。
次に、ステップ8において、目標基地局はクラスタヘッドへユーザーコンテキストの解放(UE context release)のシグナリングを送信してもよい。ここで、目標基地局がクラスタヘッドに切り替えに成功したことを通知し、クラスタヘッドがリソースの解放をトリガーする。
次に、ステップ9において、クラスタヘッドは、モード切替のスレーブDUEに関する無線リソース、ユーザーデータ平面リソース、及び制御データ平面リソースであるD2Dリソースを解放する。
次に、ステップ10において、クラスタヘッドはスレーブDUEへ切替要求承認(switch request Acknowledge)を送信する。この際、スレーブDUEはswitch request Acknowledgeを受信し、切り替えに成功したことを示す。
次に、無線通信システムにおいて無線通信を行うための方法を記述する。当該方法は、前記無線通信システムにおけるUE側の電子機器により、複数のUEとセルラー通信プロトコルでのD2D通信を行って、前記複数のUEへデータ及び/又は制御情報を直接送信し、前記複数のUEにおける第1のUE及び前記第1のUEがD2D通信を行う候補対象である第2のUEに、前記第1のUEと前記第2のUEとの間でD2D通信を行うためのリソースとMCSとを配置し、前記リソースと前記MCSとを指示する情報を前記第1のUEおよび前記第2のUEに送信することを含む。
好ましくは、第1のUEから、第1のUEと第2のUEとの間のリンク品質を指示する指示情報を受信するとともに、指示情報が指示するリンク品質が予定条件を満足する場合に、第1のUEと前記第2のUEとの間でD2D通信を行うためのリソースとMCSとを配置してもよい。
好ましくは、電子機器が基地局デバイスのサービス範囲以内にある場合に、第1のUEが第2のUEとD2D通信を行うことを指示する切替要求情報を、基地局デバイスに送信するとともに、基地局デバイスから、第1のUEと第2のUEとの間のD2D通信のためのリソース割り当て情報を含む切替要求確認情報を受信し、且つ少なくとも切替要求確認情報に基づいて配置してもよい。
好ましくは、電子機器が基地局デバイスのサービス範囲以外である場合に、予定のD2D通信リソースプールからリソースを選択して配置してもよい。
好ましくは、第1のUEから、第1のUEと第3のUEとの間のリンク品質を指示する指示情報を受信し、且つ予定条件は、少なくとも、第1のUEと第2のUEとの間のリンク品質が第1のUEと第3のUEとの間のリンク品質よりも良いことを含んでもよい。
好ましくは、第1のUE及び/又は第2のUEから、第3のUEが第1のUEと第2のUEのブロードキャスト情報ソースであることを指示する情報を受信し、予定条件を満足する場合に、第1のUEと第2のUEとがユニキャストD2D通信を行うことを特定し、且つ第1のUEから、第1のUEと第3のUEとの伝送フレーム番号ステータスを受信するとともに、第1のUEが第2のUEから第3のUEのブロードキャスト情報を受け取り続けるように、伝送フレーム番号ステータスを第2のUEに送信してもよい。
好ましくは、第1のUEと第2のUEとのD2D通信を行うためのハイブリッド自動再送要求HARQをさらに配置するとともに、関連するHARQ配置情報を、第1のUE及び第2のUEに送信してもよい。
好ましくは、さらに、第1のUEに、第2のUEにアクセスするためのD2D通信接続支援情報を配置するとともに、支援情報を第1のUEに送信してもよい。
好ましくは、RRCシグナリングにより、リソースとMCSとを指示する情報を第1のUE及び第2のUEに送信してもよい。
次に、他の一種の無線通信システムにおいて無線通信を行うための方法を記述する。当該方法は、前記無線通信システムにおけるUE側の電子機器により、第1のUEから、前記電子機器と第2のUEとの間でセルラー通信プロトコルでのD2D通信を行うためのリソースとMCSとを指示する情報を受信し、前記MCS情報に基づいて、伝送待ちデータに対して変調・符号化を行い、変調・符号化された伝送待ちデータを、前記リソースにより前記第2のUEを送信して前記D2D通信を行うことを含む。
好ましくは、当該方法は、電子機器と第2のUEとの間のリンク品質を測定するとともに、リンク品質の指示情報を第1のUEに送信することをさらに含んでもよい。
好ましくは、電子機器は第2のUEとD2D通信を行う前に第3のUEとD2D通信を行い、電子機器と第3のUEとの間のリンク品質を測定するとともに、リンク品質の指示情報を第1のUEに送信してもよい。
好ましくは、第1のUEから、電子機器と第2のUEとの間のリンク品質を測定するための測定配置情報と、電子機器と第2のUEとの間のD2D通信のためのハイブリッド自動再送要求HARQ配置情報と、第2のUEにアクセスするD2D通信接続支援情報との少なくとも一つを受信してもよい。
好ましくは、支援情報を第2のUEに送信して第2のUEにアクセスするとともに、第2のUEから、伝送待ちデータに対するスケジューリング計画及びタイミングアドバンスの少なくとも一つを含むアクセス応答を受信してもよい。
好ましくは、アクセス応答を受信した後、第1のUEへ、第2のUEとのD2D通信の確立に成功した確認情報を送信するとともに、第3のUEから情報を受信することを停止してもよい。
好ましくは、D2Dブロードキャストリンクにより第3のUEからブロードキャスト情報を受信するとともに、電子機器と第3のUEとの伝送フレーム番号ステータスを第1のUEに送信し、第1のUEの支援で第2のUEとユニキャストD2D通信を確立し、且つ第2のUEからブロードキャスト情報を受信し続けてもよい。
次に、他の一種の無線通信システムにおいて無線通信を行うための方法を記述する。当該方法は、無線通信システムにおけるUE側の電子機器により、潜在的なセルリストに含まれる基地局デバイスを測定し、測定された結果に基づいて、D2D通信を行うUEクラスタにおけるUEに目標基地局デバイスを予測することを含む。
好ましくは、当該方法は、UEから、D2D通信モードから従来のセルラー通信モードへの切り替えを指示する、潜在的なセルリストに関する情報を含む切替要求情報を受信することをさらに含んでもよい。
好ましくは、当該方法は、目標基地局デバイスへランダムアクセスプリアンブル情報を送信し、目標基地局デバイスからランダムアクセス応答情報を受信し、ランダムアクセス応答情報に基づいて、UEへ切替応答情報を送信することをさらに含んでもよい。
好ましくは、ランダムアクセス応答情報が、アクセスが成功しないことを指示した場合に、アクセスに成功するまでに、潜在的なセルリストに含まれる残りの基地局デバイスから更なる目標基地局デバイスを予測してもよい。
好ましくは、潜在的なセルリストに含まれる全ての基地局デバイスが、全部アクセスが成功しない場合に、UEへ、従来の、D2D通信モードから従来のセルラー通信モードへの切り替えを行うように指示する情報を送信してもよい。
好ましくは、切替要求情報を受信してから予定の時間が経過した後にランダムアクセス応答情報が依然としてアクセスが成功しないことを指示した場合に、UEへ、従来の、D2D通信モードから従来のセルラー通信モードへの切り替えを行うように指示する情報を送信してもよい。
本開示の実施例による、無線通信システムにおいて無線通信を行うための方法の上記各々のステップの各種の具体的な実施形態ついては、以上で既に詳細に記述されたので、ここで説明を重複しない。
本開示の実施例によれば、処理回路を含む電子機器をさらに提供し、当該処理回路は、複数のUEとセルラー通信プロトコルでのD2D通信を行って、前記複数のUEへデータ及び/又は制御情報を直接送信するように配置される操作、前記複数のUEのうち、第1のUEと、前記第1のUEがD2D通信を行う候補対象である第2のUEに、前記第1のUEと前記第2のUEとの間でD2D通信を行うためのリソースとMCSを配置する操作、及び前記リソースと前記MCSを指示する情報を、前記第1のUE及び前記第2のUEに送信する操作とを、実行するように配置される。
本開示の実施例によれば、処理回路を含む電子機器を提供し、当該処理回路は、第1のUEから、前記電子機器と第2のUEとの間でセルラー通信プロトコルでのD2D通信を行うためのリソースとMCSを指示する情報を受信する操作と、前記MCS情報に基づいて、伝送待ちデータに対して変調と符号化を行う操作と、変調符号化された伝送待ちデータを、前記リソースにより前記第2のUEを送信して前記D2D通信を行う操作とを、実行するように配置される。
本開示の実施例によれば,処理回路を含む電子機器を提供し、当該処理回路は、潜在的なセルリストに含まれる基地局デバイスを測定する操作、測定された結果に基づいて、D2D通信を行うUEクラスタにおけるUEに目標基地局デバイスを予測する操作とを、実行するように配置される。
上記電子機器は、さらに以上に記載の本開示の他の技術案を実行することも可能であることは当然であり、簡潔にするために、ここで一つ一つ重複しない。
もちろん、本開示による、無線通信システムにおいて無線通信を行うための方法のそれぞれの操作プロセスは各種の機器読み取り可能な記憶媒体に記憶されているコンピュータが実行可能なプロセスにより実現されることが可能である。
そして、本開示の目的は以下の形態により実現されることが可能である。上記実行可能なプログラムコードが記憶されている記憶媒体をシステム又はデバイスに直接又は間接に提供し、且つ、当該システム又はデバイスにおけるコンピューター又は演算処理ユニット(CPU)が上記プログラムコードを読み出し実行する。この際、当該システム又はデバイスがプログラムを実行する機能を有する限り、本開示の実施形態はプログラムに限定されず、当該プログラムは任意の形式、例えば、目標プログラム、インタープリターが実行するプログラム、又はオペレーティングシステムに提供するスクリプトプログラム等であってもよい。
上記のこれらの機器が読み取り可能な記憶媒体は、各種のメモリと記憶ユニット、半導体デバイス、ディスクユニット例えば光ディスク、磁ディスク、光磁気ディスク、及び他の情報を記憶するのに適する媒体等を含むがこれらに限定されるものではない。
また、コンピューターはインターネットの相応するネットワークに接続し、且つ本開示によるコンピュータープログラムコードをダウンロードしてコンピューターにインストールした上で当該プログラムを実行することで、本開示の技術案を図ることができる。
図9は、本開示の実施例による、無線通信システムにおいて無線通信を行うための方法を実現できる汎用のパソコンの例示的構成のブロック図である。
図9に示す、CPU1301は、読取専用メモリ(ROM)1302に記憶されているプログラム或いは記憶部1308からランダムアクセスメモリ(RAM)1303にロードしたプログラムに基づいて、各種の処理を実行する。RAM1303にも、必要に応じてCPU1301が各種の処理等を実行する際に必要なデータが記憶される。CPU1301、ROM1302、RAM1303は、バス1304を介して互いに接続されている。入力/出力インターフェース1305もバス1304に接続されている。
入力部1306(キーボード、マウス等を含む)、出力部1307(ディスプレイ、例えば陰極線管(CRT)、液晶ディスプレイ(LCD)等、スピーカ等を含む)、記憶部1308(ハードディスク等を含む)、通信部1309(ネットワークインターフェースカード、例えばLANカード、モデム等を含む)は、入力/出力インターフェース1305に接続されている。通信部1309は、ネットワーク、例えばインターネットを介して、通信処理を実行する。必要に応じて、ドライバー1310も入力/出力インターフェース1305に接続されている。リムーバブルメディア1311、例えばディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ等は、必要に応じてドライバー1310に装着され、その中から読み出したコンピュータプログラムが必要に応じて記憶部1308にインストールされるようにする。
ソフトウェアで上記一連の処理を実現する場合、ネットワーク、例えばインターネット或いは記憶装置、例えばリムーバブルメディア1311から、ソフトウェアを構成するプログラムをインストールする。
当業者であれば、この種の記憶媒体は、図9に示す、プログラムが記憶されており、デバイスと独立して配分してユーザにプログラムを提供するリムーバブルメディア1311に限定されないことが理解できる。リムーバブルメディア1311の例は、磁気ディスク(フロッピーディスク(登録商標))、光ディスク(光ディスク読取専用メモリ(CD−ROM)とデジタル多用途ディスク(DVD)を含む)、光磁気ディスク(ミニディスク(MD)(登録商標)を含む)、半導体メモリを含む。又は、記憶媒体は、ROM1302、記憶部1308に含まれるハードディスク等であってもよく、その中にプログラムが記憶されており、且つこれらを含む装置とともにユーザに配分される。
前記のように、本開示は、無線通信システムにおけるユーザー機器側の電子機器と無線通信システムにおいて無線通信を行うための方法を提供し、クラスタヘッドの支援作用が増強されるようにする。
本開示の以上のように記載される設計によれば、スレーブDUEについては、例えばセルサーチ、セル再選択、ランダムアクセス等の多くのフローを回避することができるので、シグナリングオーバーヘッドを減少させるとともに、D2Dモードから従来のセルラーモードへの切り替えをより早く実現することができる。
本開示のシステムと方法において、各部品又は各ステップは分割及び/又は再組み合わせることが可能であることが勿論である。これらの分割及び/又は再組み合わせは本発明の等価方案と見なすべきである。そして、上記一連の処理を実行するステップは、自然に説明の順で時間順に従って実行されるが、必ず時間順に従って実行される必要がない。あるステップは並行又は独立に実行されることが可能である。
以上、図面を組み合わせて本発明の実施例を詳細に記述したが、以上で記述された実施形態は、本発明を説明するためのものであり、限定するのではない。当業者にとって、上記実施形態について、各種の修正、変更を行うことが可能で、本発明の本質と範囲から逸脱しない。従って、本発明の範囲は付随する特許請求の範囲及び均等の意味のみに限定される。