以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
1.本開示の実施の形態
1.1.背景
1.2.構成例
1.3.動作例
1.3.1.第1の動作例
1.3.2.第2の動作例
1.3.3.第3の動作例
2.応用例
3.まとめ
<1.本開示の実施の形態>
(1.1.背景)
まず、本開示の実施の形態について詳細に説明する前に、本開示の実施の形態の背景について説明する。
LTEのプラットフォームにおいて、端末装置同士が基地局を介さずに直接通信を行うデバイス間通信(D2D通信)が、3GPPのRelease(Rel)−12において規格化された。Rel−12では、特に、D2Dのユースケースとして、Public use caseとCommercial use caseが定義され、Rel−12ではまずPublic use caseにフォーカスした規格の検討が行われた。規格化における時間の制約上、全てのユースケースに対する規格化はRel−12の時点では完了しておらず、1つのPLMN(Public land mobile network)で1セル環境下といった、限定されたシナリオでのD2D通信が規格化された。
今後は1つのPLMN(Intra−PLMN)、1セル環境のみならず、異なるPLMN間(Inter−PLMN/マルチキャリア環境下)でのD2D通信の規格化が行われることになる。
LTEのプラットフォームを用いたD2D通信のユースケースは、3GPP SA1等で議論されていて、TR 22.803として記述されている。このTR 22.803における記述はユースケースのみであるので、具体的な実現方法が開示されているわけではない。TR 22.803から3GPPのLTEで実現すべきユースケースの代表的なものを以下に示す。
(ユースケース:カバレッジについて)
LTEの端末装置であるUE(User Equipment)同士が通信を行う場所は、LTEの基地局であるeNodeB(evolved Node B、以下eNBとも称する)のカバレッジ範囲内の場合と、カバレッジ範囲外の場合とを考える必要がある。eNBのカバレッジ範囲外の場合は、パブリックセーフティのアプリケーションにとって重要だからである。図1は、eNBのカバレッジ範囲内にUEがある場合と、カバレッジ範囲外にUEがある場合を示す説明図である。また、eNBのカバレッジ範囲内のUEと、eNBのカバレッジ範囲外のUEとの通信であるパーシャルカバレッジも考慮されることが望ましい。
(ユースケース:異なるMobile Network Operator(MNO)間のD2D)
異なるMNOに所属するUE同士がD2D通信を行うことも考慮されることが望ましい。パブリックセーフティ用途の場合には、どのMNOに所属しているかを区別していると有用な使い方が出来ないためである。図2は、異なるMNOであるOperator A、Bにそれぞれ所属するUE同士がD2D通信を行う場合を示す説明図である。
以上の2つのユースケースを考慮して、LTEのシステム上でD2D通信を実現することが望ましい。
続いて、LTEのシステム上でD2D通信を開始するための流れを説明する。
(D2D通信開始までの流れ)
Step 1:
Synchronization(同期)
Step 2:
Discovery(他の端末の発見)
Step 3:
Connection 確立(Connection
Less型通信の場合には必要ない)
Step 4:
D2D通信
また、LTEのシステム上でのD2D通信においては、主に以下のタイプのDiscovery及びCommunicationが規定されている。
[Discovery]
Type 1: A discovery procedure where resources for discovery signal
transmission are allocated on a non UE specific basis
Type 2: A discovery procedure where resources for discovery signal
transmission are allocated on a per UE specific basis
Type 2a: Resources are allocated for each specific transmission
instance of discovery signal
Type 2b: Resources are semi-persistently allocated for discovery
signal transmission
[Communication]
Mode 1: eNodeB or Rel-10 Relay node schedules the exact resources
by a UE to transmit direct data and direct control information
Mode 2: A UE on its own selects resources from resource pool to
transmit
Discoveryにおいては、Non-UE specific baseかUE specific baseかに分類され、UE specific baseではさらに、毎回の送信に対してリソースを割り当てる方法と、準静的に割り当てる方法とに分類される。Communicationにおいては、eNodeBのようなマネージャがリソースを割り当てるMode 1通信と、リソースプールからリソースを自ら選択するMode 2通信とに分類される。Mode 2通信の、リソースプールからリソースを自ら選択する場合では衝突が発生することがあるため、コンテンションベースとなる。
(同期について)
1つのeNodeBのカバレッジ範囲内にいるUE同士のD2D通信の場合には、当該UEは、eNodeBのダウンリンク信号を用いて同期していれば、UE同士もある程度同期していると言える。一方、eNodeBのカバレッジ範囲外にいるUE同士のD2D通信の場合には、いずれかのUEが同期用の信号を提供する必要がある。
(PSS/SSSについて)
PSS(Primary Synchronization signal)/SSS(Secondary Synchronization signal)はWAN(Wide Area Network)で用いられている同期信号である。LTEのシステム上でのD2D通信の同期信号自身は、PSS/SSSをベースに作られている。
図3は、PSS/SSSの位置について説明する説明図である。PSS/SSSは、図3に示すように、LTEの#0から#9の10個のサブフレームの内、#0のサブフレームと#5のサブフレームに挿入されている。UEは、PSSによってSub frame毎のタイミングを取得する。またUEは、SSSも用いることによって、#0のサブフレームがどこであるかを判別することが可能になる。
PSSは、3種類のシーケンスにより、3つのセルグループの中のどのセルグループであるかということも判別可能となっている。SSSは、168種類のセルを判別できるのと、#0のサブフレームを判別するために、168×2=336個のシーケンスが必要になっている。PSS及びSSSで、168×3=504個の異なるセルを判別することができる。
LTEのシステム上でのD2D通信の場合は、UEが同期信号を送信する場合には、必ずしも、上記のようなPSS/SSSを使用したものとなるわけでは無い。しかしUEは、同じように504個になるとは限らないが、複数のシーケンスを持ったものを送信する。
(D2Dの同期信号について)
同期信号は、基地局から送られたものを起源とするものと、基地局の範囲外の場合には、UEを起源とするものと、がある。また同期信号はワイヤレス的にリレーされる場合もある。従って同期信号といっても、その属性は様々である。
UEは、いずれかの同期信号を用いて、同期を獲得しなければならない。以下に、考えられる同期信号の属性の例を示す。属性とは、具体的には、同期の発生元がeNodeBであるかUEであるかということと、ワイヤレス的にリレーを使用した同期なのか、オリジナルに発生した同期信号なのかということである。ワイヤレス的にリレーをした場合には、中心周波数の精度が劣化していくことが考えられる。したがって、リレーの回数(ホップ数)が少ない方が望ましい。また、UEを起源にしたものよりも、eNodeBを起源にしたものの優先度が高いのは、UEに搭載されている発振器の精度が低いためである。
(D2D用のリソースについて)
図4は、LTEのリソースの構造を示す説明図である。LTEのリソースは、10個のsub frameで1つのradio frameを構成していて、各radio frameには、0から1023までのSuper Frame Numberという番号が付与されていて、このSuper Frame Numberが繰り返される。
D2D通信では、WAN通信のUplink帯域の一部のリソースが使用される。D2D通信用のリソースを指定するためには、リソースプールと呼ばれる領域が用意される。図5は、リソースプールを示す説明図である。図5に示したリソースプールにおいて、符号21はD2DSS(D2D Synchronization Signal)、符号22はPD2DSCH(Physical D2D Synchronization Channel)、符号23はSA(Scheduling Assignment)、符号24はD2D data、符号25はSRS(Sounding Reference Signal) symbol、符号26はディスカバリメッセージをそれぞれ示す。
リソースプールは、SA(Scheduling Assignment) resource pool、Data resource pool、Discovery resource poolの3種類が規定されている。これらのリソースプールにおいては、最大4個までのリソースプールが同時に割り当てられてもよい。リソースプールの指示に関しては、In coverageの場合はSIB(System Information Block)経由でWANから通知され、Out of coverageの場合は予めリソースプールの情報を規定することで対応する。
リソースプールの中から、実際にD2D通信を行うUE端末が使用するリソースを決める方法としては、管理ノード(eNBまたはリレーUE)がUE毎にリソースを割り当てて、そのUEが使用しても良いリソースをスケジュール割り当てという形で通知する方法と、UEが決められたリソースプールの中から、UE自身が選んでそのリソースを使用する方法の2種類がある。前者は、衝突が起きないので、ノンコンテンションベースの方法であり、後者は、同じリソースを同時に使用した場合には、衝突が起きるのでコンテンションベースの方法であるといえる。
Inter−PLMNでのD2D通信を行うことを考えた場合、まずどちらのPLMNのキャリアを使って通信を行うかという問題がある。ここでは、下記の2つのケースを考える。
(1)送信端末が、Serving cell以外のキャリア(Non−serving carrierやSecondary carrierなど)でD2D信号の送信を行う
(2)送信端末は、Serving cellのキャリアのみでD2D信号の送信を行う。
上記(1)のケースでは、受信端末は自身のServing carrierで送信端末からのD2D信号を受信する。この場合、異なるキャリアでD2D信号を送信する仕組みが必要になる。一般的に、異なるPLMNの端末が自身のキャリアにおいて通信を行うことはあまり好ましくない。送信端末は、送信先のPLMNのキャリアに属する既存の端末に影響を与えないようにD2D信号の送信を行う必要がある。
上記(2)のケースでは、受信端末は送信端末のServing carrierを見に行くことでD2D信号を受信する。この場合、受信側は、送信側の送った信号を探しに行き、信号をデコードする必要がある。受信側の端末が、異なるPLMNに滞在している送信側の信号をどのようにして効率的に受信するかを解決しなければならない。
考えられる解決手法は例えば以下の3つである。
(手法1)Inter−PLMN用の専用帯域を準備し、Inter−PLMN通信はこの専用帯域を複数のPLMN間で共有する。
(手法2)PLMN間で何か情報をやり取りして送信端末及び受信端末へアシスト情報として提供する。各端末は受動的にアシスト情報を入手する。
(手法3)PLMN間で情報のやり取りをすることなく、各端末が能動的にアシスト情報を入手する。
手法1を用いれば、Inter−PLMN間でD2D通信を行う専用の帯域を設けるため、Inter−PLMN D2D通信を行うための周波数が一意に特定でき、容易にD2D通信を確立することが可能である。また、この手法1を用いれば、上記(1)のケースにおける既存端末への影響なども避けることができ、上記(2)のケースにおけるD2D信号のサーチ問題も起きることはない。しかしながら、Inter−PLMN用に新たな周波数帯域を用意する必要があり、実現は困難と考えられる。また、Unlicensed bandを用いる方法も考えられるが、WiFi端末等との共存問題を解決する必要がある。
手法2を用いると、PLMN間での情報のやり取りが必要となる。しかしながら、基本的にPLMN間で情報のやり取りをすることは、オペレータの視点で考えると好ましくない。RAN1の[76b−12]のEmail discussion(SummaryはR1-142579)においても、PLMN間のCoordinationは「Not mandate」であるといった結論が導かれている。そのため、PLMN間でCoordinationを行う際は、データのやりとりは必要最小限に抑える必要がある。
手法3は、端末が自ら能動的に必要なデータを入手する方法であり、PLMN間での情報のやり取りは基本的に必要にはならない。
従って、手法1〜手法3を総合すると、D2D通信専用の周波数を新設することなく、PLMN間でお互いの周波数を用いるD2D通信が望まれ、Inter−PLMNでのD2D通信に必要なデータは、PLMN間で極力やり取りすることなく、端末が能動的に入手するような仕組みが求められる。
このようなD2D通信専用の周波数を新設することなく、PLMN間でお互いの周波数を用いるInter−PLMN D2D通信を確立するためには、以下に挙げたような解決点を解決する必要がある。
(解決点1)Inter−PLMN D2D通信を行う上で必要な情報の入手方法
Inter−PLMN D2D通信では、送信端末と受信端末とが、D2D通信に関する情報を入手しておくことが必要となる。例えば、Re−12のD2D通信においては、リソースプールを割り当てて、そのリソースプール内で通信を行うことが規定されている。割り当てられたリソースプールのConfiguration情報は、In coverageであれば基地局からSIBを経由して端末に通知される。Out of coverageであれば事前にPreconfigureされた情報をベースに受信を行う。しかしながら、Inter−PLMN通信のケースでは、各端末は、相手方の端末が属するPLMNにおけるリソースプールの情報を持ち合わせていない。
リソースプールの情報のみならず、Inter−PLMN D2D通信を行うための情報をInter−PLMN D2D通信を行う前に、各端末は入手しておく必要があり、各端末は、Inter−PLMN D2D通信を行うための情報のやり取りを行うための仕組みが必要となる。
(解決点2−1)D2D信号が送信されているキャリアへの同期
送信端末と受信端末との間でD2D通信を行うためには、まず送信端末と受信端末とが同期することが必要になる。D2D通信を行う送信端末が、受信端末側のキャリアでD2D信号の送信を行う場合、受信端末は自セルのUplink帯域を見ていればよいので特段の問題は生じない。しかし、D2D通信を行う送信端末が、自セルのアップリンク帯域のみでD2D信号を送信する場合を考えると、受信端末は、送信端末が使用しているキャリアの帯域を探しに行かなければならない。
このような相手側の端末が使用しているキャリアに対するキャリアスキャンは、Multi−PLMN環境を考えた場合、スキャン対象の周波数キャリアが複数存在し、受信端末にとっては負荷がかかる。例えば、3つのPLMNのそれぞれが4つのコンポーネントキャリア(Component Career;CC)を使用していると仮定した場合、受信端末は、自身の使用している周波数を除いて、3×4−1=11個のCCをスキャンする必要がある。D2Dの同期信号は、FDDの場合では40ms間隔で送信が行われているため、全てのCCをスキャンし終わるまでに、最低でも40×11=440msもの時間が必要になる。そのため受信端末は、送信端末が使用しているキャリアの帯域を探すためのスキャン対象の周波数を効率的に探し出す方法が求められる。
(解決点2−2)効率的なキャリアスキャン
受信端末は、Inter−PLMNの環境でD2D信号を受信するために、送信側のキャリアを見に行き、リソースプールを確認し、リソースプールから自分宛てのデータを探し出すという手順を踏む。しかし、この一連の手順は手間が掛かる。受信端末が測定しているキャリアが、もし所望のキャリアではない場合、間違っていると気付くまでに時間が掛かってしまう。従って受信端末は、効率的にキャリアをスキャンする仕組みが必要になる。
(解決点3)ACK/NACK/Reply messageの送信方法
Inter−PLMN D2D通信において、受信後のACK/NACKの送信や、Reply messageの送信を行うことが想定される。Inter−PLMN D2D通信では、通信環境のセットアップに時間が掛かることが想定され、送信と同様の手順をACK/NACK/Reply messageの送信に適応しようとすると、手順が非常に煩雑になることが想定される。そのため、Inter−PLMN D2Dにおいて、効率的に返信を行えるような仕組みが必要となる。
そこで本件開示者は、上述したような背景に鑑み、Inter−PLMN D2D通信を効果的に行える技術について鋭意検討を行った。その結果、本件開示者は、上述した解決点を解決して、Inter−PLMN D2D通信を効果的に行える技術を考案するに至った。
以上、本開示の実施の形態の背景について説明した。続いて、本開示の実施の形態について詳細に説明する。
(1.2.構成例)
まず、本開示の一実施形態に係る通信システムの構成例について説明する。図6は、本開示の一実施形態に係る通信システム1の概略的な構成の一例を示す説明図である。図6に示したように、通信システム1は、基地局200a、200bと、端末装置100a、100bと、制御エンティティ300a、300bと、を含んで構成される。通信システム1は、例えば、LTE、LTE−Advanced、又はこれらに準ずる通信規格に準拠したシステムである。
基地局200a、200bは、それぞれ、端末装置100a、100bを含む端末装置との無線通信を行う。また、端末装置100a、100bは、それぞれ、基地局200aまたは基地局200bとの無線通信を行う。なお、基地局200a、200bは、それぞれ異なるセルラーシステムに属し、端末装置100aは、基地局200aが属するセルラーシステムで使用されるネットワークリソースを用いて無線通信を行い、端末装置100bは、基地局200bが属するセルラーシステムで使用されるネットワークリソースを用いて無線通信を行う。なお以下の説明では、基地局200aが属するセルラーシステムを「PLMN A」とも称し、基地局200bが属するセルラーシステムを「PLMN B」とも称する。
制御エンティティ300a、300bは、本開示の各実施形態に応じた制御を行う。制御エンティティ300a、300bは、例えば、既存の又は新規のコアネットワークノードである。あるいは、制御エンティティ300a、300bは、基地局であってもよい。一例として、基地局200a、200bがスモール基地局である場合に、制御エンティティ300a、300bはマクロ基地局であってもよい。
以下の説明では、Inter−PLMN D2D通信によって情報を送信しようとする送信側の端末装置を端末装置100aとして説明し、端末装置100aからInter−PLMN D2D通信によって情報を受信しようとする受信側の端末装置を端末装置100bとして説明する。
続いて、本開示の一実施形態に係る端末装置100の構成例を説明する。図7は、本開示の一実施形態に係る端末装置100の構成例を示す説明図である。以下、図7を用いて本開示の一実施形態に係る端末装置100の構成例について説明する。
図7に示した端末装置100は、他の端末装置100との間でInter−PLMN D2D通信を実行するよう構成された端末装置である。図7に示したように、本開示の一実施形態に係る端末装置100は、アンテナ部110と、無線通信部120と、記憶部130と、処理部140と、を含んで構成される。本実施形態では、送信側の端末装置100aも受信側の端末装置100bも、いずれも図7に示したような端末装置100の構成を有するものとして説明する。
(アンテナ部110)
アンテナ部110は、無線通信部120により出力される信号を電波として空間に放射する。また、アンテナ部110は、空間の電波を信号に変換し、当該信号を無線通信部120へ出力する。
(無線通信部120)
無線通信部120は、信号を送受信する。例えば、無線通信部120は、基地局からのダウンリンク信号を受信し、基地局へのアップリンク信号を送信する。
(記憶部130)
記憶部130は、端末装置100の動作のためのプログラム及びデータを一時的にまたは恒久的に記憶する。
(処理部140)
処理部140は、端末装置100の様々な機能を提供する。処理部140は、情報取得部141及び制御部143を含む。なお、処理部140は、これらの構成要素以外の他の構成要素をさらに含み得る。即ち、処理部140は、これらの構成要素の動作以外の動作も行い得る。
(情報取得部141)
情報取得部141は、アンテナ部110が受信した電波から得られた信号から、種々の情報を取得する。本実施形態では、情報取得部141は、他の端末装置100との間でのInter−PLMN D2D通信のための情報を取得するよう構成されている。
情報取得部141は、特に、他の端末装置100との間でのInter−PLMN D2D通信で用いられる無線リソースを示すリソース情報を取得する。情報取得部141がリソース情報を取得することで、端末装置100は、他の端末装置100との間のInter−PLMN D2D通信を効率的に行うことが可能となる。
(制御部143)
制御部143は、端末装置100の動作を制御するものである。特に本実施形態では、制御部143は、情報取得部141が取得した情報、特にInter−PLMN D2D通信で用いられる無線リソースを示すリソース情報を用いて、他の端末装置100との間でのInter−PLMN D2D通信を制御する。
端末装置100は、図7に示した構成を有することで、Inter−PLMN D2D通信で用いられる無線リソースを示すリソース情報を、基地局や他の端末装置100から取得し、他の端末装置100との間のInter−PLMN D2D通信を実行することができる。
以上、本開示の一実施形態に係る端末装置100の機能構成例について説明した。次に、本開示の一実施形態に係る基地局200の機能構成例について説明する。
図8は、本開示の一実施形態に係る基地局200の機能構成例を示すブロック図である。図8に示したように、本開示の一実施形態に係る基地局200は、アンテナ部210と、無線通信部220と、ネットワーク通信部230と、記憶部240と、処理部250と、を備える。
(アンテナ部210)
アンテナ部210は、無線通信部220により出力される信号を電波として空間に放射する。また、アンテナ部210は、空間の電波を信号に変換し、当該信号を無線通信部220へ出力する。
(無線通信部220)
無線通信部220は、信号を送受信する。例えば、無線通信部220は、端末装置へのダウンリンク信号を送信し、端末装置からのアップリンク信号を受信する。
(ネットワーク通信部230)
ネットワーク通信部230は、情報を送受信する。例えば、ネットワーク通信部230は、他のノードへの情報を送信し、他のノードからの情報を受信する。例えば、上記他のノードは、コアネットワーク及び他の基地局を含む。一例として、上記他のノードは、制御エンティティ300を含む。
(記憶部240)
記憶部240は、基地局200の動作のためのプログラム及びデータを一時的にまたは恒久的に記憶する。
(処理部250)
処理部250は、基地局200の様々な機能を提供する。処理部250は、情報取得部251及び制御部253を含む。なお、処理部250は、これらの構成要素以外の他の構成要素をさらに含み得る。即ち、処理部250は、これらの構成要素の動作以外の動作も行い得る。
(情報取得部251)
情報取得部251は、情報を取得する。本実施形態では、情報取得部251は、異なるPLMNに属する端末装置100の間でのInter−PLMN D2D通信のための情報を取得するよう構成されている。
(制御部253)
制御部253は、基地局200の動作を制御する。本実施形態では、制御部253は、端末装置100に対してInter−PLMN D2D通信のための情報を提供するよう動作する。
以上、本開示の一実施形態に係る基地局200の機能構成例について説明した。続いて、本開示の一実施形態に係る通信システム1の動作例について説明する。
(1.3.動作例)
(1.3.1.第1の動作例)
まず、上記解決点1として挙げた、端末装置100a、100bとの間で、Inter−PLMN D2D通信を行うための情報をやり取りするための通信システム1の動作例について説明する。端末装置100a、100bとの間で、Inter−PLMN D2D通信を行うための情報をやり取りするためには、以下の3通りの手法が考えられる。
(手法1−A)自セルの基地局経由で情報を入手する
(手法1−B)通信相手のセルの基地局経由で情報を入手する
(手法1−C)通信相手から直接情報を入手する
(手法1−A)自セルの基地局経由で情報を入手する
まず手法1−Aについて説明する。自セルの基地局経由で情報を入手するということは、図6の実線のように、それぞれの端末装置100a、100bが、自セルの基地局200a、200bから情報を入手するということに相当する。Inter−PLMN D2D通信を行うための情報を自セルの基地局経由で入手するためには、PLMN間で、換言すれば基地局200a、200bの間でInter−PLMN D2D通信を行うための情報がやり取りされることになる。
最初に、手法1−Aにおいて、送信側の端末装置100aが、受信側の端末装置100bのキャリアでD2D信号を送信する場合の動作例を示す。
図9は、本開示の一実施形態に係る通信システム1の動作例を示す流れ図である。図9に示した流れ図は、Inter−PLMN D2D通信を行うための情報を自セルの基地局経由で入手する際の動作例を示したものである。以下、図9を用いて本開示の一実施形態に係る通信システム1の動作例について説明する。
端末装置100aは、受信側の端末装置100bのキャリアでD2D信号を送信するにあたり、まず自セルの基地局200aに対し、Inter−PLMN D2D送信リクエストを行う(ステップS101)。ステップS101の送信リクエスト処理は例えば制御部143が実行する。端末装置100aがステップS101で基地局200aに送信するリクエスト情報には、送信対象のPLMN情報(特定のPLMN ID、全てのPLMN、特定のPLMN以外などを規定した情報)、相手先の端末ID、送信するD2D信号の種類(Discovery,Communication)、送信するデータのサイズ、NDI(New data indicator)、端末装置100aの位置情報、最大再送回数等が含まれうる。またステップS101の送信リクエスト処理には、UCI(Uplink Control Information)が用いられうる。
基地局200bは、基地局200aに対して、現在のD2D通信の状況を通知する(ステップS102)。ステップS102の通知処理は、例えば制御部253が実行する。なお、このD2D通信の状況の通知のタイミングは任意でよい。
基地局200aは、端末装置100aからInter−PLMN D2D送信リクエストを取得すると、端末装置100aから送信された上記リクエスト情報に含まれる情報を用いて、Inter−PLMN D2D通信のために端末装置100aに割り当てるリソースやD2D信号の送信帯域、D2D信号の送信タイミングの算出や送信電力の算出を行う(ステップS103)。ステップS103の算出処理は、例えば制御部253が実行する。
基地局200aは、上記ステップS103でInter−PLMN D2D通信のために端末装置100aに割り当てるリソースやD2D信号の送信帯域、D2D信号の送信タイミングの算出や送信電力の算出を行うと、D2D信号の送信タイミング、送信帯域、送信リソース情報及び送信電力情報を、端末装置100aへスケジューリングGrantとして送信する(ステップS104)。ステップS104の送信処理は、例えば制御部253が実行する。スケジューリングGrantとして基地局200aから端末装置100aへ送られる情報には、例えば、相手先の基地局200bからの許可、帯域情報、同期信号のタイミング情報、リソースプールの情報(例えば、種類やタイミング等をビットマップで現した情報)、送信電力情報が含まれうる。また基地局200aから端末装置100aに送られる送信タイミングの情報は、自セルの同期からのオフセット値であってもよい。また基地局200aは、端末装置100aへスケジューリングGrantを送信する一方、基地局200bへスケジューリング結果の情報を提供する(ステップS105)。ステップS105の処理は、例えば制御部253が実行する。
基地局200bは、基地局200aから提供されたスケジューリング結果の情報に基づき、端末装置100bに対してD2D信号のモニタリングを指示する(ステップS106)。ステップS106の処理は、例えば制御部253が実行する。そして端末装置100aは、割り当てられたリソースや帯域、タイミングに基づいて、D2D信号を端末装置100bに対して送信する(ステップS107)。ステップS107の処理は、例えば制御部253が実行する。
端末装置100bがD2D信号を受信できなかった場合や、端末装置100aが誤ったリソースを用いてしまい、端末装置100bへ不要な干渉を与えてしまっている場合、基地局200bは、端末装置100aに対してD2D信号の送信停止命令を送っても良い。D2D信号の送信停止命令は、基地局200bから端末装置100aへ直接送信してもよく、基地局200bから基地局200aに転送し、基地局200aから端末装置100aへ送信してもよい。
本開示の一実施形態に係る通信システム1は、図9に示した一連の動作を実行することで、Inter−PLMN D2D通信を行うための情報を端末装置100a、100bに提供することが出来る。
図9に示した流れ図では、送信側の端末装置100aが属するセルラーシステムの基地局200aが、D2D信号の送信タイミング、送信帯域、送信リソース情報、送信電力を算出していたが、本開示は係る例に限定されるものでは無い。受信側の端末装置100bが属するセルラーシステムの基地局200bが、D2D信号の送信タイミング、送信帯域、送信リソース情報、送信電力を算出してもよい。
図10は、本開示の一実施形態に係る通信システム1の動作例を示す流れ図である。図10に示した流れ図は、Inter−PLMN D2D通信を行うための情報を自セルの基地局経由で入手する際の動作例を示したものであり、受信側の端末装置100bが属するセルラーシステムの基地局200bが、D2D信号の送信タイミング、送信帯域、送信リソース情報、送信電力を算出する場合の動作例を示したものである。
端末装置100aは、受信側の端末装置100bのキャリアでD2D信号を送信するにあたり、まず自セルの基地局200aに対し、Inter−PLMN D2D送信リクエストを行う(ステップS111)。ステップS111の送信リクエスト処理は例えば制御部143が実行する。また基地局200bは、基地局200aに対して、現在のD2D通信の状況を通知する(ステップS112)。ステップS112の処理は、例えば制御部253が実行する。
基地局200aは、端末装置100aからInter−PLMN D2D送信リクエストを取得すると、取得した送信リクエストを基地局200bへ転送する(ステップS113)。ステップS113の処理は、例えば制御部253が実行する。基地局200bは、基地局200aからD2D送信リクエストを取得すると、Inter−PLMN D2D通信のために端末装置100aに割り当てるリソースやD2D信号の送信帯域、D2D信号の送信タイミングの算出や送信電力の算出を行う(ステップS114)。ステップS114の処理は、例えば制御部253が実行する。
基地局200bは、ステップS114で、Inter−PLMN D2D通信のために端末装置100aに割り当てるリソースやD2D信号の送信帯域、D2D信号の送信タイミングの算出や送信電力の算出を行うと、その計算の結果を基地局200aへ通知する(ステップS115)。ステップS115の処理は、例えば制御部253が実行する。基地局200aは、D2D信号の送信タイミング、送信帯域、送信リソース情報、送信電力情報を、端末装置100aへスケジューリングGrantとして送信する(ステップS116)。ステップS116の処理は、例えば制御部253が実行する。基地局200bは、ステップS114の計算結果に基づき、端末装置100bに対してD2D信号のモニタリングを指示する(ステップS117)。ステップS117の処理は、例えば制御部253が実行する。そして端末装置100aは、割り当てられたリソースや帯域、タイミングに基づいて、D2D信号を端末装置100bに対して送信する(ステップS118)。ステップS118の処理は例えば制御部143が実行する。
本開示の一実施形態に係る通信システム1は、図10に示した一連の動作を実行することで、Inter−PLMN D2D通信を行うための情報を端末装置100a、100bに提供することが出来る。
次に、手法1−Aにおいて、送信側の端末装置100aが、送信側の端末装置100aのキャリアでD2D信号を送信する場合の動作例を示す。送信側の端末装置100aが、送信側の端末装置100aのキャリアでD2D信号を送信する場合、受信側の端末装置100bは、端末装置100aのD2D通信用の帯域を見に行く必要があり、そのために端末装置100aのD2D通信用の帯域の情報を取得する。
図11は、本開示の一実施形態に係る通信システム1の動作例を示す流れ図である。図11に示した流れ図は、Inter−PLMN D2D通信を行うための情報を自セルの基地局経由で入手する際の動作例を示したものである。以下、図11を用いて本開示の一実施形態に係る通信システム1の動作例を説明する。
端末装置100aは、自らのセルラーシステムのキャリアでD2D信号を送信するにあたり、まず自セルの基地局200aに対し、Inter−PLMN D2D送信リクエストを行う(ステップS121)。ステップS121の処理は例えば制御部143が実行する。基地局200aは、端末装置100aからリクエストを受信すると、D2D通信用のリソースを決定する(ステップS122)。ステップS122の処理は例えば制御部253が実行する。そして基地局200aは、ステップS122で決定したD2D通信用のリソースの情報を基地局200bに通知するとともに(ステップS123)、端末装置100aに対してD2D通信用のリソースを割り当てたことを通知する(ステップS124)。ステップS123、S124の処理は例えば制御部253が実行する。
上記ステップS123で基地局200aから基地局200bへ送られる情報には、例えば、送信側の端末装置100aのキャリアにおける、D2D通信で用いられる帯域情報、同期信号のタイミング情報、リソースプールの情報(例えば、種類やタイミング等をビットマップで現した情報)、送信電力情報が含まれうる。
基地局200bは、基地局200aから提供されたD2D通信用のリソースの情報に基づき、端末装置100bに対してD2D信号のモニタリングを指示する(ステップS125)。ステップS125の処理は例えば制御部253が実行する。そして端末装置100aは、基地局200aから割り当てられたリソースや帯域、タイミングや送信電力に基づいて、D2D信号を端末装置100bに対して送信する(ステップS126)。ステップS126の処理は例えば制御部253が実行する。
本開示の一実施形態に係る通信システム1は、図11に示した一連の動作を実行することで、Inter−PLMN D2D通信を行うための情報を端末装置100a、100bに提供することが出来る。
(手法1−B)通信相手のセルの基地局経由で情報を入手する
次に手法1−Bについて説明する。通信相手のセルの基地局経由で情報を入手するということは、図6の点線のように、端末装置100aが、通信相手のセルの基地局200bから、端末装置100bが、通信相手のセルの基地局200aから、それぞれ情報を入手するということに相当する。最初に、手法1−Bにおいて、送信側の端末装置100aが、受信側の端末装置100bのキャリアでD2D信号を送信する場合の動作例を示す。図12は、本開示の一実施形態に係る通信システム1の動作例を示す流れ図である。
送信側の端末装置100aが、基地局200bの帯域でD2D信号を送信できるようにするために、端末装置100aは基地局200bへのアクセスを試みる。具体的には、端末装置100aは、基地局200bから送信される同期信号を受信して、基地局200bとの間で同期処理を実行する(ステップS131)。ステップS131の処理は例えば制御部143が実行する。
続いて端末装置100aは、ランダムアクセスを行い、接続を試みるが、通常は他のPLMNの端末はアタッチが拒否されてしまう。そのため、Inter−PLMN D2D通信においては、複数のSIMカードを持ったUE端末を用いる必要があるが、PLMNが複数存在する環境では、これは現実的ではない。アタッチが拒否されてしまうのを防止するために、端末装置100aはInter−PLMN D2D送信のIndicatorを基地局200bに合わせて通知する。この情報は、RRC connection setup中もしくは、Authentification request中に実施される。図12ではRACH処理として示されている(ステップS132)。ステップS132の処理は例えば制御部143が実行する。PLMN間で事前にコーディネーションを行い、該当する端末がアタッチ無しでもInter−PLMN D2D信号の送信が行えるようなライトアタッチを実行してもよい。
端末装置100aは、基地局200bにアタッチすると、基地局200bへInter−PLMN D2D送信リクエストを行う(ステップS133)。ステップS133の処理は例えば制御部143が実行する。基地局200bは、端末装置100aからInter−PLMN D2D送信リクエストを取得すると、D2D通信用のリソースを決定する(ステップS134)。ステップS134の処理は例えば制御部253が実行する。基地局200bは、ステップS134でD2D通信用のリソースを決定すると、D2D通信用のリソースの割り当てを端末装置100aに通知する(ステップS135)。ステップS135の処理は例えば制御部253が実行する。ステップS135で通知される情報には、例えば、相手先の基地局200bからの許可、帯域情報、同期信号のタイミング情報、リソースプールの情報(例えば、種類やタイミング等をビットマップで現した情報)、送信電力情報が含まれうる。
そして基地局200bは、ステップS134で決定したD2D通信用のリソースの情報に基づき、端末装置100bに対してD2D信号のモニタリングを指示する(ステップS136)。ステップS136の処理は例えば制御部253が実行する。そして端末装置100aは、基地局200bから割り当てられたリソースや帯域、タイミングに基づいて、D2D信号を端末装置100bに対して送信する(ステップS137)。ステップS137の処理は例えば制御部143が実行する。
なお、上述の動作例では、端末装置100aは基地局200bへInter−PLMN D2D送信リクエストを行い、基地局200bからD2D通信用のリソースを割り当ててもらっていたが、本開示は係る例に限定されるものでは無い。端末装置100aは、D2D通信用のリソースプールから自発的にリソースを選択し、その選択したリソースの情報を基地局200bへ送信しても良い。
本開示の一実施形態に係る通信システム1は、図12に示した一連の動作を実行することで、Inter−PLMN D2D通信を行うための情報を端末装置100a、100bに提供することが出来る。
次に、手法1−Bにおいて、送信側の端末装置100aが、送信側の端末装置100aのキャリアでD2D信号を送信する場合の動作例を示す。図13は、本開示の一実施形態に係る通信システム1の動作例を示す流れ図である。図13に示したのは、手法1−Bにおいて、送信側の端末装置100aが、送信側の端末装置100aのキャリアでD2D信号を送信する場合の動作例である。
送信側の端末装置100aのキャリアでD2D信号を送信する場合、送信側の端末装置100aは、異なるセルラーシステムに属する端末装置100bに向けて、自身のセルラーシステムのリソースを用いてD2D信号を送信する(ステップS141)。ステップS141の処理は例えば制御部143が実行する。受信側の端末装置100bは、端末装置100aのセルラーシステムの、D2D信号が送信される帯域をスキャンする(ステップS142)。ステップS142の処理は例えば制御部143が実行する。受信側の端末装置100bは、事前に通知されたもの、またはホワイトリストのようなもので提供された帯域をスキャンする。
受信側の端末装置100bは、端末装置100aのセルラーシステムの、D2D信号が送信される帯域をスキャンして、端末装置100aのセルラーシステム(PLMN A)を発見すると(ステップS143)、その発見したセルラーシステムの基地局200aへのアクセスを試みる(ステップS144)。ステップS144の処理は例えば制御部143が実行する。基地局200aは、アクセスしてきた端末装置100bとの間で同期を取り、端末装置100bへD2D通信用のリソースの情報を送信する(ステップS145)。ステップS145の処理は例えば制御部143が実行する。
上記ステップS145で基地局200aから端末装置100bへ送られる情報には、例えば、送信側の端末装置100aのキャリアにおける、D2D通信で用いられる帯域情報、同期信号のタイミング情報、リソースプールの情報(例えば、種類やタイミング等をビットマップで現した情報)が含まれうる。
上記ステップS145で、基地局200aからリソース情報を入手した端末装置100bは、指定されたリソースをスキャンする(ステップS146)。ステップS146の処理は例えば制御部143が実行する。端末装置100aは、基地局200aから割り当てられたリソースや帯域、タイミングに基づいて、D2D信号を端末装置100bに対して送信する(ステップS147)。ステップS147の処理は例えば制御部143が実行する。端末装置100bは、自身宛のデータが存在していれば、そのデータを復号する(ステップS148)。ステップS148の処理は例えば制御部143が実行する。端末装置100bは、データを復号した後、必要に応じて送信側の端末装置100aに対してフィードバックを行ってもよい。
本開示の一実施形態に係る通信システム1は、図13に示した一連の動作を実行することで、Inter−PLMN D2D通信を行うための情報を端末装置100a、100bに提供することが出来る。
手法1−Bにおいて、送信側の端末装置100aが、送信側の端末装置100aのキャリアでD2D信号を送信する場合、このように受信側の端末装置100bが、端末装置100aのセルラーシステムの、D2D信号が送信される帯域をスキャンすることになる。しかし場合によっては、例えば図14に示したように、送信側のセルラーシステムの複数の基地局が、端末装置100bの周囲に存在する場合があり得る。
端末装置100bが、目的の基地局200a以外の基地局(例えば基地局10c)に接続してしまうと、D2D通信用のリソース情報が目的の基地局200aで使用しているものと異なるため、指定されたリソースを見に行っても何もデータを見つけられない。また端末装置100bが、目的の基地局200a以外の基地局(例えば基地局10c)に接続してしまうと、基地局間で同期していない場合に、リソースのタイミングが異なって、指定されたリソースを見に行っても何もデータを見つけられない。
前者に対しては、Inter−PLMN D2D通信専用のDiscovery poolをPLMNごとに定義することで対応が可能である。端末装置100aがCamp onしていない基地局10cに、端末装置100bが誤って接続してしまったとしても、基地局200aと同じリソースプールをInter−PLMN D2D通信用に定義しておくことで、何もデータを見つけられないという現象を回避できる。すなわち、複数の基地局でInter−PLMN D2D通信用の一つのリソースプールを構成する。
このようにInter−PLMN専用のリソースを規定することで、少なくともInter−PLMN間でリソースのコーディネーションを行うことが可能となる。リソースプールのコーディネーションを行うことで、時間軸方向のリソースプールの衝突(重複)を防ぐことが可能となる。複数のPLMNのリソースプールが同一時間に重複すると、アンテナの本数が限られている、D2D通信を行う端末装置は、同時に送信ができないため、非効率な送信になってしまう。Inter−PLMN D2D通信専用のリソースプールを定義することにより、既存の自セル内のD2D通信を行う端末装置と、Inter−PLMN D2D通信で送信を行う、異なるPLMNのD2D通信を行う端末装置とをリソースプールで分離できるため、干渉などのInter−PLMN D2D通信による影響を排除することが可能になる。
前者に対しては、端末装置100bが、データを正しく見つけられなかった場合、次に強度の強いPSS/SSSを見に行くことで対応してもよい。すなわち、端末装置100bが、データを正しく見つけられなかった場合、基地局の再選択を行う。また端末装置100bは、基地局からのアシスト情報をSIB経由で事前に入手しておくことで、近隣セルに対する同期を効率化することが出来る。基地局からのアシスト情報には、例えば同期差の情報や近隣の基地局のセルリスト情報などがあり得る。
(手法1−C)通信相手から直接情報を入手する
次に手法1−Cについて説明する。通信相手から直接情報を入手するということは、図6の破線のように、端末装置100aと端末装置100bとが、直接通信して情報を入手するということに相当する。最初に、手法1−Cにおいて、送信側の端末装置100aが、受信側の端末装置100bのキャリアでD2D信号を送信する場合を考えるが、この場合は、送信側の端末装置100aは、事前情報も無く、相手のキャリアで信号を送信することは、干渉の観点から実現は出来ない。従って、手法1−Cにおいて、送信側の端末装置100aが、受信側の端末装置100bのキャリアでD2D信号を送信する場合はここでは除外する。
次に、手法1−Cにおいて、送信側の端末装置100aが、送信側の端末装置100aのキャリアでD2D信号を送信する場合を考える。図15は、本開示の一実施形態に係る通信システム1の動作例を示す流れ図である。図15に示したのは、手法1−Cにおいて、送信側の端末装置100aが、送信側の端末装置100aのキャリアでD2D信号を送信する場合の動作例である。
送信側の端末装置100aのキャリアでD2D信号を送信する場合、送信側の端末装置100aは、異なるセルラーシステムに属する端末装置100bに向けて、自身のセルラーシステムのリソースを用いてD2D信号を送信する(ステップS151)。ステップS151の処理は例えば制御部143が実行する。受信側の端末装置100bは、端末装置100aのセルラーシステムの、D2D信号が送信される帯域をスキャンする(ステップS152)。ステップS152の処理は例えば制御部143が実行する。受信側の端末装置100bは、事前に通知されたもの、またはホワイトリストのようなもので提供された帯域をスキャンする。
受信側の端末装置100bは、送信側の端末装置100aがD2D信号の送信を行っている帯域に対して、D2DSSの検出を行う(ステップS153)。ステップS153の処理は例えば制御部143が実行する。受信側の端末装置100bは、D2DSSを検出すると、PD2DSCHのデコードを行って、端末装置100bに向けられて送信された信号のあるリソース情報を入手する(ステップS154)。ステップS154の処理は例えば情報取得部141が実行する。受信側の端末装置100bは、PD2DSCHのデコードを行ってリソース情報を入手すると、そのリソース情報に基づいてリソースをスキャンして、自分あての信号があれば復号する(ステップS155)。ステップS155の処理は例えば制御部143が実行する。端末装置100bは、データを復号した後、必要に応じて送信側の端末装置100aに対してフィードバックを行ってもよい。
Inter−PLMN D2D通信では、お互いのPLMN間でリソースプールの情報を共有しておくことはあまり想定されない。従って、送信側の端末装置100aは、Inter−PLMN D2D通信を行うたびに、リソースプールに関する情報を受信側の端末装置100bに通知することが望ましい。送信側の端末装置100aは、PD2DSCHを用いて下記のパラメータを受信側の端末装置100bに通知する。この通知は例えば制御部143が実行する。
―送信側の端末装置100aがCamp onする基地局200aが、Inter−PLMN D2D通信のために割り当てたリソースプール情報
―Inter−PLMN D2D通信のために予め定められた(プリコンフィギュアされた)リソースプール情報。
送信側の端末装置100aは、プリコンフィギュアされたリソースプール情報を送信する場合は、Index情報等を受信側の端末装置100bに通知する。この通知は例えば制御部143が実行する。
本開示の一実施形態に係る通信システム1は、図15に示した一連の動作を実行することで、Inter−PLMN D2D通信を行うための情報を端末装置100aから端末装置100bに提供することが出来る。
(1.3.2.第2の動作例)
(1)解決点2−1に対する動作例
続いて、上記解決点2−1として挙げた、D2D信号が送信されているキャリアへの同期を行う際の動作例について説明する。Inter−PLMN D2D通信において、受信側の端末装置100bが、D2D信号が送信されているキャリアへの同期を行うためには、以下の4つの手法が考えられる。
(手法1)Inter−PLMN D2D通信用の測定時間を規定する
(手法2)PLMN間で予め定められた情報を提供する
(手法3)端末IDを用いて送信するCCを決定する
(手法4)同期信号が送信されるタイミングの情報を用いる
以下、この4つの手法について順次説明する。
(手法1)Inter−PLMN D2D通信用の測定時間を規定する
D2D信号が送信されているキャリアへの同期を効果的に行うために、手法1では、受信側の端末装置100bにおいて、Inter−PLMN D2D通信用のD2D measurement timing configuration(D2DMTC)を導入する。
図16は、Inter−PLMN D2D通信用のD2DMTCの例を示す説明する説明図である。受信側の端末装置100bが対象のD2D通信を受信するために、D2D信号が送信されている可能性のあるCCを順にモニタリングしていく。このモニタリングは、例えば制御部143が実行する。ここでのD2D信号が送信されている可能性とは、例えば事前にD2D通信用に決められた帯域などである。
受信側の端末装置100bが効率よくCCのモニタリングを行うために、Serving cellは、端末装置100bへモニタリングする周期とモニタリング時間を提供する。端末装置100bは、D2D信号が送信されている可能性のあるCCに対して順にモニタリングを実行する。
D2DMTCは、対象のCC objectとそれに対するOffset、Periodicity、Durationから成る。OffsetはSFN(System Frame number)もしくはDFN(D2D frame number)を基準とする。PeriodicityはCCの数、Duration、及びOffsetを考慮して規定される。
(手法2)PLMN間で予め定められた情報を提供する
D2D信号が送信されているキャリアへの同期を効果的に行うために、手法2では、複数あるCCのうち、D2D通信を行うであろう帯域を事前にPLMNで決めておき、他のPLMNに事前に通知しておく。受信側の端末装置100bはPLMNにCamp onした際に、Inter−PLMN D2D通信用のCCの情報を、MIBもしくはSIB経由で入手する。この入手は例えば情報取得部141が実行する。そして受信側の端末装置100bは、Inter−PLMN D2D通信の際に、入手した対象のCCのみをモニタリングする。このモニタリングは例えば制御部143が実行する。
このように、D2D通信を行うであろう帯域を事前にPLMNで決めておき、Inter−PLMN D2D通信用のCCの情報を入手することで、受信側の端末装置100bは、モニタするCCの数を減らし、効率の良いモニタリングが可能となる。
(手法3)端末IDを用いて送信するCCを決定する
D2D信号が送信されているキャリアへの同期を効果的に行うために、手法3では、受信側の端末装置100bに固有の情報(例えば端末ID)を用いてInter−PLMN D2D通信に用いるCCを決める。
送信側の端末装置100aは、受信側の端末装置100bの固有の情報、例えば端末IDなどを用いて、Inter−PLMN D2D通信を行うCCを決定する。この決定は例えば制御部143が実行する。送信側の端末装置100aは、例えばModulo演算などを用いて端末IDからCCを算出する。この算出は例えば制御部143が実行する。例えば、受信側の端末装置100bの端末IDが「1234」で、CCの数がCC1、CC2、CC3と3つ存在する場合、1234 mod 3=1であるから、送信側の端末装置100aは、CC1を使用してInter−PLMN D2D通信を行う。
受信側の端末装置100bは、同様に、固有の情報、例えば端末IDなどを用いて、スキャンするCCを決定する。この決定は例えば制御部143が実行する。
このように受信側の端末装置100bに固有の情報(例えば端末ID)を用いてInter−PLMN D2D通信に用いるCCを決めることで、1つのPLMNに対して1つのInter−PLMN D2D通信用のCCを一意に特定することが可能となり、受信側の端末装置100bの負担を軽減することが可能となる。
(手法4)同期信号が送信されるタイミングの情報を用いる
40msのDurationを持ったMeasurementは非常に時間がかかり、複数のキャリアを測定しなければいけない受信側の端末装置100bからすると大きな負担となる。そこで手法4では、送信側の端末装置100aから同期信号が送信されるタイミング(SSO:Synchronization Signal Occasion)の情報を用いて、受信側の端末装置100bにおいて効率的に測定を行う。SSOは、Offset値と、Periodの情報と、を含む。
この手法4を実現する方法として以下の3つを挙げる。なお、手法4を用いれば受信側の端末装置100bは同期信号をピンポイントで測定できるようになるため、Durationは最低限1ms以上あればよい。
(手法4−1)
PLMN間で、事前にSSOのタイミング情報を調整しておく。受信側の端末装置100bは、自身の基地局200bからSIB経由でSSOのタイミング情報及び対象のキャリア情報を入手し、SSOのタイミングに合わせてD2DMTCを規定する。
(手法4−2)
受信側の端末装置100bは、送信側の基地局200aから、SIB経由でSSOの情報を通知してもらう。受信側の端末装置100bが、送信側の基地局200aに一度接続することで、相手先の情報を入手するという手法である。この手法4−2では、受信側の端末装置100bは、送信側の基地局200aから取得したSSOをベースにD2DMTCを規定する。
(手法4−3)
手法4−3では、測定対象の情報とSSOの情報とを事前に紐付けておき、受信側の端末装置100bは、測定対象のセルIDなどの情報を用いて、SSOの設定情報を入手する。この入手は例えば情報取得部141が実行する。端末装置100bは、Mod演算等の方法を用いてSSOの設定情報を求めてもよい。そしてこの手法4−3では、受信側の端末装置100bは、入手した、または演算で求めたSSOをベースにD2DMTCを規定する。この規定は例えば制御部143が実行する。
上述したいずれの手法によっても、受信側の端末装置100bは、Inter−PLMN D2D通信において、D2D信号が送信されているキャリアへの同期を行うことが可能になる。
(2−2)解決点2−2に対する動作例
続いて、上記解決点2−2として挙げた、受信端末における効率的なキャリアのスキャンの動作例について説明する。
Inter−PLMN D2D通信において、受信側の端末装置100bからすると、送信側の端末装置100aのCC内で送られているIntra−PLMNの信号に興味は無い。そこで、解決点2−2に対しては、Intra−PLMNとInter−PLMNの送信CCまたは送信リソースプールを分けて運用を行い、Inter−PLMN D2D通信の受信側の端末装置100bは、Inter−PLMN専用のCCまたリソースプールをスキャンするようにする。
もし受信側の端末装置100bは、Intra−PLMNのCCまたはリソースプールをスキャンしていることが分かれば、直ちにスキャンを停止して、自分の興味のある、すなわちInter−PLMNの送信CCまたは送信リソースプールのスキャンに移行する。
このように、本開示の一実施形態に係る通信システム1は、Intra−PLMNとInter−PLMNの送信CCまたは送信リソースプールを分けて運用を行うことで、受信側の端末装置100bにおける効率的なスキャンが実現できる。
例として上位レイヤ(Higher layer)からInter−PLMN通信を行うように指示されている場合を説明する。
具体的には、本開示の一実施形態に係る通信システム1は、CCまたはリソースプールを以下の3種類のようにグループ分けする。上述したように、Inter−PLMN専用のリソースを規定することで、少なくともInter−PLMN間でリソースのコーディネーションを行うことが可能となる。リソースプールのコーディネーションを行うことで、時間軸方向のリソースプールの衝突(重複)を防ぐことが可能となる。
A:Intra−PLMN専用
B:Inter−PLMN専用
C:Intra/Inter−PLMN両方使用可能
なお、CCまたはリソースプールは、上記3種類ではなく、Intra−PLMN専用かどうかの2種類でグループ分けされてもよい。
そして本開示の一実施形態に係る通信システム1は、グループを識別するための属性情報を、CCもしくはリソースプールごとに付加しておく。属性情報は、基地局のMINBもしくはSIB経由、送信側の端末装置100aからのPD2DSCH経由、D2DSSのシーケンス情報のいずれかのシグナリングを用いて、受信側の端末装置100bに通知される。この属性情報は、例えば情報取得部141が取得する。
特に、D2DSSのシーケンス情報を用いた場合では、受信側の端末装置100bは、対象のCCが上記A〜Cのどの属性かを、D2DSSのシーケンスをデコードして判定する。現状の規格では、D2DSS用に0−335のIDが用意されており、In coverage用に{0−167},Out of coverage用に{168−335}のIDが割り当てられている。本開示の一実施形態に係る通信システム1では、In coverage用をさらに3グループに割り当て、例えば、A:{0−55},B:{56−111},C:{111−167}といったように割り当てる。
このようにIDを割り当てることで、受信側の端末装置100bは、D2DSSをデコードした段階で、自分に興味のある、すなわちInter−PLMNの送信CCなのかどうかの判断を行うことが可能となり、無駄なスキャンを行う必要が無くなる。
(1.3.3.第3の動作例)
続いて、上記解決点3として挙げた、Inter−PLMN D2D通信において、効率的に返信を行えるような仕組みを実現する動作例について説明する。
最初に、送信側の端末装置100aが、受信側の端末装置100bのキャリアでD2D信号を送信する場合の動作例を示す。この場合、受信側の端末装置100bは、自身のキャリアで送信側の端末装置100aへ返信を行うことになる。
受信側の端末装置100bは、自身のキャリアで送信側の端末装置100aへ返信を行う場合、以下の2つの方法が考えられる。
(方法1)同様のInter−PLMN D2D通信プロセスを踏み返信を行う
(方法2)送信側の端末装置100aが返信用のリソースを指定する
上記方法1の場合、受信側の端末装置100bは送信側の端末装置100aと同様のInter−PLMN D2D通信プロセスを踏み返信を行う。しかし、同様のInter−PLMN D2D通信プロセスを踏み返信を行うことは効率面から好ましくない。
上記方法2の場合、送信側の端末装置100aが返信用のリソースを指定してくれるので、受信側の端末装置100bは、その指定されたリソースで返信すればよく、煩雑な手続は必要にならない。送信側の端末装置100aが返信用のリソースを指定する方法として、さらに以下の方法が考えられる。
(方法2−1)返信用のリソースを事前に指定する
(方法2−2)同じリソースで、所定の時間方向ずれた場所で返信する
(方法2−3)事前に送信/返信用のリソースの使用ルールを決めておく
(方法2−4)通常のD2Dプロセスを用いて返信する
(方法2−1)返信用のリソースを事前に指定する
この方法2−1は、送信側の端末装置100aが返信用のリソースを受信側の端末装置100bに事前に指定しておき、指定しているリソースの情報や送信パワーの情報をPD2DSCH経由で、送信側の端末装置100aから受信側の端末装置100bへと通知する方法である。この通知は例えば制御部143が実行する。受信側の端末装置100bは、通知された返信用のリソースを用いて送信側の端末装置100aに返信を行う。この返信は例えば制御部143が実行する。送信側の端末装置100aは、指定するリソースを、例えばリソースプール単位で区切ってもよい。送信側の端末装置100aは、事前に指定したリソースに対してモニタリングを行い、受信側の端末装置100bからの返事を待つ。このモニタリングは例えば制御部143が実行する。
(方法2−2)同じリソースで、所定の時間方向ずれた場所で返信する
この方法2−2は、受信側の端末装置100bが、送信側の端末装置100aが使用したリソースと同じリソースで、送信側の端末装置100aがD2D信号を送信した時間から所定の時間方向ずれた場所で返信を行う方法である。このずれの値Xは、送信側の端末装置100aから受信側の端末装置100bへ、PD2DSCH経由で事前に通知しておくものとする。
(方法2−3)事前に送信/返信用のリソースの使用ルールを決めておく
この方法2−3は、送信側の端末装置100a及び受信側の端末装置100bが、事前に送信用及び返信用のリソース使用ルールを決めておく方法である。この方法2−3を用いた場合、受信側の端末装置100bは、送信側の端末装置100aが信号を送信しているリソースから一意に返信用リソースを特定し、返信を行うことができる。送信側の端末装置100aは、同様に受信側の端末装置100bが使用する返信リソースをモニタリングし、信号を受信する。
(方法2−4)通常のD2Dプロセスを用いて返信する
この方法2−4は、通常のD2Dプロセス、すなわちIntra−PLMN D2D通信のプロセスを用いて返信を行う方法である。この方法2−4を用いた場合、送信側の端末装置100aは、少なくとも受信側の端末装置100bが使用するセルラーシステムの帯域で留まって、受信側の端末装置100bからの返信を待つ必要がある。しかし、受信側の端末装置100bからの返信があるかどうか分からない状態は、送信側の端末装置100aによって非効率である。
従ってこの方法2−4を用いた場合、送信側の端末装置100aは、以下の3つの中から少なくともいずれかの方法を併せて用いる。
(A)返信が必要であるという旨の情報を追加する
(B)返信を待つ時間を通知する
(C)返信を待つ時間を事前に規定する
上記(A)の方法を用いた場合、受信側の端末装置100bは、必ず返信を行わなければならない。上記(B)または(C)の方法を用いた場合、受信側の端末装置100bは、送信側の端末装置100aから指定された時間内に行う必要がある。
ここまでは、送信側の端末装置100aが返信用のリソースを指定する方法を示したが、返信用のリソースの情報は、受信側の端末装置100bの自セルの基地局200bが通知しても良い。受信側の端末装置100bが、返信用のリソースの情報を基地局200bから取得する場合、送信側の端末装置100aが基地局200bへ返信用のリソースの情報を送信し、基地局200bは、その情報を受信側の端末装置100bへ通知する。
このように、送信側の端末装置100aが、受信側の端末装置100bのキャリアでD2D信号を送信する場合は、受信側の端末装置100bは、返信用のリソースを事前に決定したり、送信側の端末装置100aから返信用のリソースの情報を取得したりすることで、送信側の端末装置100aへ効率的に返答することができる。
次に、送信側の端末装置100aが、送信側の端末装置100aのキャリアでD2D信号を送信する場合の動作例を示す。この場合、D2D信号を受信した受信側の端末装置100bは、送信側の端末装置100aのキャリアで返信を行わなければならない。またD2D信号を受信した受信側の端末装置100bは、少なくともPLMN_Aに影響を与えないように返信を行う必要がある。
受信側の端末装置100bは、送信側の端末装置100aのキャリアで送信側の端末装置100aへ返信を行う場合、以下の2つの方法が考えられる。
(方法1)同様のInter−PLMN D2D通信プロセスを踏み返信を行う
(方法2)送信側の端末装置100aが返信用のリソースを指定する
上記方法1の場合、受信側の端末装置100bは送信側の端末装置100aと同様のInter−PLMN D2D通信プロセスを踏み返信を行う。しかし、同様のInter−PLMN D2D通信プロセスを踏み返信を行うことは効率面から好ましくない。
上記方法2の場合、送信側の端末装置100aが返信用のリソースを指定してくれるので、受信側の端末装置100bは、その指定されたリソースで返信すればよく、煩雑な手続は必要にならない。送信側の端末装置100aが返信用のリソースを指定する方法として、さらに以下の方法が考えられる。
(方法2−1)返信用のリソースを事前に指定する
(方法2−2)同じリソースで、所定の時間方向ずれた場所で返信する
(方法2−3)事前に送信/返信用のリソースの使用ルールを決めておく
(方法2−4)通常のD2Dプロセスを用いて返信する
(方法2−1)返信用のリソースを事前に指定する
この方法2−1は、送信側の端末装置100aが返信用のリソースを受信側の端末装置100bに事前に指定しておき、指定しているリソースの情報や送信パワーの情報をPD2DSCH経由で、送信側の端末装置100aから受信側の端末装置100bへと通知する方法である。受信側の端末装置100bは、通知された返信用のリソースを用いて送信側の端末装置100aに返信を行う。この返信は例えば制御部143が実行する。送信側の端末装置100aは、指定するリソースを、例えばリソースプール単位で区切ってもよい。送信側の端末装置100aは、事前に指定したリソースに対してモニタリングを行い、受信側の端末装置100bからの返事を待つ。このモニタリングは例えば制御部143が実行する。
(方法2−2)同じリソースで、所定の時間方向ずれた場所で返信する
この方法2−2は、受信側の端末装置100bが、送信側の端末装置100aが使用したリソースと同じリソースで、送信側の端末装置100aがD2D信号を送信した時間から所定の時間方向ずれた場所で返信を行う方法である。このずれの値Xは、送信側の端末装置100aから受信側の端末装置100bへ、PD2DSCH経由で事前に通知しておくものとする。この通知は例えば制御部143が実行する。
(方法2−3)事前に送信/返信用のリソースの使用ルールを決めておく
この方法2−3は、送信側の端末装置100a及び受信側の端末装置100bが、事前に送信用及び返信用のリソース使用ルールを決めておく方法である。この方法2−3を用いた場合、受信側の端末装置100bは、送信側の端末装置100aが信号を送信しているリソースから一意に返信用リソースを特定し、返信を行うことができる。送信側の端末装置100aは、同様に受信側の端末装置100bが使用する返信リソースをモニタリングし、信号を受信する。このモニタリングは例えば制御部143が実行する。
(方法2−4)通常のD2Dプロセスを用いて返信する
この方法2−4は、通常のD2Dプロセス、すなわちIntra−PLMN D2D通信のプロセスを用いて返信を行う方法である。この方法2−4を用いた場合、送信側の端末装置100aは、以下の3つの中から少なくともいずれかの方法を併せて用いてもよい。
(A)返信が必要であるという旨の情報を追加する
(B)返信を待つ時間を通知する
(C)返信を待つ時間を事前に規定する
上記(A)の方法を用いた場合、受信側の端末装置100bは、必ず返信を行わなければならない。上記(B)または(C)の方法を用いた場合、受信側の端末装置100bは、送信側の端末装置100aから指定された時間内に行う必要がある。
ここまでは、送信側の端末装置100aが返信用のリソースを指定する方法を示したが、返信用のリソースの情報は、送信側の端末装置100aの自セルの基地局200aが通知しても良い。受信側の端末装置100bが、送信側の端末装置100aの自セルの基地局200aから取得する場合、送信側の端末装置100aが基地局200aへ返信用のリソースの情報を送信し、基地局200aは、その情報を受信側の端末装置100bへ通知する。
このように、送信側の端末装置100aが、送信側の端末装置100aのキャリアでD2D信号を送信する場合は、受信側の端末装置100bは、返信用のリソースを事前に決定したり、送信側の端末装置100aから返信用のリソースの情報を取得したりすることで、送信側の端末装置100aへ効率的に返答することができる。
<2.応用例>
本開示に係る技術は、様々な製品へ応用可能である。例えば、制御エンティティ300a、300bは、タワーサーバ、ラックサーバ、又はブレードサーバなどのいずれかの種類のサーバとして実現されてもよい。また、制御エンティティ300a、300bは、サーバに搭載される制御モジュール(例えば、1つのダイで構成される集積回路モジュール、又はブレードサーバのスロットに挿入されるカード若しくはブレード)であってもよい。
また、例えば、基地局200a、200bは、マクロeNB又はスモールeNBなどのいずれかの種類のeNB(evolved Node B)として実現されてもよい。スモールeNBは、ピコeNB、マイクロeNB又はホーム(フェムト)eNBなどの、マクロセルよりも小さいセルをカバーするeNBであってよい。その代わりに、基地局200a、200bは、NodeB又はBTS(Base Transceiver Station)などの他の種類の基地局として実現されてもよい。基地局200a、200bは、無線通信を制御する本体(基地局装置ともいう)と、本体とは別の場所に配置される1つ以上のRRH(Remote Radio Head)とを含んでもよい。また、後述する様々な種類の端末が一時的に又は半永続的に基地局機能を実行することにより、基地局200a、200bとして動作してもよい。
また、例えば、端末装置100a、100bは、スマートフォン、タブレットPC(Personal Computer)、ノートPC、携帯型ゲーム端末、携帯型/ドングル型のモバイルルータ若しくはデジタルカメラなどのモバイル端末、又はカーナビゲーション装置などの車載端末として実現されてもよい。また、端末装置100a、100bは、M2M(Machine To Machine)通信を行う端末(MTC(Machine Type Communication)端末ともいう)として実現されてもよい。さらに、端末装置100a、100bは、これら端末に搭載される無線通信モジュール(例えば、1つのダイで構成される集積回路モジュール)であってもよい。
(2−1.制御エンティティに関する応用例)
図17は、本開示に係る技術が適用され得るサーバ700の概略的な構成の一例を示すブロック図である。サーバ700は、プロセッサ701、メモリ702、ストレージ703、ネットワークインタフェース704及びバス706を備える。
プロセッサ701は、例えばCPU(Central Processing Unit)又はDSP(Digital Signal Processor)であってよく、サーバ700の各種機能を制御する。メモリ702は、RAM(Random Access Memory)及びROM(Read Only Memory)を含み、プロセッサ701により実行されるプログラム及びデータを記憶する。ストレージ703は、半導体メモリ又はハードディスクなどの記憶媒体を含み得る。
ネットワークインタフェース704は、サーバ700を有線通信ネットワーク705に接続するための有線通信インタフェースである。有線通信ネットワーク705は、EPC(Evolved Packet Core)などのコアネットワークであってもよく、又はインターネットなどのPDN(Packet Data Network)であってもよい。
バス706は、プロセッサ701、メモリ702、ストレージ703及びネットワークインタフェース704を互いに接続する。バス706は、速度の異なる2つ以上のバス(例えば、高速バス及び低速バス)を含んでもよい。
(2−2.基地局に関する応用例)
(第1の応用例)
図18は、本開示に係る技術が適用され得るeNBの概略的な構成の第1の例を示すブロック図である。eNB800は、1つ以上のアンテナ810、及び基地局装置820を有する。各アンテナ810及び基地局装置820は、RFケーブルを介して互いに接続され得る。
アンテナ810の各々は、単一の又は複数のアンテナ素子(例えば、MIMOアンテナを構成する複数のアンテナ素子)を有し、基地局装置820による無線信号の送受信のために使用される。eNB800は、図18に示したように複数のアンテナ810を有し、複数のアンテナ810は、例えばeNB800が使用する複数の周波数帯域にそれぞれ対応してもよい。なお、図18にはeNB800が複数のアンテナ810を有する例を示したが、eNB800は単一のアンテナ810を有してもよい。
基地局装置820は、コントローラ821、メモリ822、ネットワークインタフェース823及び無線通信インタフェース825を備える。
コントローラ821は、例えばCPU又はDSPであってよく、基地局装置820の上位レイヤの様々な機能を動作させる。例えば、コントローラ821は、無線通信インタフェース825により処理された信号内のデータからデータパケットを生成し、生成したパケットをネットワークインタフェース823を介して転送する。コントローラ821は、複数のベースバンドプロセッサからのデータをバンドリングすることによりバンドルドパケットを生成し、生成したバンドルドパケットを転送してもよい。また、コントローラ821は、無線リソース管理(Radio Resource Control)、無線ベアラ制御(Radio Bearer Control)、移動性管理(Mobility Management)、流入制御(Admission Control)又はスケジューリング(Scheduling)などの制御を実行する論理的な機能を有してもよい。また、当該制御は、周辺のeNB又はコアネットワークノードと連携して実行されてもよい。メモリ822は、RAM及びROMを含み、コントローラ821により実行されるプログラム、及び様々な制御データ(例えば、端末リスト、送信電力データ及びスケジューリングデータなど)を記憶する。
ネットワークインタフェース823は、基地局装置820をコアネットワーク824に接続するための通信インタフェースである。コントローラ821は、ネットワークインタフェース823を介して、コアネットワークノード又は他のeNBと通信してもよい。その場合に、eNB800と、コアネットワークノード又は他のeNBとは、論理的なインタフェース(例えば、S1インタフェース又はX2インタフェース)により互いに接続されてもよい。ネットワークインタフェース823は、有線通信インタフェースであってもよく、又は無線バックホールのための無線通信インタフェースであってもよい。ネットワークインタフェース823が無線通信インタフェースである場合、ネットワークインタフェース823は、無線通信インタフェース825により使用される周波数帯域よりもより高い周波数帯域を無線通信に使用してもよい。
無線通信インタフェース825は、LTE(Long Term Evolution)又はLTE−Advancedなどのいずれかのセルラー通信方式をサポートし、アンテナ810を介して、eNB800のセル内に位置する端末に無線接続を提供する。無線通信インタフェース825は、典型的には、ベースバンド(BB)プロセッサ826及びRF回路827などを含み得る。BBプロセッサ826は、例えば、符号化/復号、変調/復調及び多重化/逆多重化などを行なってよく、各レイヤ(例えば、L1、MAC(Medium Access Control)、RLC(Radio Link Control)及びPDCP(Packet Data Convergence Protocol))の様々な信号処理を実行する。BBプロセッサ826は、コントローラ821の代わりに、上述した論理的な機能の一部又は全部を有してもよい。BBプロセッサ826は、通信制御プログラムを記憶するメモリ、当該プログラムを実行するプロセッサ及び関連する回路を含むモジュールであってもよく、BBプロセッサ826の機能は、上記プログラムのアップデートにより変更可能であってもよい。また、上記モジュールは、基地局装置820のスロットに挿入されるカード若しくはブレードであってもよく、又は上記カード若しくは上記ブレードに搭載されるチップであってもよい。一方、RF回路827は、ミキサ、フィルタ及びアンプなどを含んでもよく、アンテナ810を介して無線信号を送受信する。
無線通信インタフェース825は、図18に示したように複数のBBプロセッサ826を含み、複数のBBプロセッサ826は、例えばeNB800が使用する複数の周波数帯域にそれぞれ対応してもよい。また、無線通信インタフェース825は、図18に示したように複数のRF回路827を含み、複数のRF回路827は、例えば複数のアンテナ素子にそれぞれ対応してもよい。なお、図18には無線通信インタフェース825が複数のBBプロセッサ826及び複数のRF回路827を含む例を示したが、無線通信インタフェース825は単一のBBプロセッサ826又は単一のRF回路827を含んでもよい。
(第2の応用例)
図19は、本開示に係る技術が適用され得るeNBの概略的な構成の第2の例を示すブロック図である。eNB830は、1つ以上のアンテナ840、基地局装置850、及びRRH860を有する。各アンテナ840及びRRH860は、RFケーブルを介して互いに接続され得る。また、基地局装置850及びRRH860は、光ファイバケーブルなどの高速回線で互いに接続され得る。
アンテナ840の各々は、単一の又は複数のアンテナ素子(例えば、MIMOアンテナを構成する複数のアンテナ素子)を有し、RRH860による無線信号の送受信のために使用される。eNB830は、図19に示したように複数のアンテナ840を有し、複数のアンテナ840は、例えばeNB830が使用する複数の周波数帯域にそれぞれ対応してもよい。なお、図19にはeNB830が複数のアンテナ840を有する例を示したが、eNB830は単一のアンテナ840を有してもよい。
基地局装置850は、コントローラ851、メモリ852、ネットワークインタフェース853、無線通信インタフェース855及び接続インタフェース857を備える。コントローラ851、メモリ852及びネットワークインタフェース853は、図18を参照して説明したコントローラ821、メモリ822及びネットワークインタフェース823と同様のものである。
無線通信インタフェース855は、LTE又はLTE−Advancedなどのいずれかのセルラー通信方式をサポートし、RRH860及びアンテナ840を介して、RRH860に対応するセクタ内に位置する端末に無線接続を提供する。無線通信インタフェース855は、典型的には、BBプロセッサ856などを含み得る。BBプロセッサ856は、接続インタフェース857を介してRRH860のRF回路864と接続されることを除き、図18を参照して説明したBBプロセッサ826と同様のものである。無線通信インタフェース855は、図19に示したように複数のBBプロセッサ856を含み、複数のBBプロセッサ856は、例えばeNB830が使用する複数の周波数帯域にそれぞれ対応してもよい。なお、図19には無線通信インタフェース855が複数のBBプロセッサ856を含む例を示したが、無線通信インタフェース855は単一のBBプロセッサ856を含んでもよい。
接続インタフェース857は、基地局装置850(無線通信インタフェース855)をRRH860と接続するためのインタフェースである。接続インタフェース857は、基地局装置850(無線通信インタフェース855)とRRH860とを接続する上記高速回線での通信のための通信モジュールであってもよい。
また、RRH860は、接続インタフェース861及び無線通信インタフェース863を備える。
接続インタフェース861は、RRH860(無線通信インタフェース863)を基地局装置850と接続するためのインタフェースである。接続インタフェース861は、上記高速回線での通信のための通信モジュールであってもよい。
無線通信インタフェース863は、アンテナ840を介して無線信号を送受信する。無線通信インタフェース863は、典型的には、RF回路864などを含み得る。RF回路864は、ミキサ、フィルタ及びアンプなどを含んでもよく、アンテナ840を介して無線信号を送受信する。無線通信インタフェース863は、図19に示したように複数のRF回路864を含み、複数のRF回路864は、例えば複数のアンテナ素子にそれぞれ対応してもよい。なお、図19には無線通信インタフェース863が複数のRF回路864を含む例を示したが、無線通信インタフェース863は単一のRF回路864を含んでもよい。
図18及び図19に示したeNB800及びeNB830において、図8を参照して説明した処理部250に含まれる1つ以上の構成要素(情報取得部251及び/又は制御部253)は、無線通信インタフェース855及び/又は無線通信インタフェース863において実装されてもよい。あるいは、これらの構成要素の少なくとも一部は、コントローラ851において実装されてもよい。一例として、eNB830は、無線通信インタフェース855の一部(例えば、BBプロセッサ856)若しくは全部、及び/又コントローラ851を含むモジュールを搭載し、当該モジュールにおいて上記1つ以上の構成要素が実装されてもよい。この場合に、上記モジュールは、プロセッサを上記1つ以上の構成要素として機能させるためのプログラム(換言すると、プロセッサに上記1つ以上の構成要素の動作を実行させるためのプログラム)を記憶し、当該プログラムを実行してもよい。別の例として、プロセッサを上記1つ以上の構成要素として機能させるためのプログラムがeNB830にインストールされ、無線通信インタフェース855(例えば、BBプロセッサ856)及び/又コントローラ851が当該プログラムを実行してもよい。以上のように、上記1つ以上の構成要素を備える装置としてeNB830、基地局装置850又は上記モジュールが提供されてもよく、プロセッサを上記1つ以上の構成要素として機能させるためのプログラムが提供されてもよい。また、上記プログラムを記録した読み取り可能な記録媒体が提供されてもよい。
また、図19に示したeNB830において、例えば、図8を参照して説明した無線通信部220は、無線通信インタフェース863(例えば、RF回路864)において実装されてもよい。また、アンテナ部210は、アンテナ840において実装されてもよい。また、ネットワーク通信部230は、コントローラ851及び/又はネットワークインタフェース853において実装されてもよい。
(2−3.端末装置に関する応用例)
(第1の応用例)
図20は、本開示に係る技術が適用され得るスマートフォン900の概略的な構成の一例を示すブロック図である。スマートフォン900は、プロセッサ901、メモリ902、ストレージ903、外部接続インタフェース904、カメラ906、センサ907、マイクロフォン908、入力デバイス909、表示デバイス910、スピーカ911、無線通信インタフェース912、1つ以上のアンテナスイッチ915、1つ以上のアンテナ916、バス917、バッテリー918及び補助コントローラ919を備える。
プロセッサ901は、例えばCPU又はSoC(System on Chip)であってよく、スマートフォン900のアプリケーションレイヤ及びその他のレイヤの機能を制御する。メモリ902は、RAM及びROMを含み、プロセッサ901により実行されるプログラム及びデータを記憶する。ストレージ903は、半導体メモリ又はハードディスクなどの記憶媒体を含み得る。外部接続インタフェース904は、メモリーカード又はUSB(Universal Serial Bus)デバイスなどの外付けデバイスをスマートフォン900へ接続するためのインタフェースである。
カメラ906は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)又はCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)などの撮像素子を有し、撮像画像を生成する。センサ907は、例えば、測位センサ、ジャイロセンサ、地磁気センサ及び加速度センサなどのセンサ群を含み得る。マイクロフォン908は、スマートフォン900へ入力される音声を音声信号へ変換する。入力デバイス909は、例えば、表示デバイス910の画面上へのタッチを検出するタッチセンサ、キーパッド、キーボード、ボタン又はスイッチなどを含み、ユーザからの操作又は情報入力を受け付ける。表示デバイス910は、液晶ディスプレイ(LCD)又は有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイなどの画面を有し、スマートフォン900の出力画像を表示する。スピーカ911は、スマートフォン900から出力される音声信号を音声に変換する。
無線通信インタフェース912は、LTE又はLTE−Advancedなどのいずれかのセルラー通信方式をサポートし、無線通信を実行する。無線通信インタフェース912は、典型的には、BBプロセッサ913及びRF回路914などを含み得る。BBプロセッサ913は、例えば、符号化/復号、変調/復調及び多重化/逆多重化などを行なってよく、無線通信のための様々な信号処理を実行する。一方、RF回路914は、ミキサ、フィルタ及びアンプなどを含んでもよく、アンテナ916を介して無線信号を送受信する。無線通信インタフェース912は、BBプロセッサ913及びRF回路914を集積したワンチップのモジュールであってもよい。無線通信インタフェース912は、図20に示したように複数のBBプロセッサ913及び複数のRF回路914を含んでもよい。なお、図20には無線通信インタフェース912が複数のBBプロセッサ913及び複数のRF回路914を含む例を示したが、無線通信インタフェース912は単一のBBプロセッサ913又は単一のRF回路914を含んでもよい。
さらに、無線通信インタフェース912は、セルラー通信方式に加えて、近距離無線通信方式、近接無線通信方式又は無線LAN(Local Area Network)方式などの他の種類の無線通信方式をサポートしてもよく、その場合に、無線通信方式ごとのBBプロセッサ913及びRF回路914を含んでもよい。
アンテナスイッチ915の各々は、無線通信インタフェース912に含まれる複数の回路(例えば、異なる無線通信方式のための回路)の間でアンテナ916の接続先を切り替える。
アンテナ916の各々は、単一の又は複数のアンテナ素子(例えば、MIMOアンテナを構成する複数のアンテナ素子)を有し、無線通信インタフェース912による無線信号の送受信のために使用される。スマートフォン900は、図20に示したように複数のアンテナ916を有してもよい。なお、図20にはスマートフォン900が複数のアンテナ916を有する例を示したが、スマートフォン900は単一のアンテナ916を有してもよい。
さらに、スマートフォン900は、無線通信方式ごとにアンテナ916を備えてもよい。その場合に、アンテナスイッチ915は、スマートフォン900の構成から省略されてもよい。
バス917は、プロセッサ901、メモリ902、ストレージ903、外部接続インタフェース904、カメラ906、センサ907、マイクロフォン908、入力デバイス909、表示デバイス910、スピーカ911、無線通信インタフェース912及び補助コントローラ919を互いに接続する。バッテリー918は、図中に破線で部分的に示した給電ラインを介して、図20に示したスマートフォン900の各ブロックへ電力を供給する。補助コントローラ919は、例えば、スリープモードにおいて、スマートフォン900の必要最低限の機能を動作させる。
図20に示したスマートフォン900において、図7を参照して説明した処理部140に含まれる1つ以上の構成要素(情報取得部141及び/又は制御部143)は、無線通信インタフェース912において実装されてもよい。あるいは、これらの構成要素の少なくとも一部は、プロセッサ901又は補助コントローラ919において実装されてもよい。一例として、スマートフォン900は、無線通信インタフェース912の一部(例えば、BBプロセッサ913)若しくは全部、プロセッサ901、及び/又は補助コントローラ919を含むモジュールを搭載し、当該モジュールにおいて上記1つ以上の構成要素が実装されてもよい。この場合に、上記モジュールは、プロセッサを上記1つ以上の構成要素として機能させるためのプログラム(換言すると、プロセッサに上記1つ以上の構成要素の動作を実行させるためのプログラム)を記憶し、当該プログラムを実行してもよい。別の例として、プロセッサを上記1つ以上の構成要素として機能させるためのプログラムがスマートフォン900にインストールされ、無線通信インタフェース912(例えば、BBプロセッサ913)、プロセッサ901、及び/又は補助コントローラ919が当該プログラムを実行してもよい。以上のように、上記1つ以上の構成要素を備える装置としてスマートフォン900又は上記モジュールが提供されてもよく、プロセッサを上記1つ以上の構成要素として機能させるためのプログラムが提供されてもよい。また、上記プログラムを記録した読み取り可能な記録媒体が提供されてもよい。
また、図20に示したスマートフォン900において、例えば、図7を参照して説明した無線通信部120は、無線通信インタフェース912(例えば、RF回路914)において実装されてもよい。また、アンテナ部110は、アンテナ916において実装されてもよい。
(第2の応用例)
図21は、本開示に係る技術が適用され得るカーナビゲーション装置920の概略的な構成の一例を示すブロック図である。カーナビゲーション装置920は、プロセッサ921、メモリ922、GPS(Global Positioning System)モジュール924、センサ925、データインタフェース926、コンテンツプレーヤ927、記憶媒体インタフェース928、入力デバイス929、表示デバイス930、スピーカ931、無線通信インタフェース933、1つ以上のアンテナスイッチ936、1つ以上のアンテナ937及びバッテリー938を備える。
プロセッサ921は、例えばCPU又はSoCであってよく、カーナビゲーション装置920のナビゲーション機能及びその他の機能を制御する。メモリ922は、RAM及びROMを含み、プロセッサ921により実行されるプログラム及びデータを記憶する。
GPSモジュール924は、GPS衛星から受信されるGPS信号を用いて、カーナビゲーション装置920の位置(例えば、緯度、経度及び高度)を測定する。センサ925は、例えば、ジャイロセンサ、地磁気センサ及び気圧センサなどのセンサ群を含み得る。データインタフェース926は、例えば、図示しない端子を介して車載ネットワーク941に接続され、車速データなどの車両側で生成されるデータを取得する。
コンテンツプレーヤ927は、記憶媒体インタフェース928に挿入される記憶媒体(例えば、CD又はDVD)に記憶されているコンテンツを再生する。入力デバイス929は、例えば、表示デバイス930の画面上へのタッチを検出するタッチセンサ、ボタン又はスイッチなどを含み、ユーザからの操作又は情報入力を受け付ける。表示デバイス930は、LCD又はOLEDディスプレイなどの画面を有し、ナビゲーション機能又は再生されるコンテンツの画像を表示する。スピーカ931は、ナビゲーション機能又は再生されるコンテンツの音声を出力する。
無線通信インタフェース933は、LTE又はLTE−Advancedなどのいずれかのセルラー通信方式をサポートし、無線通信を実行する。無線通信インタフェース933は、典型的には、BBプロセッサ934及びRF回路935などを含み得る。BBプロセッサ934は、例えば、符号化/復号、変調/復調及び多重化/逆多重化などを行なってよく、無線通信のための様々な信号処理を実行する。一方、RF回路935は、ミキサ、フィルタ及びアンプなどを含んでもよく、アンテナ937を介して無線信号を送受信する。無線通信インタフェース933は、BBプロセッサ934及びRF回路935を集積したワンチップのモジュールであってもよい。無線通信インタフェース933は、図21に示したように複数のBBプロセッサ934及び複数のRF回路935を含んでもよい。なお、図21には無線通信インタフェース933が複数のBBプロセッサ934及び複数のRF回路935を含む例を示したが、無線通信インタフェース933は単一のBBプロセッサ934又は単一のRF回路935を含んでもよい。
さらに、無線通信インタフェース933は、セルラー通信方式に加えて、近距離無線通信方式、近接無線通信方式又は無線LAN方式などの他の種類の無線通信方式をサポートしてもよく、その場合に、無線通信方式ごとのBBプロセッサ934及びRF回路935を含んでもよい。
アンテナスイッチ936の各々は、無線通信インタフェース933に含まれる複数の回路(例えば、異なる無線通信方式のための回路)の間でアンテナ937の接続先を切り替える。
アンテナ937の各々は、単一の又は複数のアンテナ素子(例えば、MIMOアンテナを構成する複数のアンテナ素子)を有し、無線通信インタフェース933による無線信号の送受信のために使用される。カーナビゲーション装置920は、図21に示したように複数のアンテナ937を有してもよい。なお、図21にはカーナビゲーション装置920が複数のアンテナ937を有する例を示したが、カーナビゲーション装置920は単一のアンテナ937を有してもよい。
さらに、カーナビゲーション装置920は、無線通信方式ごとにアンテナ937を備えてもよい。その場合に、アンテナスイッチ936は、カーナビゲーション装置920の構成から省略されてもよい。
バッテリー938は、図中に破線で部分的に示した給電ラインを介して、図21に示したカーナビゲーション装置920の各ブロックへ電力を供給する。また、バッテリー938は、車両側から給電される電力を蓄積する。
図21に示したカーナビゲーション装置920において、図7を参照して説明した処理部140に含まれる1つ以上の構成要素(情報取得部141及び/又は制御部143)は、無線通信インタフェース933において実装されてもよい。あるいは、これらの構成要素の少なくとも一部は、プロセッサ921において実装されてもよい。一例として、カーナビゲーション装置920は、無線通信インタフェース933の一部(例えば、BBプロセッサ934)若しくは全部及び/又はプロセッサ921を含むモジュールを搭載し、当該モジュールにおいて上記1つ以上の構成要素が実装されてもよい。この場合に、上記モジュールは、プロセッサを上記1つ以上の構成要素として機能させるためのプログラム(換言すると、プロセッサに上記1つ以上の構成要素の動作を実行させるためのプログラム)を記憶し、当該プログラムを実行してもよい。別の例として、プロセッサを上記1つ以上の構成要素として機能させるためのプログラムがカーナビゲーション装置920にインストールされ、無線通信インタフェース933(例えば、BBプロセッサ934)及び/又はプロセッサ921が当該プログラムを実行してもよい。以上のように、上記1つ以上の構成要素を備える装置としてカーナビゲーション装置920又は上記モジュールが提供されてもよく、プロセッサ上記1つ以上の構成要素として機能させるためのプログラムが提供されてもよい。また、上記プログラムを記録した読み取り可能な記録媒体が提供されてもよい。
また、図21に示したカーナビゲーション装置920において、例えば、図7を参照して説明した無線通信部120は、無線通信インタフェース933(例えば、RF回路935)において実装されてもよい。また、アンテナ部110は、アンテナ937において実装されてもよい。
また、本開示に係る技術は、上述したカーナビゲーション装置920の1つ以上のブロックと、車載ネットワーク941と、車両側モジュール942とを含む車載システム(又は車両)940として実現されてもよい。即ち、処理部140に含まれる上記1つ以上の構成要素を備える装置として車載システム(又は車両)940が提供されてもよい。車両側モジュール942は、車速、エンジン回転数又は故障情報などの車両側データを生成し、生成したデータを車載ネットワーク941へ出力する。
<3.まとめ>
以上説明したように本開示の一実施形態によれば、情報を効率的に入手して、異なるPLMNの端末同士によるD2D通信であるInter−PLMN D2D通信を行うことが可能な端末装置100a、100b、基地局200a、200bが提供される。
Inter−PLMN D2D通信を行うためには、送信側の端末装置100aと受信側の端末装置100bとが、D2D通信に関する情報を入手しておくことが必要となる。本開示の一実施形態によれば、端末装置100a、100bとの間で、Inter−PLMN D2D通信を行うための情報をやり取りすることができる。
送信側の端末装置100aと受信側の端末装置100bとの間でInter−PLMN D2D通信を行うためには、送信側の端末装置100aと受信側の端末装置100bとが同期することが必要になる。本開示の一実施形態によれば、受信側の端末装置100bは、Inter−PLMN D2D通信において、D2D信号が送信されているキャリアへの同期を行うことが可能になる。
送信側の端末装置100aと受信側の端末装置100bとの間でInter−PLMN D2D通信を行う際には、受信側の端末装置100bにおいて効率的にキャリアをスキャンすることが望まれる。本開示の一実施形態によれば、受信側の端末装置100bは、Inter−PLMN専用のCCまたリソースプールをスキャンすることで、Inter−PLMN D2D通信の際に効率的にキャリアをスキャンすることが出来る。
送信側の端末装置100aと受信側の端末装置100bとの間でInter−PLMN D2D通信を行う際には、効率的に返信を行えるような仕組みが望まれる。本開示の一実施形態によれば、送信側の端末装置100aが返信用のリソースを指定することで、受信側の端末装置100bは効率的に返信を行うことが出来る。
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば、制御エンティティと基地局とが別々の装置である例を説明したが、本開示は係る例に限定されない。例えば、基地局の中に制御エンティティが実装されてもよい。
また、例えば、本開示の実施形態では、通信システムがLTE又はLTE−Aに準拠する例を説明したが、本開示は係る例に限定されない。例えば、通信システムは、別の通信規格に準拠したシステムであってもよい。
また、本明細書の処理における処理ステップは、必ずしもフローチャート又はシーケンス図に記載された順序に沿って時系列に実行されなくてよい。例えば、処理における処理ステップは、フローチャート又はシーケンス図として記載した順序と異なる順序で実行されても、並列的に実行されてもよい。
また、本明細書の装置(例えば、端末装置、基地局もしくは制御エンティティ、又はそのモジュール)に備えられるプロセッサ(例えば、CPU、DSPなど)を上記装置として機能させるためのコンピュータプログラム(換言すると、上記プロセッサに上記装置の構成要素の動作を実行させるためのコンピュータプログラム)も作成可能である。また、当該コンピュータプログラムを記録した記録媒体も提供されてもよい。また、上記コンピュータプログラムを記憶するメモリと、上記コンピュータプログラムを実行可能な1つ以上のプロセッサとを備える装置(例えば、完成品、又は完成品のためのモジュール(部品、処理回路若しくはチップなど))も提供されてもよい。また、上記装置の1つ以上の構成要素(例えば、情報取得部及び/又は制御部など)の動作を含む方法も、本開示に係る技術に含まれる。
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
(1)
第1のセルラーシステムに属する第1の端末装置と、第2のセルラーシステムに属する第2の端末装置との間の装置間通信で使用する無線リソースを示すリソース情報を取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記リソース情報に基づいて前記第1の端末装置と前記第2の端末装置との間の装置間通信を制御する制御部と、
を備える、装置。
(2)
前記取得部は、前記第1の端末装置が前記第1のセルラーシステムのリソースを用いて前記装置間通信により情報を送信する際の前記リソース情報を取得する、前記(1)に記載の装置。
(3)
前記取得部は、前記第1のセルラーシステムに属する第1の基地局から前記リソース情報を取得する、前記(2)に記載の装置。
(4)
前記取得部は、前記装置間通信のために定義されたリソースプールを参照する、前記(3)に記載の装置。
(5)
前記取得部は、前記リソース情報を取得できなかった場合に、前記第1の基地局を再選択する、前記(3)または(4)に記載の装置。
(6)
前記取得部は、前記第2のセルラーシステムに属する第2の基地局から前記リソース情報を取得する、前記(2)に記載の装置。
(7)
前記リソース情報は、前記第1のセルラーシステムに属する第1の基地局から前記第2の基地局へ通知された情報である、前記(6)に記載の装置。
(8)
前記取得部は、前記第1の端末装置から前記リソース情報を直接取得する、前記(2)に記載の装置。
(9)
前記制御部は、前記第2の端末装置から前記第1の端末装置へ返答する際に、前記第1の端末装置から指定された無線リソースに関する情報を用いて返答する、前記(2)〜(8)のいずれかに記載の装置。
(10)
前記制御部は、前記第2の端末装置から前記第1の端末装置へ返答する際に、前記第1の端末装置から指定された無線リソースを用いて返答する、前記(9)に記載の装置。
(11)
前記制御部は、前記第2の端末装置から前記第1の端末装置へ返答する際に、前記第1の端末装置が使用した無線リソースから所定の時間ずれた場所で返答する、前記(9)に記載の装置。
(12)
前記制御部は、前記第1の端末装置から前記第2の端末装置へ送信する際に、前記第2の端末装置から前記第1の端末装置への返答に関する情報を付加する、前記(2)〜(11)のいずれかに記載の装置。
(13)
前記取得部は、前記第1の端末装置が前記第2のセルラーシステムのリソースを用いて前記装置間通信により情報を送信する際の前記リソース情報を取得する、前記(1)に記載の装置。
(14)
前記取得部は、前記第2のセルラーシステムに属する第2の基地局から前記リソース情報を取得する、前記(13)に記載の装置。
(15)
前記リソース情報は、前記第1のセルラーシステムに属する第1の基地局から前記第2の基地局へ通知された情報である、前記(14)に記載の装置。
(16)
前記リソース情報は、前記第2の基地局から前記第1のセルラーシステムに属する第1の基地局へ通知された情報である、前記(14)に記載の装置。
(17)
前記制御部は、前記第2のセルラーシステムのリソースの使用許可を前記第2のセルラーシステムに属する第2の基地局へ求める、前記(13)に記載の装置。
(18)
前記制御部は、前記第1の端末装置から前記第2の基地局へ前記使用許可を直接求める、前記(17)に記載の装置。
(19)
前記制御部は、前記第1の端末装置から前記第1のセルラーシステムに属する第1の基地局を通じて前記第2の基地局へ前記使用許可を求める、前記(17)に記載の装置。
(20)
前記制御部は、前記第2の端末装置から前記第1の端末装置へ返答する際に、前記第1の端末装置から指定された無線リソースに関する情報を用いて返答する、前記(13)〜(19)のいずれかに記載の装置。
(21)
前記制御部は、前記第2の端末装置から前記第1の端末装置へ返答する際に、前記第1の端末装置から指定された無線リソースを用いて返答する、前記(20)に記載の装置。(22)
前記制御部は、前記第2の端末装置から前記第1の端末装置へ返答する際に、前記第1の端末装置が使用した無線リソースから所定の時間ずれた場所で返答する、前記(20)に記載の装置。
(23)
前記制御部は、前記第1の端末装置から前記第2の端末装置へ送信する際に、前記第2の端末装置から前記第1の端末装置への返答に関する情報を付加する、前記(13)〜(22)のいずれかに記載の装置。
(24)
前記リソース情報は、前記装置間通信で使用する帯域の情報を含む、前記(1)〜(23)のいずれかに記載の装置。
(25)
前記リソース情報は、前記装置間通信を行うタイミングの情報を含む、前記(1)〜(24)のいずれかに記載の装置。
(26)
前記リソース情報は、前記装置間通信で使用するリソースプールの情報を含む、前記(1)〜(25)のいずれかに記載の装置。
(27)
前記取得部は、前記第1の端末装置が前記装置間通信により情報を送信する際に前記第2の端末装置の固有の情報を用いて前記装置間通信を行う通信帯域を前記第1の端末装置から取得する、前記(1)〜(26)のいずれかに記載の装置。
(28)
前記通信帯域は、前記第1の端末装置が前記第2の端末装置の固有の情報を用いて算出した前記装置間通信を行う通信帯域である、前記(27)に記載の装置。
(29)
前記通信帯域は、前記装置間通信を行う可能性のある帯域と前記装置間通信を行う可能性の無い帯域とにグループ分けされている、前記(27)に記載の装置。
(30)
前記取得部は、前記通信帯域を識別する属性情報を取得する、前記(27)に記載の装置。
(31)
前記属性情報は、1つのセルラーシステムに属する端末装置同士による第1の装置間通信が使用可能な帯域、異なるセルラーシステムに属する端末装置同士による第2の装置間通信が使用可能な帯域、及び、前記第1の装置間通信と前記第2の装置間通信との両方が使用可能な帯域を識別する情報である、前記(30)に記載の装置。
(32)
前記取得部は、前記第1の端末装置と前記第2の端末装置との間の装置間通信で使用する、自らが属さないセルラーシステムにおける無線リソースを示すリソース情報を取得する、前記(1)〜(31)のいずれかに記載の装置。
(33)
前記装置は、前記第1の端末装置または前記第2の端末装置である、前記(1)〜(32)のいずれかに記載の装置。
(34)
第1のセルラーシステムに属する第1の端末装置と、第2のセルラーシステムに属する第2の端末装置との装置間通信で使用する相手方の無線リソースを示すリソース情報を取得することと、
取得された前記リソース情報に基づいて前記第1の端末装置と前記第2の端末装置との間の装置間通信を制御することと、
を含む、方法。