JP2019176241A - Mobile communication network and base station - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、移動通信ネットワークのユーザ装置のデバイス間通信のための無線リソース制御に関する。 The present invention relates to radio resource control for device-to-device communication of user equipment in a mobile communication network.
移動通信ネットワークのユーザ装置(UE)同士が基地局(BS)を介さずに直接通信を行うデバイス間(D2D:Device to Device)通信が提案されている。非特許文献1及び非特許文献2は、このD2D通信のための無線リソース制御を開示している。以下、非特許文献1及び非特許文献2が開示するD2D通信のための無線リソース制御について説明する。
Communication between devices (D2D: Device to Device) in which user apparatuses (UE) of a mobile communication network directly communicate with each other without using a base station (BS) has been proposed. Non-Patent Document 1 and Non-Patent
図6(A)は、BSがUEに送信する物理チャネル(下りリンクチャネル)を示し、図6(B)は、UEがBSに送信する物理チャネル(上りリンクチャネル)を示している。図6(A)において、PDCCHは、下りリンクの制御チャネルであり、BSがUEに対して使用する無線リソースを通知するため等に使用される。また、図6(A)において、PDSCHは、下りリンクの共有チャネルであり、UEへのデータの送信及び制御情報の送信に使用される。また、図6(B)において、PUCCHは、上りリンクの制御チャネルであり、UEがBSに対して無線リソースの割り当て要求を行うため等に使用される。また、図6(B)において、PUSCHは、上りリンクの共有チャネルであり、UEからBSへのデータの送信及び制御情報の送信に使用される。 6A shows a physical channel (downlink channel) transmitted from the BS to the UE, and FIG. 6B shows a physical channel (uplink channel) transmitted from the UE to the BS. In FIG. 6A, PDCCH is a downlink control channel, and is used for notifying radio resources used by the BS to the UE. In FIG. 6A, PDSCH is a downlink shared channel and is used for data transmission to UE and control information transmission. In FIG. 6B, PUCCH is an uplink control channel, and is used when the UE makes a radio resource allocation request to the BS. In FIG. 6B, PUSCH is an uplink shared channel and is used for data transmission from the UE to the BS and control information transmission.
非特許文献1及び非特許文献2によると、下りリンク及び上りリンクと同様に、D2D通信のための物理チャネルとして、制御チャネルと共有チャネルが設けられる。D2D通信のための制御チャネルは、サイドリンク制御チャネル(PSCCH:Physical Sidelink Control Channel)と呼ばれ、D2D通信のための共有チャネルは、サイドリンク共有チャネル(PSSCH:Physical Sidelink Shared Channel)と呼ばれる。図6(B)に示す様に、PUSCHの一部がPSCCH及びPSSCHに割り当てられる。なお、以下の説明において、PSCCH及びPSSCHを纏めてサイドリンクチャネルと呼ぶものとする。
According to Non-Patent Document 1 and
D2D通信を行うUEが移動通信ネットワークのサービス提供範囲内に存在する環境では、移動通信ネットワークがD2D通信のための無線リソース、つまり、サイドリンクチャネルを管理する。非特許文献1及び非特許文献2によると、BSは、当該BSへのPUSCHのどの領域をサイドリンクチャネルとするかをSIB(System Information Block) Type 18で、在圏するUEに通知する。なお、図6(A)に示す様に、SIB Type 18は、PDSCHで搬送される。また、以下の説明において、SIB Type 18で通知される領域を、サイドリンク無線リソースプールと呼ぶものとする。
In an environment where a UE that performs D2D communication exists within the service provision range of the mobile communication network, the mobile communication network manages radio resources for D2D communication, that is, side link channels. According to Non-Patent Document 1 and
SIB Type 18により、UEは、サイドリンク無線リソースプールを認識するが、UEがD2D通信のために、サイドリンク無線リソースプールのどの領域(どのサイドリンクチャネル)を使用するかについて、非特許文献1及び非特許文献2は、モード1とモード2の2つの方法を規定している。モード2とは、UEが、サイドリンク無線リソースプールから使用するサイドリンクチャネルを自律的に選択するモードである。一方、モード1とは、BSが、D2D通信を行う各UEにサイドリンク無線リソースプールのどのサイドリンクチャネルを使用するかを通知するモードである。この通知は、図6(A)に示すPDCCHのDCI(Downlink Control Information) format 5で搬送される。なお、DCI format 5では、D2D通信に使用するPUSCH内の無線リソース位置を、PUSCHの絶対的な位置で指定するのではなく、サイドリンク無線リソースプールの所定位置を基準とする相対的な位置で指定する。つまり、モード1において、UEは、自装置がD2D通信に使用するサイドリンクチャネルを、SIB Type 18で通知されるサイドリンク無線リソースプールと、DCI format 5で通知される相対位置の両方を使用して特定する。
Although UE recognizes a side link radio | wireless resource pool by
モード1では、UEがD2D通信に使用するサイドリンクチャネルを移動通信ネットワークが指定するためD2D通信における干渉を抑制することができる。しかしながら、モード1において、DCI format 5による通知は、D2D通信を行うUEそれぞれに対して個別に行われるため、D2D通信を行うUEの数が増加するに従い、PDCCH内のこの通知に使用する無線リソース量が増加する。PDCCHは、UEとBSとの通信の制御にも使用され、かつ、その無線リソース量は基本的には一定であるため、D2D通信を行うUEの数が増加すると、PDCCHの無線リソース量が不足し、UEに対する必要な通知が適切なタイミングで行われなくなる。なお、非特許文献3は、PDCCHの枯渇対策として、PDSCHの一部をPDCCHとして使用することを開示しているが、PDSCHの無線リソース量が減少し、よって、UEへのデータ送信に影響を及ぼす。
In mode 1, since the mobile communication network designates the side link channel that the UE uses for D2D communication, interference in D2D communication can be suppressed. However, in mode 1, since notification by
本発明は、デバイス間通信で使用する無線リソースを通知するための無線リソース量の増加を抑える技術を提供するものである。 The present invention provides a technique for suppressing an increase in the amount of radio resources for notifying radio resources used in inter-device communication.
本発明の一態様によると、移動通信ネットワークは、移動通信ネットワークが提供するセルに在圏し、デバイス間通信を行う複数のユーザ装置を、少なくとも2つのユーザ装置を含む1つ以上のグループにグループ化するグループ化手段と、グループに属するユーザ装置に、当該グループのグループ識別子を通知するグループ通知手段と、前記複数のユーザ装置に前記デバイス間通信で使用する無線リソースを通知するリソース通知手段と、を備えており、前記リソース通知手段は、グループに属するユーザ装置には、前記デバイス間通信で使用する無線リソースをマルチキャストで通知することを特徴とする。 According to one aspect of the present invention, a mobile communication network groups a plurality of user devices that are located in a cell provided by the mobile communication network and perform inter-device communication into one or more groups including at least two user devices. Grouping means for grouping, group notification means for notifying group devices of the group to user devices belonging to the group, resource notification means for notifying the plurality of user devices of radio resources used in the inter-device communication, The resource notification means notifies the user apparatus belonging to the group of the radio resource used in the inter-device communication by multicast.
本発明によると、デバイス間通信で使用する無線リソースを通知するための無線リソース量の増加を抑えることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the increase in the amount of radio | wireless resources for notifying the radio | wireless resource used by communication between devices can be suppressed.
以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態は例示であり、本発明を実施形態の内容に限定するものではない。また、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the following embodiment is an illustration and does not limit this invention to the content of embodiment. In the following drawings, components that are not necessary for the description of the embodiments are omitted from the drawings.
図1は、本実施形態による移動通信システムの構成図である。移動通信ネットワークは、コアネットワーク2及びBS3を含んでいる。BS3は、コアネットワーク2に接続される。また、BS3は、セル5内のUE4にサービスを提供する。コアネットワーク2は、サーバ装置1を有している。サーバ装置1は、UE4と移動通信ネットワークとの事前のネゴシエーションにより、どのUE4とどのUE4がD2D通信を行うのかを認識している。
FIG. 1 is a configuration diagram of a mobile communication system according to the present embodiment. The mobile communication network includes a
本実施形態において、サーバ装置1は、BS3がサービス提供を行うセル5に在圏し、かつ、D2D通信を行うUE4をグループ化する。なお、以下の説明においてはD2D通信を行うUE4が処理対象であるため、D2D通信を行うUE4を単にUE4と呼ぶものとする。グループ化の詳細については後述するが、同じグループに属するUE4が同じサイドリンクチャネルを使用しても、それぞれが行うD2D通信に与える影響が小さくなる様に、各グループに属するUE4は選択される。
In the present embodiment, the server device 1 groups UEs 4 that are located in the
図2は、本実施形態におけるサイドリンクチャネルの各UE4への割り当て処理のシーケンス図である。上述した様に、S10で、サーバ装置1は、UE4のグループ化を行う。S11で、サーバ装置1は、グループ化の結果を示すグループ化情報をBS3に通知する。グループ化情報は、各UE4が属するグループを示す情報である。BS3は、S12で、各UE4に対して、属するグループを通知する。例えば、この通知には、図2に示す様にSIB Type 20を使用することができる。SIB Type 20は、マルチキャスト通信のためのG−RNTI(Group−Radio Network Temporary ID)をUEに通知するためのものである。このG−RNTIにより、各UE4に、自装置が属するグループID(GID)を通知することができる。
FIG. 2 is a sequence diagram of the allocation process of the side link channel to each UE 4 in the present embodiment. As described above, in S10, the server apparatus 1 groups UE4. In S11, the server apparatus 1 notifies the
BS3は、S13で、サイドリンク無線リソースプールをSIB Type 18で各UE4に通知し、S14で、DCI format 5により、各グループが使用するサイドリンクチャネルを通知する。より詳しくは、通常のDCI format 5では、各UE4それぞれに対して個別に使用するサイドリンクチャネルが通知される。なお、UE4は、C−RNTI(Cell−RNTI)で指定される。C−RNTIとは、BS3に接続した際に各UE4に割り当てられるUE4の識別子である。一方、本実施形態において、グループに属するUE4に対しては、G−RNTIにより、当該グループに属するUE4が使用するサイドリンクチャネルを、同じ無線リソースを使用して纏めて通知する。したがって、同じグループに属するUE4は、同じサイドリンクチャネルを使用してD2D通信を行う。しかしながら、上述した様に、同じグループに属するUE4が同じサイドリンクチャネルを使用しても、それぞれが行うD2D通信に与える影響が小さくなる様に、各グループに属するUE4は選択されているため影響は小さい。この構成により、サイドリンクチャネルを通知するために使用するPDCCHの無線リソース量を抑え、これにより、PDCCHが枯渇することを防ぐことができる。
In S13, the
続いて、サーバ装置1が行うUE4のグループ化について説明する。図3の四角は、セル5に在圏するUE4を示し、G1、G2及びG3は、それぞれ、グループを示している。つまり、G1と表記された四角形がグループ#1に属するUE4を示し、G2と表記された四角形がグループ#2に属するUE4を示し、G3と表記された四角形がグループ#3に属するUE4を示している。なお、文字のない白抜きの四角は、グループに属さないUEを示している。つまり、サーバ装置1が行うグループ化は、セル5に在圏するUE4の総てをいずれかのグループに属する様にする必要はなく、セル5に在圏するUE4のうちの一部を少なくとも2つのUE4を含む1つ以上のグループにするものとすることができる。なお、グループに属さないUE4に対しては、C−RNTIを使用して、個別に使用するサイドリンクチャネルを通知する。この場合でも、サイドリンクチャネルを通知するために使用するPDCCHのリソース量を抑えることができる。図3に示す様に、サーバ装置1が行うグループ化処理の基本的な考え方は、あるUE4が行うD2D通信のための送信信号が、同じグループに属する他のUE4のD2D通信に影響を与えない様に、同じグループに属するUE4間の距離をできるだけ遠くするというものである。
Then, grouping of UE4 which the server apparatus 1 performs is demonstrated. The squares in FIG. 3 indicate UEs 4 located in the
このため、サーバ装置1は、UE4が移動通信ネットワークに通知するCQI(Channel Quality Indicator)を使用することができる。CQIは、UE4がBS3から受信する基準信号の受信電力に基づく値である。ここで、一般的には、BS3に近いUE4は、基準信号の受信電力が高くなり、BS3から遠いUE4は、基準信号の受信電力が低くなる。したがって、2つのUE4のCQIの差が大きいことは、当該2つのUE4の距離が離れていることを示していると考えることができる。したがって、同じグループ内の任意の2つのUE4のCQIの差が所定値以上となる様にグループ化を行うことができる。 Therefore, the server apparatus 1 can use CQI (Channel Quality Indicator) that the UE 4 notifies to the mobile communication network. CQI is a value based on the received power of the reference signal that UE4 receives from BS3. Here, in general, UE4 close to BS3 has a high reception power of the reference signal, and UE4 far from BS3 has a low reception power of the reference signal. Therefore, it can be considered that a large difference in CQI between the two UEs 4 indicates that the distance between the two UEs 4 is long. Therefore, grouping can be performed such that the difference between the CQIs of any two UEs 4 in the same group is equal to or greater than a predetermined value.
また、サーバ装置1は、セル5内にあるスモール基地局(SBS)へのUE4の在圏情報をグループ化に使用することができる。図4に示す様に、BS3が提供するセル5内に、複数のSBSが設けられる場合がある。なお、図4では、4つのSBSが設けられ、各SBSにより、スモールセル51、52、53及び54が提供されている。SBSと通信しているUE4は、当該SBSが提供するスモールセル内に位置し、かつ、SBSのカバレッジは大変短いため、移動通信ネットワークは、SBSと通信しているUE4は、当該SBSの近傍にいると判定できる。例えば、図6のスモールセル51、52、53及び54の任意の2つのスモールセルの最短距離が、D2D通信に影響を与えない程度に離れているとすると、スモールセル51、52、53及び54に在圏する4つのUEを1つのグループとすることができる。
Moreover, the server apparatus 1 can use the location information of UE4 to the small base station (SBS) in the
さらに、サーバ装置1は、各UE4がGPS等により取得した位置情報を各UE4から取得して、当該位置情報に基づきグループ化を行うこともできる。また、BS3がUE4から受信する信号の強度及び方向に基づきUE4の大まかな位置を判定できる場合、BS3が判定するUE4の位置情報をグループ化に使用することもできる。
Furthermore, the server apparatus 1 can also acquire the location information acquired by each UE 4 by GPS or the like from each UE 4 and perform grouping based on the location information. Further, when the rough position of the UE 4 can be determined based on the strength and direction of the signal received by the
なお、図1では、1つのBS3と1つのサーバ装置1のみを示しているが、通信ネットワークには、複数のBS3が存在し、サーバ装置1は、これら複数のBS3それぞれについて上述したグループ化を行い、各BS3にグループ化情報を通知する構成とすることができる。また、複数のサーバ装置1を設け、各サーバ装置1が、所定の1つ以上のBS3に対するグループ化処理を行う構成とすることもできる。さらに、1つのBS3と1つのサーバ装置1とを1対1で対応させることもでき、この場合には、上述したサーバ装置1の機能をBS3に組み込むこともできる。さらに、コアネットワーク2の他の機能と同じコンピュータ上にサーバ装置1の機能を組み込むこともできる。
In FIG. 1, only one
図5は、サーバ装置1及びBS3の構成図である。サーバ装置1のグループ化部11は、BS3が提供するセル5に在圏するUE4をグループ化する。ここで、グループ化部11は、上述した様に、各UE4の位置に関連する位置関連情報に基づきグループ化を行う。位置関連情報は、例えば、UE4がGPSにより取得してBS3経由でサーバ装置1に通知する緯度及び経度とすることができる。また、BS3が、UE4から受信する信号強度及び方向から判定した位置とすることができる。また、各UE4がBS3に通知するCQIとすることができる。さらに、BS3が提供するセル内のスモールセルへのUE4の在圏情報とすることができる。なお、グループ化部11は、必要な位置関連情報を、移動通信ネットワークの各機能ブロックから取得できる様に構成される。通知部12は、グループ化部11によるグループ化の結果をBS3に通知する。
FIG. 5 is a configuration diagram of the server device 1 and the
BS3の通信部34は、サーバ装置1からグループ化の結果を受信すると、当該結果をリソース割当部32に出力する。リソース割当部32は、まず、このグループ化の結果に基づきグループにグループの識別子(GID)を割り当てる。そして、通知部32は、無線通信部31を介して、各UE4にグループの識別子を通知する。この通知は、例えば、SIB Type 20を使用することができる。また、リソース割当部33は、グループに属するUE4にはグループを単位として、グループに属さないUE4には個別にサイドリンクチャネルを割り当てる。そして、通知部32は、無線通信部31を介してサイドリンクチャネルの割り当て結果を各UE4に通知する。ここで、グループに属するUE4に対しては、GIDを使用して、当該グループに属するUE4が使用するサイドリンクチャネルをマルチキャストで通知する。一方、グループに属さないUE4に対しては、例えば、UE4の識別子を使用して、当該UE4が使用するサイドリンクチャネルをユニキャストで通知する。
When the
なお、サーバ装置1をBS3に組み込む場合には、グループ化部11は、BS3に設けられる。
In addition, when incorporating the server apparatus 1 in BS3, the grouping
なお、本発明によるサーバ装置1は、コンピュータの1つ以上のプロセッサで実行されると、当該コンピュータを上述したサーバ装置1として動作させるプログラムにより実現することができる。同様に、本発明によるBS3は、BS3の1つ以上のプロセッサで実行されると、当該BS3を、上述したBS3として機能させるプログラムにより実現することができる。これらコンピュータプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶されて、又は、ネットワーク経由で配布が可能なものである。
The server device 1 according to the present invention can be realized by a program that, when executed by one or more processors of a computer, causes the computer to operate as the server device 1 described above. Similarly, the
11:グループ化部、33:リソース割当部、32:通知部 11: Grouping unit, 33: Resource allocation unit, 32: Notification unit
Claims (7)
グループに属するユーザ装置に、当該グループのグループ識別子を通知するグループ通知手段と、
前記複数のユーザ装置に前記デバイス間通信で使用する無線リソースを通知するリソース通知手段と、
を備えており、
前記リソース通知手段は、グループに属するユーザ装置には、前記デバイス間通信で使用する無線リソースをマルチキャストで通知することを特徴とする移動通信ネットワーク。 Grouping means for grouping a plurality of user devices that are located in a cell provided by a mobile communication network and perform communication between devices into one or more groups including at least two user devices;
Group notification means for notifying the user device belonging to the group of the group identifier of the group;
Resource notification means for notifying the plurality of user apparatuses of radio resources used in the inter-device communication;
With
The mobile communication network according to claim 1, wherein the resource notification unit notifies a user apparatus belonging to a group of a radio resource used in the inter-device communication by multicast.
前記サーバ装置は、
前記基地局が提供するセルに在圏し、デバイス間通信を行う複数のユーザ装置を、少なくとも2つのユーザ装置を含む1つ以上のグループにグループ化するグループ化手段と、
前記グループ化手段によるグループ化の結果を前記基地局に通知する結果通知手段と、
を備えており、
前記基地局は、
前記結果通知手段から通知されたグループ化の結果に従い、グループに属するユーザ装置に、当該グループのグループ識別子を通知するグループ通知手段と、
前記複数のユーザ装置に前記デバイス間通信で使用する無線リソースを通知するリソース通知手段と、
を備えており、
前記リソース通知手段は、グループに属するユーザ装置には、前記デバイス間通信で使用する無線リソースをマルチキャストで通知することを特徴とする移動通信ネットワーク。 A mobile communication network having a base station and a server device,
The server device
Grouping means for grouping a plurality of user apparatuses that are located in a cell provided by the base station and perform inter-device communication into one or more groups including at least two user apparatuses;
A result notifying means for notifying the base station of the result of grouping by the grouping means;
With
The base station
In accordance with the result of grouping notified from the result notification means, group notification means for notifying the user apparatus belonging to the group of the group identifier of the group,
Resource notification means for notifying the plurality of user apparatuses of radio resources used in the inter-device communication;
With
The mobile communication network according to claim 1, wherein the resource notification unit notifies a user apparatus belonging to a group of a radio resource used in the inter-device communication by multicast.
前記基地局が提供するセルに在圏し、デバイス間通信を行う複数のユーザ装置を、少なくとも2つのユーザ装置を含む1つ以上のグループにグループ化するグループ化手段と、
グループに属するユーザ装置に、当該グループのグループ識別子を通知するグループ通知手段と、
前記複数のユーザ装置に前記デバイス間通信で使用する無線リソースを通知するリソース通知手段と、
を備えており、
前記リソース通知手段は、グループに属するユーザ装置には、前記デバイス間通信で使用する無線リソースをマルチキャストで通知することを特徴とする基地局。 A mobile communication network base station,
Grouping means for grouping a plurality of user apparatuses that are located in a cell provided by the base station and perform inter-device communication into one or more groups including at least two user apparatuses;
Group notification means for notifying the user device belonging to the group of the group identifier of the group;
Resource notification means for notifying the plurality of user apparatuses of radio resources used in the inter-device communication;
With
The base station according to claim 1, wherein the resource notification means notifies the user apparatus belonging to the group of a radio resource used in the inter-device communication by multicast.
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