JP2020123957A - 改善されたProSeリレーUE有効化 - Google Patents
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Abstract
Description
WCDMA(登録商標)無線アクセス技術に基づく3G(第3世代移動通信システム)は、世界中で広範な規模で配備されつつある。この技術を機能強化または発展させる上での最初のステップとして、HSDPA(高速ダウンリンクパケットアクセス)と、HSUPA(高速アップリンクパケットアクセス)とも称するエンハンストアップリンクとが導入され、これにより、極めて競争力の高い無線アクセス技術が提供されている。
図1は、LTEの全体的なアーキテクチャを示している。E−UTRANは、eNodeBから構成され、eNodeBは、UE向けの、E−UTRAのユーザプレーン(PDCP/RLC/MAC/PHY)および制御プレーン(RRC)のプロトコルを終端処理する。eNB(eNodeB)は、PHY(物理)層、MAC(メディアアクセス制御)層、RLC(無線リンク制御)層、およびPDCP(パケットデータ制御プロトコル)層をホストし、これらのレイヤはユーザプレーンのヘッダ圧縮および暗号化の機能を含む。eNBは、制御プレーンに対応するRRC(無線リソース制御)機能も提供する。eNBは、無線リソース管理、アドミッション制御、スケジューリング、交渉によるアップリンクQoS(サービス品質)の執行、セル情報のブロードキャスト、ユーザプレーンデータおよび制御プレーンデータの暗号化/解読、ダウンリンク/アップリンクのユーザプレーンパケットヘッダの圧縮/復元を含む、多くの機能を実行する。複数のeNodeBは、X2インターフェースによって互いに接続されている。
3GPP LTEシステムのダウンリンクコンポーネントキャリアは、時間−周波数領域において、いわゆるサブフレームに分割されている。3GPP LTEでは、図2に示したように、各サブフレームが2つのダウンリンクスロットに分割されており、第1のダウンリンクスロットは、最初のいくつかのOFDMシンボルにおける制御チャネル領域(PDCCH領域)を含んでいる。各サブフレームは、時間領域における所与の数のOFDMシンボルからなり(3GPP LTE(リリース8)では12個または14個のOFDMシンボル)、OFDMシンボルそれぞれが、コンポーネントキャリアの帯域幅全体を範囲としている。したがって、OFDMシンボルは各々、それぞれのサブキャリア上で送信される複数の変調シンボルからなる。LTEにおいて、各スロット内で送信される信号は、したがって、OFDMシンボルそれぞれは、図4にも示したように、NDL RB×NRB SC個のサブキャリアおよびNDL symb個のOFDMシンボルのリソースグリッドによって記述される。NDL RBは、帯域幅内のリソースブロックの数である。量NDL RBは、セル内で設定されているダウンリンク送信帯域幅に依存し、以下を満たすべきである。
コンポーネントキャリアの構造の同様の想定は、以降のリリースにも適用される。
世界無線通信会議2007(WRC−07)において、IMT−Advancedの周波数スペクトルが決定された。IMT−Advancedのための全体的な周波数スペクトルは決定されたが、実際に利用可能な周波数帯域幅は、地域または国によって異なる。しかしながら、利用可能な周波数スペクトルのアウトラインの決定に続いて、3GPP(第3世代パートナーシッププロジェクト)において無線インターフェースの標準化が開始された。3GPP TSG RAN #39会合において、「Further Advancements for E−UTRA (LTE−Advanced)」に関する検討項目の記述が承認された。この検討項目は、E−UTRAを発展させる上で、たとえば、IMT−Advancedの要件を満たすために、考慮すべき技術要素をカバーしている。
1.SCellごとに、ダウンリンクリソースに加えてアップリンクリソースのUEによる使用を設定可能である(したがって、設定されるDL SCCの数はUL SCCの数よりも常に大きいかまたは等しく、アップリンクリソースのみを使用するようにSCellを設定することはできない)。
2.ダウンリンクPCellは、SCellとは異なり無効化することはできない。
3.ダウンリンクPCellにおいてRLF(レイリーフェージング)が発生すると再確立がトリガされるが、ダウンリンクSCellにRLFが発生しても再確立はトリガされない。
4.非アクセス層情報はダウンリンクPCellから取得される。
5.PCellは、ハンドオーバ手順(すなわちセキュリティキーの変更およびRACH手順)によってのみ変更することができる。
6.PCellは、PUCCHの送信に使用される。
7.アップリンクPCellは、レイヤ1アップリンク制御情報を送信するのに使用される。
8.ユーザ機器の観点から、各アップリンクリソースは1つのサービングセルに属するのみである。
近接性ベースのアプリケーションおよびサービスは、新たに起こっている社会技術的傾向を表している。認められている分野は、オペレータおよびユーザにとって関心事である商業サービスおよび公衆安全に関するサービスを含む。LTEに近接サービス(ProSe)機能を導入すれば、3GPP産業が、この発展している市場に奉仕することが可能であり、同時に、ともにLTEに取り組んでいるいくつかの公衆安全団体の緊急の需要に奉仕することになる。
D2D(デバイス間)通信は、LTEリリース12によって導入されている技術要素であり、LTEリリース12は、セルラネットワークに対するアンダーレイとしてのD2Dがスペクトル効率を増大させることを可能にする。たとえば、セルラネットワークがLTEである場合、すべてのデータ搬送物理チャネルが、D2DシグナリングにSC−FDMAを使用する。D2D通信において、ユーザ機器は、無線基地局を通す代わりに、セルラリソースを使用したダイレクトリンクを介して互いにデータ信号を送信する。本開示全体を通じて、用語「D2D」、「ProSe」および「サイドリンク」は交換可能である。
LTEにおけるD2D通信は、ディスカバリおよび通信の2つの領域に焦点を当てている。
ProSe(近接性ベースのサービス)ダイレクトディスカバリは、ProSe使用可能UEによって、PC5インターフェースを介してE−UTRAダイレクト無線信号を使用してその付近にある他のProSe使用可能UEを発見するために使用される手順として定義され、後により詳細に説明される。
−−1:M D2Dブロードキャスト通信データ(すなわち、IPパケット)は、通常ユーザプレーンデータとして取り扱われるべきである。
−−PDCPにおけるヘッダ圧縮/復元が、1:M D2Dブロードキャスト通信に適用可能である。
−−公衆安全のためのD2Dブロードキャスト動作について、PDCPにおけるヘッダ圧縮のためにU−Modeが使用される。
−RLC:
−−RLC UMが1:M D2Dブロードキャスト通信に使用される。
−−セグメント化および再組み立てが、RLC UMによってL2上でサポートされる。
−−受信UEは、送信ピアUEごとに少なくとも1つのRLC UMエンティティを維持する必要がある。
−−RLC UM受信機エンティティは、最初のRLC UMデータユニットを受信する前に設定される必要はない。
−−そのため、ユーザプレーンデータ送信のためのD2D通信について、RLC AMまたはRLC TMの必要性は認められていない。
−MAC:
−−1:M D2Dブロードキャスト通信についてHARQフィードバックは想定されない。
−−受信UEは、受信機RLC UMエンティティを識別するために発信元IDを知る必要がある。
−−MACヘッダは、MAC層におけるパケットのフィルタリング除外を可能にするL2宛先IDを含む。
−−L2宛先IDは、ブロードキャスト、グループキャストまたはユニキャストアドレスであり得る。
−−−L2グループキャスト/ユニキャスト:MACヘッダ内で搬送されるL2宛先IDは、受信されるRLC UM PDUを、それがRLC受信機エンティティに送達される前であっても、廃棄することを可能にする。
−−−L2ブロードキャスト:受信UEは、すべての送信機からのすべての受信されるRLC PDUを処理し、IPパケットを再組み立てして、上層に送達することを目標とする。
−−MACサブヘッダは、(複数の論理チャネルを区別するために)LCIDを含む。
−−少なくとも多重化/逆多重化、優先度処理およびパディングがD2Dにとって有用である。
簡潔には、ProSeダイレクト1対1通信は、2つのUEの間でPC5を介したセキュアなレイヤ2リンクを確立することによって実現される。各UEは、UEがレイヤ2リンク上で送信するすべてのフレームの発信元レイヤ2 IDフィールド内、および、UEがレイヤ2リンク上で受信するすべてのフレームの宛先レイヤ2 ID内に含まれているユニキャスト通信のためのレイヤ2 IDを有する。UEは、ユニキャスト通信のためのレイヤ2 IDが、少なくともローカルに固有であることを保証する必要がある。そのため、UEは、指定されていないメカニズムを使用して、隣接するUEとのレイヤ2 ID衝突の処理に備えるべきである(たとえば、衝突が検出されるときに、ユニキャスト通信のための新たなレイヤ2 IDを自己割り当てする)。1対1ProSeダイレクト通信のためのレイヤ2リンクは、2つのUEのレイヤ2 IDの組合せによって識別される。これは、UEが、同じレイヤ2 IDを使用して1対1ProSeダイレクト通信のための複数のレイヤ2リンクに携わることができることを意味する。
−PC5を介したセキュアなレイヤ2リンクの確立。
−IPアドレス/プレフィックス割り当て。
−PC5を介したレイヤ2リンクの維持。
−PC5を介したレイヤ2リンクの解放。
1.UE−1が、相互認証をトリガするために、ダイレクト通信要求メッセージをUE−2に送信する。リンクイニシエータ(UE−1)は、ステップ1を実行するために、ピア(UE−2)のレイヤ2 IDを知る必要がある。一例として、リンクイニシエータは、最初にディスカバリ手順を実行すること、または、ピアを含むProSe1対多通信に参加することによって、ピアのレイヤ2 IDを学習することができる。
2.UE−2が、相互認証のための手順を開始する。認証手順が首尾よく完了すると、PC5を介したセキュアなレイヤ2リンクの確立が完了する。
−IPv4アドレスの割り当てのためのDHCPベースのIPアドレス設定。
−IPv6プレフィックス割り当てのための、RFC4862において指定されているIPv6ステートレスアドレス自動設定。
非特許文献4は、従属節8.3において、ProSeダイレクト通信に使用するための以下の識別情報を定義している。
−SL−RNTI:ProSeダイレクト通信スケジューリングに使用される固有の識別情報、
−発信元レイヤ2 ID:サイドリンクProSeダイレクト通信におけるデータの送信者を識別する。発信元レイヤ2 IDは、24ビット長であり、受信機におけるRLC UMエンティティおよびPDCPエンティティの識別のためのProSeレイヤ2宛先IDおよびLCIDとともに使用される。
−宛先レイヤ2 ID:サイドリンクProSeダイレクト通信におけるデータの目標を識別する。宛先レイヤ2 IDは、24ビット長であり、MAC層において2つのビット列に分割される。
−−1つのビット列は、宛先レイヤ2 IDのLSB部分(8ビット)であり、サイドリンク制御レイヤ1 IDとして物理層に転送される。これは、サイドリンク制御において意図されているデータの目標を識別し、物理層においてパケットをフィルタリングするために使用される。
−−第2のビット列は、宛先レイヤ2 IDのMSB部分(16ビット)であり、MACヘッダ内で搬送される。これは、MAC層においてパケットをフィルタリングするために使用される。
送信UEの観点から、近接サービス使用可能UE(ProSe使用可能UE)は、2つのリソース配分モードにおいて動作することができる。
図4は、オーバーレイ(LTE)およびアンダーレイ(D2D)システムに対する送信/受信リソースの使用を示す。
D2Dデータ送信手順は、リソース配分モードに応じて異なる。モード1について上述したように、eNBは、UEからの対応する要求後に、スケジューリング割り当ておよびD2Dデータ通信のためにリソースを明示的にスケジューリングする。特に、UEは、eNBによって、D2D通信が一般的に許可されているが、モード2リソース(すなわち、リソースプール)は与えられないことを通知され得、これは、たとえば、UEによるD2D通信関心インジケーションおよび対応する応答、D2D通信応答を交換することによって行うことができ、上述した対応する例示的なProseCommConfig情報要素は、commTxPoolNormalCommonを含まないことになり、これは、送信を含むダイレクト通信を開始したいと望むUEが、E−UTRANに、各個々の送信にリソースを割り当てることを要求する必要があることを意味する。したがって、そのような場合において、UEは、各個々の送信のためにリソースを要求する必要があり、以下において、要求/許可手順の種々のステップが、このモード1リソース配分について例示的にリストされる。
−ステップ2:eNBが、PDCCHを介してULリソース(UEがBSRを送信するためのもの)を許可し、これはC−RNTIによってスクランブルをかけられる。
−ステップ3:UEが、PUSCHを介してバッファ状態を示すD2D BSRを送信する。
−ステップ4:eNBが、PDCCHを介してD2Dリソース(UEがデータを送信するためのもの)を許可し、これはD2D−RNTIによってスクランブルをかけられる。
−ステップ5:D2D Tx UEが、ステップ4において受信されている許可に従ってSA/D2Dデータを送信する。
図6は、それぞれのUE AおよびB内の異なるProSeアプリケーション、ならびに、ネットワーク内のProSeアプリケーションサーバおよびProSe関数を含む、非ローミングの場合の高レベルの例示的なアーキテクチャを示す。図6の例示的なアーキテクチャは、参照によって本明細書に組み込まれている非特許文献6の4.2章「Architectural Reference Model」から取得される。
すでに前述したように、D2D通信のためのリソース配分モードは、RRC状態、すなわち、RRC_IDLEおよびRRC_CONNECTEDとは別に、UEのカバレッジ状態、すなわち、カバレッジ内、カバレッジ外にも依存する。UEは、サービングセルを有する(すなわち、UEがRRC_CONNECTEDであるか、または、RRC_IDLEにおいてセルにキャンプオンしている)場合、カバレッジ内と考えられる。
これまで言及した2つのカバレッジ状態、すなわち、IC(カバレッジ内)およびOOC(カバレッジ外)は、さらに、D2Dのサブ状態へと区別される。図7は、以下のように要約することができる、D2D UEが関連付けられ得る4つの異なる状態を示す。
−状態2:UE2が、ダウンリンクカバレッジを有するが、アップリンクカバレッジを有しない、すなわち、DLカバレッジのみを有する。ネットワークは、(コンテンションベースの)リソースプールをブロードキャストする。この状態において、送信UEは、ネットワークによって設定されるリソースプールからSAおよびデータに使用されるリソースを選択し、そのような状態において、リソース配分は、D2D通信のモード2に従ってのみ可能である。
−状態3:UE3がアップリンクおよびダウンリンクカバレッジを有しないため、UE3は、厳密に言うと、すでにOOC(カバレッジ外)であると考えられる。しかしながら、UE3は、それ自体はセルのカバレッジ内にある何らかのUE(たとえば、UE1)のカバレッジ内にある。すなわち、それらの何らかのUEは、CPリレーUEまたは単純にリレーUEとしても参照され得る(ProSeリレーに関する後のチャプタも参照)。それゆえ、図7における状態3のUEの領域は、CP UEリレーカバレッジエリアとして示すことができる。この状態3にあるUEはまた、OOC状態3 UEとしても参照される。この状態において、UEは、eNBによって送信され(SIB)、セルのカバレッジ内にあるCP UEリレーUEによってPD2DSCHを介してOOC状態3 UEへと転送されるいくつかのセル特有の情報を受信することができる。(コンテンションベースの)ネットワーク制御リソースプールが、PD2DSCHによってシグナリングされる。
−状態4:UE4はカバレッジ外にあり、セルのカバレッジ内にある他のUEからPD2DSCHを受信しない。状態4 OOCとしても参照されるこの状態において、送信UEは、予め設定されているリソースプールからデータ送信に使用されるリソースを選択する。
ProSeダイレクトディスカバリは、ProSe使用可能UEによって、PC5を介してE−UTRAダイレクト無線信号を使用してその付近にある他のProSe使用可能UEを発見するために使用される手順として定義される。図8は、デバイス間ダイレクトディスカバリのためのPC5インターフェースを概略的に示す。
ProSeダイレクトディスカバリのための以下のモデルは、参照によって本明細書に組み込まれている非特許文献6の5.3節およびそのすべての従属節において定義されている。
このモデルは、ProSeダイレクトディスカバリに参加するProSe使用可能UEの2つの役割を定義する。
告知UE:このUEは、発見する許可を得ている近接するUEによって使用され得る特定の情報を告知する。
モニタリングUE:告知UEの近傍の関心のある特定の情報をモニタリングするUE。
このモデルは、ProSeダイレクトディスカバリに参加するProSe使用可能UEの2つの役割を定義する。
−発見者UE:このUEは、当該UEが発見しようと関心を持っている物に関する特定の情報を含む要求を送信する。
−被発見者UE:この要求メッセージを受信するUEは、発見者の要求に関連する何らかの情報によって応答することができる。
D2D通信は、ダイレクト送信(D2D)と従来のセルラリンクとの間の切り替えをオペレータが管理するネットワーク制御、または、オペレータが制御することなくダイレクトリンクをデバイスによって管理するかのいずれかであり得る。D2Dは、インフラストラクチャモードとアドホック通信とを組み合わせることを可能にする。
−UE自主的リソース選択(後にタイプ1と称される):ディスカバリ情報を告知するためのリソースが、非UE特異的に配分されるリソース配分手順。これは、さらに以下のことを特徴とする:
−−eNBがUEに、ディスカバリ情報の告知に使用されるリソースプール設定を提供する。設定は、たとえば、SIBにおいてシグナリングすることができる。
−−UEは、示されているリソースプールから無線リソースを自主的に選択し、ディスカバリ情報を告知する。
−−UEは、各ディスカバリ期間中に、ランダムに選択されたディスカバリリソース上でディスカバリ情報を告知することができる。
−スケジューリングされたリソース配分(後にタイプ2と称される):ディスカバリ情報を告知するためのリソースが、UEごとに特異的に配分されるリソース配分手順。これは、さらに以下のことを特徴とする:
−−RRC_CONNECTEDであるUEが、RRCを介してeNBからディスカバリ情報の告知のためのリソースを要求することができる。eNBは、RRCを介してリソースを割り当てる。
−−リソースは、UEにおいてモニタリングのために設定されているリソースプール内で配分される。
−eNBは、SIBにおけるディスカバリ情報告知のためにタイプ1リソースプールを提供することができる。ProSeダイレクトディスカバリのために承認されているUEは、これらのリソースを、RRC_IDLEにおいてディスカバリ情報の告知に使用する。
−eNBは、SIBにおいて、eNBがD2Dをサポートするが、ディスカバリ情報告知のためにはリソースを提供しないことを示し得る。UEは、ディスカバリ情報告知のためのD2Dリソースを要求するために、RRC接続状態に入る必要がある。
−ProSeダイレクトディスカバリ告知を実行することを承認されているUEは、eNBに、当該UEが、D2Dディスカバリ告知を実行したいと望むことを示す。
−eNBは、UEがMMEから受信されるUEコンテキストを使用して、UEがProSeダイレクトディスカバリ告知について承認されているか否かを検証する。
−eNBは、専用RRCシグナリングを介してディスカバリ情報告知のためにタイプ1リソースプールまたは専用タイプ2リソースを使用する(またはリソースを使用しない)ように設定することができる。
−eNBによって配分されるリソースは、a)eNBがRRCシグナリングによってリソースを設定解除するか、または、b)UEがIDLEに入るまで有効である。
RRC_IDLEおよびRRC_CONNECTEDである受信UEは、承認されると、タイプ1とタイプ2の両方のディスカバリリソースプールをモニタリングする。eNBは、SIBにおいてディスカバリ情報モニタリングに使用されるリソースプール設定を提供する。SIBはまた、隣接するセルにおいて告知に使用されるディスカバリリソースをも含み得る。
図9は、ProSeダイレクトディスカバリのための無線プロトコルスタック(アクセス層)を概略的に示し、アクセス層プロトコルは、MACおよびPHYのみからなる。AS層は、以下の機能を実行する。
−スケジューリング:MAC層は、上層から受信されるディスカバリメッセージを告知するために使用されるべき無線リソースを決定する。
−ディスカバリPDU生成:MAC層は、ディスカバリメッセージを搬送するMAC PDUを構築し、MAC PDUを、決定された無線リソースにおいて送信するために物理層に送信する。MACヘッダは付加されない。
UEはまた、遠隔UEがPC5基準点を介してProSe UE−ネットワークリレーと通信するように、ProSe UE−ネットワークリレーとして動作するような機能および手順をサポートすることもできる。ProSe UE−ネットワークリレー動作は、3GPPリリース13内で指定されることになる。これまでのところ、3GPP RANワーキンググループにおいて初期合意のみが為されており、それらのいくらかは、たとえば、参照によって本明細書に組み込まれている非特許文献6および非特許文献7に見ることができる。それらの合意のいくつかを下記にリストする。しかしながら、この作業項目は、ごく最近に導入されたものであり、いまだ標準化の途上にあることが留意されるべきである。それゆえ、以下において仮定されている任意の合意は、なお変更または改訂される可能性があり、しかしながら、論述を目的として仮定されている以下の合意は、本開示を、標準化のごく早期段階にあるこの特定の3GPP実施態様に限定するものとして理解されるべきではない。
−リレーUEは常にカバレッジ内になる。無線レベルにあるeNBは、UEがリレーとして動作することができるか否かを制御し、一方、ネットワーク制御がリレーUEごとか、セルごと(ブロードキャスト設定)ごとか、もしくは両方か、または何らかの他の様態かは、依然として決定されていない。
−遠隔UEがリレーディスカバリ目的でカバレッジ内にあるとき、ディスカバリのためのモニタリングおよび送信リソースは、たとえば、リリース12メカニズム(アイドルモードについてはブロードキャスト、および、接続モードについては専用シグナリング)を使用してeNBによって提供することができる。遠隔UEは、モニタリングをいつ開始すべきかを決定することができる。
−遠隔UEがカバレッジ外であるとき、ディスカバリおよび通信(実際のデータ転送)のためのモニタリングおよび送信リソースは、UEが実際にいずれのリソースを使用すべきかが正確に分かるように、たとえば、予め設定することによって、すなわち、仕様/オペレータ設定(USIMなどにおいて)によって提供することができる。
−遠隔UEは、PC5無線リンク品質の無線レベル測定値を、ProSe UE−ネットワークリレー選択手順のために考慮に入れることができる。
−遠隔UEがカバレッジ外である場合について、無線レベル測定値は遠隔UEによって他のより高位の層の基準とともに、リレー選択を実行するために使用することができる。
−遠隔UEがカバレッジ外である場合について、再選択のための基準は、PC5測定値(RSRPまたは他のRAN1合意測定値)およびより高位の層の基準に基づく。リレー再選択は、遠隔UEによってトリガすることができる。
−遠隔UEがカバレッジ内である場合について、これらの測定値(PC5測定値)が使用されるか否か、および、どのように使用されるかは、依然として決定されていない(たとえば、測定値は、UEによって、カバレッジ外の場合と同様の選択を実行するために使用することができ、または、eNBに報告することができる)。
−PC5基準点を介した通信がコネクションレスである。
−ProSeベアラは双方向性である。所与のProSeベアラ上で無線層に渡されるIPパケットは、関連するL2宛先アドレスを用いて物理層によって送信されることになる。同じProSeベアラ上で無線層から送られるIPパケットは、同じL2宛先にアドレス指定されて無線で受信されていることになる。
ProSe UE−ネットワーク中継は、以下の機能を含むことができる。
−遠隔UEが近接するProSe UE−ネットワークリレーを発見することを可能にするために、モデルAまたはモデルBに従ったProSeダイレクトディスカバリを使用することができる。
−遠隔UEが、遠隔UEによってIPアドレス配分のために使用されるべきProSe UE−ネットワークリレーのL2アドレス、および、ProSe UE−ネットワークリレーによってサポートされる特定のPDN接続に対応するユーザプレーントラフィックを発見することを可能にするために使用することができるProSeダイレクトディスカバリ。
−ダイレクトディスカバリをサポートするPC5基準点で「告知」または「被発見」UEとして動作する。
−UE−ProSe UE−ネットワークリレーポイントツーポイントリンクと対応するPDN接続との間でIPパケットを転送する遠隔UEに対するデフォルトルータとして動作する。
−ルータ要請およびルータ広告メッセージを、IETF RFC4861において定義されているように処理する。
−DHCPv4サーバおよびステートレスDHCPv6リレーエージェントとして動作する。
−IPv4が使用される場合、遠隔UEのローカルに割り当てられているIPv4アドレスを、それ自体に置き換えるNATとして動作する。
−宛先レイヤ2IDとして遠隔UEによって使用されているL2リンクIDを、ProSe UE−ネットワークリレーによってサポートされる対応するPDN接続にマッピングする。
ProSe UE−ネットワークリレーのユーザプレーンプロトコルアーキテクチャが、図11に示されている。
2つのProSe UE間の通常のリリース12ダイレクトディスカバリについて前述したようにモデルAとモデルBの両方のディスカバリがサポートされ、モデルAは単一のディスカバリプロトコルメッセージ(UE−ネットワークリレーディスカバリ告知)を使用し、モデルBは、2つのディスカバリプロトコルメッセージ(UE−ネットワークリレーディスカバリ要請およびUE−ネットワークリレーディスカバリ応答)を使用する。リレーディスカバリに関する詳細は、参照によって本明細書に組み込まれている非特許文献3の6節に見出すことができる。
−メッセージタイプ:告知(モデルA)または要請/応答(モデルB)、リレーディスカバリ追加情報(モデルA)。
−ディスカバリタイプ:これがUE−ネットワークリレーディスカバリ、グループメンバディスカバリ、または、UE−UEリレーディスカバリであるかを示す。
−ProSeリレーUE ID:ダイレクト通信に使用され、ProSe UE−ネットワークリレーが確立したPDN接続と関連付けられるリンク層識別子。
−アナウンサ情報(Announcer info):告知しているユーザに関する情報を提供する。
−リレーサービスコード:ProSe UE−ネットワークリレーが公衆安全アプリケーションに提供する接続サービスを識別するパラメータ。リレーサービスコードは、ProSe UE−ネットワークリレーにおいて広告のために設定され、ProSe UE−ネットワークリレーにおいて、それらが接続を提供する特定のAPNにマッピングする。加えて、リレーサービスコードはまた、ProSe UE−ネットワークリレーがサービスを提供する承認されたユーザをも識別し、たとえば、遠隔UEとProSe UE−ネットワークリレーとの間の認証および承認に必要な関連するセキュリティポリシまたは情報を選択することができる(たとえば、警察関係者のみのための中継のリレーサービスコードは、消防士のみのための中継のリレーサービスコードとは、たとえそれらが、可能性として、たとえば、インターネットアクセスをサポートするために同じAPNへの接続を与えられる場合であっても、異なることになる)。
−無線層情報:遠隔UEが適切なUE−ネットワークリレーを選択するのを支援するための、無線層情報、たとえば、eNBとUE−ネットワークリレーとの間の無線状態に関する情報を含む。
−発見者情報:発見者ユーザに関する情報を提供する。
−リレーサービスコード:発見者UEが関心がある接続に関する情報。リレーサービスコードは、関連接続サービスにおいて関心を持たれているProSe遠隔UEにおいて設定される。
−ProSe UE ID:ダイレクト通信に使用される発見者のリンク層識別子(モデルB)
−ProSeリレーUE ID:ダイレクト通信に使用され、ProSe UE−ネットワークリレーが確立したPDN接続と関連付けられるリンク層識別子。
−被発見者情報:被発見者に関する情報を提供する。
−無線層情報:遠隔UEが適切なUE−ネットワークリレーを選択するのを支援するための、無線層情報、たとえば、eNBとUE−ネットワークリレーとの間の無線状態に関する情報を含む。
UE−ネットワークリレー機能は、非特許文献6においてすでに文書化されているProSe機能の発展に基づいて指定されることになる。
2.遠隔UEは、モデルAまたはモデルBディスカバリを使用してProSe UE−ネットワークリレーのディスカバリを実行する。この手順の詳細は前述している。
3.遠隔UEは、受信されたリレー選択情報を使用してProSe UE−ネットワークリレーを選択し、その後、図3を参照して前述したように、1対1通信のための接続を確立する。
4.IPv6がPC5上で使用されるとき、遠隔IEは、IPv6ステートレスアドレス自動設定を実行し、ここで、遠隔UEは、IETF RFC4862において指定されているようにルータ広告メッセージ(ステップ4b)を要請するために、宛先レイヤ2IDとしてリレーのレイヤ2IDを使用してルータ要請メッセージ(ステップ4a)をネットワークに送信すべきである。ルータ広告メッセージは、割り当てられているIPv6プレフィックスを含むべきである。遠隔UEは、ルータ広告メッセージを受信した後、IETF RFC4862に従って、IPv6ステートレスアドレス自動設定を介してIPv6アドレス全体を構築する。しかしながら、遠隔UEは、インターフェース識別子を生成するための基礎として、非特許文献12において定義されている識別子を一切使用すべきでない。プライバシーのために、遠隔UEは、ネットワークを巻き込むことなく、非特許文献13において定義されているように、IPv6アドレス全体を生成するために使用されるインターフェース識別子を変更することができる。遠隔UEは、パケットを送信している間に自動設定IPv6アドレスを使用すべきである。
5.IPv4がPC5上で使用されるとき、遠隔UEはDHCPv4を使用する。遠隔UEは、宛先レイヤ2IDとしてリレーのレイヤ2IDを使用してDHCPv4ディスカバリ(ステップ5a)メッセージを送信すべきである。DHCPv4サーバとして動作するProSe UE−ネットワークリレーは、割り当てられている遠隔UE IPv4アドレスとともにDHCPv4要請(ステップ5b)を送信する。遠隔UEが貸与要請を受信したとき、UEは、受信されたIPv4アドレスを含むDHCP REQUESTメッセージを送信する(ステップ5c)。DHCPv4サーバとして動作するProSe UE−ネットワークリレーは、貸与期間、および、クライアントが要求している場合がある任意の他の設定情報を含むDHCPACKメッセージを遠隔UEに送信する(ステップ5d)。DHCPACKメッセージを受信したとき、遠隔UEは、TCP/IP設定プロセスを完了する。
ユーザ機器がProSe通信、すなわち、eNodeBを介して迂回することのないUE間の直接的なダイレクトD2D送信を実行することを可能にされる(ProSe使用可能UE)シナリオが仮定され得る。さらに、このシナリオにおけるこれらの(ProSe使用可能)UEのうちの少なくとも1つは、たとえば、3GPP規格のリリース13における特定の実施態様について背景技術の節において説明されているようなリレー機能をサポートすべきである。言い換えれば、このリレーUE(無線セル内に位置し、無線セルを制御する対応する無線基地局に接続されている)は、他の(ProSe使用可能)UE(遠隔UE)に対するリレーとしての役割を果たすことが可能であるべきであり、それによって、これらの遠隔UEが、リレーを介してeNBに接続することが可能にされる。
以下において、上記の問題を解決するための第1の実施形態を、詳細に説明する。第1の実施形態の複数の異なる実施態様が、下記に詳細に説明される。第1の実施形態によれば、リレー可能UEにおけるリレー機能の有効化が改善される。
−許可を求める目的が、リレーとして動作することであり、
−当該リレーは、リソースを求める要求が、リレーディスカバリ手順のためのリソースを参照し、たとえば、商用ディスカバリ手順またはさらには2つのProSe UE間のリリース12 D2D(ダイレクト)通信のためではないものであり、したがって、対応する追加の情報要素は、リレーディスカバリ手順のためのリソースと、リリース12ダイレクトディスカバリ手順および/またはリリース12 D2D通信のためのリソースを同時に要求することを可能にする。
以下において、以下の問題に対処する第2の実施形態が提示される。特に、ProSeリレー機能に関する現在の標準化は、遠隔ユーザ機器がPC5インターフェースを介してデータの送信をいつ開始および停止するかを指定していない。言い換えれば、現在の3GPP標準化では、遠隔UEが、eNodeBとのダイレクトUuリンクを介する代わりに、リレー接続を介してデータの送信/受信をいつ開始すべきかに関して、具体的な合意に至っていない。遠隔UEがUuリンクにいつ戻って切り替わるべきかも不明確である。
Srxlev>0 かつ Squal>0
ここで、
Srxlev=Qrxlevmeas−(Qrxlevmin+Qrxlevminoffset)−Pcompensation−Qoffsettemp
Squal=Qqualmeas−(Qqualmin+Qqualminoffset)−Qoffsettemp
ここで、
第1の態様によれば、移動体通信ネットワーク内でリレーユーザ機器のリレー機能を有効化するための方法が提供される。リレーユーザ機器は、それぞれ1つまたは複数の遠隔ユーザ機器とのダイレクトサイドリンク接続を介してダイレクト通信を実行することが可能である。リレーユーザ機器は、移動体通信ネットワーク内の無線基地局によって制御される無線セル内に位置し、ダイレクトサイドリンク接続を介して1つまたは複数の遠隔ユーザ機器と無線基地局との間の通信を中継するために、それぞれ1つまたは複数の遠隔ユーザ機器のためのリレーとしての役割を果たすことを可能にするためのリレー機能をサポートする。方法は、以下のステップを含む。無線基地局は、さらなるリレーが無線セル内に必要であるか否かを判定する。さらなるリレーが無線セル内に必要であると判定される場合、無線基地局は持続性チェック値を選択し、無線セル内でブロードキャストメッセージを送信する。ブロードキャストメッセージは少なくとも、さらなるリレーが無線セル内に必要であることを示し、選択されている持続性チェック値を含む。リレーユーザ機器は、ブロードキャストメッセージを受信し、その後、無線セル内でそのリレー機能を有効化するためのリレー要件がリレーユーザ機器によって満たされるとリレーユーザ機器が判定する場合、かつ、受信されている持続性チェック値に基づいてリレーユーザ機器によって実行される持続性チェックが成功する場合に、そのリレー機能を有効化する。
第15の態様〜第21の態様のいずれかに加えて提供される第22の態様によれば、プロセッサが、以下のリレー要件のうちの少なくとも1つが満たされるか否かを判定する。リレーユーザ機器と無線基地局との間のリンクの無線リンク品質に対する最小および/または最大閾値であって、好ましくは、無線リンク品質は、基準信号受信電力RSRPおよび/または基準信号受信品質RSRQに基づいて決定される、最小および/または最大閾値、リレーユーザ機器の速度のような、リレーユーザ機器の移動レベルに対する最大閾値、ならびに、リレーユーザ機器の充電レベルに対する最小閾値。
他の例示的な実施形態は、ハードウェア、ソフトウェア、または、ハードウェアと協働するソフトウェアを使用した、上述した様々な実施形態の実装に関する。これに関連して、ユーザ端末(移動端末)およびeNodeB(基地局)が提供される。ユーザ端末および基地局は、本明細書において記載されている方法を実行するように適合されており、これは、受信機、送信機、プロセッサのような、方法に適切に関与する対応するエンティティを含む。
Claims (13)
- 無線通信ネットワーク内でリレーユーザ機器のリレー機能を有効化するための方法であって、前記リレーユーザ機器は、それぞれ1つまたは複数の遠隔ユーザ機器とのダイレクトサイドリンク接続を介してダイレクト通信を実行することが可能であり、前記リレーユーザ機器は、前記無線通信ネットワーク内の無線基地局によって制御される無線セル内に位置し、前記ダイレクトサイドリンク接続を介して前記1つまたは複数の遠隔ユーザ機器と前記無線基地局との間の通信を中継するために、それぞれ前記1つまたは複数の遠隔ユーザ機器のためのリレーとしての役割を果たすことを可能にするためのリレー機能をサポートし、前記方法は、
前記無線基地局によって、さらなるリレーが前記無線セル内に必要であるか否かを判定するステップと、
さらなるリレーが前記無線セル内に必要であると判定される場合、前記無線基地局によって、リレー機能を有効化するためのリレー要件を選択し、前記無線基地局によって、前記無線セル内でブロードキャストメッセージを送信するステップであって、前記ブロードキャストメッセージは少なくとも、さらなるリレーが前記無線セル内に必要であることを示し、前記選択されているリレー機能を有効化するためのリレー要件を送信するステップと、
前記ブロードキャストメッセージを受信したとき、前記リレーユーザ機器が、前記無線セル内で前記リレー機能を有効化するためのリレー要件が前記リレーユーザ機器によって満たされると前記リレーユーザ機器が判定する場合、そのリレー機能を有効化するステップと、を含み、
前記リレー機能を有効化するためのリレー要件は、前記リレーユーザ機器と前記無線基地局との間のリンクの無線リンク品質に対する最小および最大閾値であって、前記リレー機能を有効化するステップは、前記リレーユーザ機器と前記無線基地局との間のリンクの無線リンク品質が、前記最小閾値より上でありかつ前記最大閾値以下である場合に、前記リレー機能を有効化する、
方法。 - 前記ブロードキャストメッセージを受信した後で、前記リレー機能を有効化するステップの前に、
前記リレーユーザ機器によって、前記リレーユーザ機器がその存在をリレーとして告知するためのリレーディスカバリ手順を実行するために、無線リソースがすでに設定されているか否かを判定するステップと、
前記リレーユーザ機器が前記リレーディスカバリ手順を実行するために無線リソースがすでに設定されているのではない場合、
前記リレーユーザ機器によって、前記無線基地局から、前記リレーディスカバリ手順を実行するための無線リソースを要求するステップと、
無線リソースが前記リレーディスカバリ手順を実行するために割り当てられているか否か、および、いずれの無線リソースが割り当てられているかに関する情報を、前記リレーユーザ機器によって前記無線基地局から受信するステップと
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記ブロードキャストメッセージを受信した後で、前記リレー機能を有効化するステップの前に、
前記リレーユーザ機器によって前記無線基地局に、前記無線基地局から前記リレーユーザ機器の前記リレー機能を有効化するための許可を要求するリレー有効化要求メッセージを送信するステップと、
前記リレーユーザ機器によって、前記無線基地局から、前記リレーユーザ機器が前記リレー機能を有効化する許可を与えるかまたは拒絶する、リレー有効化応答メッセージを受信するステップと
をさらに含み、
前記リレー機能を有効化する前記許可を与える前記リレー有効化応答メッセージが受信される場合、前記リレーユーザ機器によってそのリレー機能を有効化するステップが実行される、請求項2に記載の方法。 - 前記リレーユーザ機器によって実行される、前記無線基地局から前記リレーディスカバリ手順を実行するための無線リソースを要求するステップは、前記無線リソースを求める前記要求を、前記リレーユーザ機器によって、前記無線基地局からそのリレー機能を有効化するための前記許可を要求するために前記無線基地局に送信される前記リレー有効化要求メッセージ内に含めることを含み、
前記リレーユーザ機器によって実行される、無線リソースが前記リレーディスカバリ手順を実行するために割り当てられているか否か、および、いずれの無線リソースが割り当てられているかに関する前記情報を、前記無線基地局から受信するステップは、前記情報を、前記無線基地局によって、前記リレーユーザ機器がそのリレー機能を有効化するための前記許可を与えるかまたは拒絶するために送信される前記リレー有効化応答メッセージ内に含めることを含み、
好ましくは前記無線基地局は、前記リレーディスカバリ手順のために無線リソースを前記リレーユーザ機器に割り当てることによって、前記リレーユーザ機器がそのリレー機能を有効化するための前記許可を与え、前記無線基地局は、前記リレーディスカバリ手順のために無線リソースを前記リレーユーザ機器に割り当てないことによって、前記リレーユーザ機器がそのリレー機能を有効化するための前記許可を拒絶する、請求項3に記載の方法。 - 前記リレー有効化要求メッセージは、
好ましくは前記無線基地局が1つまたは複数の提供されるサービスと関連付けられる優先度を決定することを可能にする、公衆安全サービスまたは非公衆安全サービスのような、前記リレーユーザ機器によって遠隔ユーザ機器に提供することができる前記1つもしくは複数のサービスに関する情報、
前記リレーユーザ機器によって遠隔ユーザ機器に提供することができる1つもしくは複数のサービスのグループ識別情報であって、前記グループ識別情報は、前記1つもしくは複数の提供されるサービスの各々がいずれのグループに属するかに関する情報を与える、グループ識別情報、または
前記リレーユーザ機器が、前記無線セル内でディスカバリメッセージを送信することによってダイレクト通信ユーザ機器としてのその存在を告知するためのダイレクトディスカバリを実行するための無線リソースを求める要求をさらに含む、請求項3または4に記載の方法。 - 前記無線セル内で前記無線基地局によって送信される前記ブロードキャストメッセージは、前記リレーユーザ機器のリレーとしての存在を告知するためのリレーディスカバリ手順のために前記リレーユーザ機器によって使用されるべき無線リソースに関する情報をさらに含み、
好ましくは、さらなるリレーが必要であるというインジケーションが、前記リレーディスカバリ手順のための前記無線リソースに関する前記情報とは別個に前記ブロードキャストメッセージ内に含まれ、または、前記リレーユーザ機器が、前記ブロードキャストメッセージ内に前記リレーディスカバリ手順のための前記無線リソースに関する前記情報が存在することから、さらなるリレーが必要であると判定する、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。 - 前記リレーユーザ機器は、そのリレー機能を有効化されており、前記方法は、
前記リレーユーザ機器によって、前記無線基地局からリレー無効化コマンドを受信し、応答して、前記リレーユーザ機器によって前記リレー機能を無効化するステップ、または
前記リレーユーザ機器によって、前記無線基地局に、リレー無効化要求メッセージを送信し、応答して、前記リレーユーザ機器によって、前記無線基地局から応答して、前記リレーユーザ機器にそのリレー機能を無効化するか、または、しないよう指示するリレー無効化応答メッセージを受信し、前記リレーユーザ機器によって、前記リレー無効化応答メッセージが前記リレー機能を無効化するよう指示する場合に、そのリレー機能を無効化するステップをさらに含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。 - 前記無線基地局によって実施される、さらなるリレーが必要であるか否かを判定する前記ステップは、
前記無線通信ネットワーク内の近接サービス関数からリレー開始メッセージが受信される場合に、さらなるリレーが必要であると判定し、かつ/または
前記無線基地局との無線リンクが不良である前記無線セル内の遠隔ユーザ機器の数に基づき、かつ/または
前記無線セル内の公衆安全サービスを実行している遠隔ユーザ機器の数に基づく、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。 - リレー機能を有効化するための、無線通信ネットワーク内のリレーユーザ機器であって、
前記リレーユーザ機器は、それぞれ1つまたは複数の遠隔ユーザ機器とのダイレクトサイドリンク接続を介してダイレクト通信を実行することが可能であり、前記リレーユーザ機器は、前記無線通信ネットワーク内の無線基地局によって制御される無線セル内に位置し、前記ダイレクトサイドリンク接続を介して前記1つまたは複数の遠隔ユーザ機器と前記無線基地局との間の通信を中継するために、それぞれ前記1つまたは複数の遠隔ユーザ機器のためのリレーとしての役割を果たすことを可能にするためのリレー機能をサポートし、前記リレーユーザ機器は、
前記無線基地局から、リレー機能を有効化するためのリレー要件を含むブロードキャストメッセージを受信する受信部と、
前記ブロードキャストメッセージを受信した場合に、前記リレー機能を有効化するためのリレー要件が前記リレーユーザ機器によって満たされると前記リレーユーザ機器が判定する場合に、前記リレーユーザ機器の前記リレー機能を有効化するプロセッサとを備え、
前記リレー機能を有効化するためのリレー要件は、前記リレーユーザ機器と前記無線基地局との間のリンクの無線リンク品質に対する最小および最大閾値であって、前記プロセッサは、前記リレーユーザ機器と前記無線基地局との間のリンクの無線リンク品質が、前記最小閾値より上でありかつ前記最大閾値以下である場合に、前記リレー機能を有効化する、
リレーユーザ機器。 - 前記プロセッサは、前記受信部が前記ブロードキャストメッセージを受信した後で、かつ、前記プロセッサが前記リレー機能を有効化する前に、前記リレーユーザ機器がリレーとしてのその存在を告知するためのリレーディスカバリ手順を実行するために無線リソースがすでに設定されているか否かを判定するようにさらに構成されており、
前記リレーユーザ機器が前記リレーディスカバリ手順を実行するために無線リソースがすでに設定されているのではないと前記プロセッサが判定する場合、
前記プロセッサは、前記無線基地局から、前記リレーディスカバリ手順を実行するための無線リソースを要求するようにさらに構成されており、
前記受信部は、無線リソースが前記リレーディスカバリ手順を実行するために割り当てられているか否か、および、いずれの無線リソースが割り当てられているかに関する情報を、前記無線基地局から受信するようにさらに構成されている、請求項9に記載のリレーユーザ機器。 - 前記受信部が前記ブロードキャストメッセージを受信した後で、かつ、前記プロセッサが前記リレー機能を有効化する前に、前記リレーユーザ機器の送信機が、前記無線基地局に、前記無線基地局から前記リレーユーザ機器の前記リレー機能を有効化するための許可を要求するリレー有効化要求メッセージを送信するようにさらに構成されており、
前記受信部が、前記無線基地局から、前記リレーユーザ機器が前記リレー機能を有効化する前記許可を与えるかまたは拒絶する、リレー有効化応答メッセージを受信するようにさらに構成されており、
前記リレー機能を有効化する前記許可を与える前記リレー有効化応答メッセージが受信される場合、前記プロセッサが、前記リレー機能を有効化するように構成されている、請求項10に記載のリレーユーザ機器。 - 前記プロセッサが、無線リソースを求める要求を、前記送信機によって、前記無線基地局からそのリレー機能を有効化するための前記許可を要求するために前記無線基地局に送信されるべき前記リレー有効化要求メッセージ内に含めることによって、前記無線基地局から前記リレーディスカバリ手順を実行するための前記無線リソースを要求するように構成されており、
前記受信部が、無線リソースが前記リレーディスカバリ手順を実行するために割り当てられているか否か、および、いずれの無線リソースが割り当てられているかに関する前記情報を、前記無線基地局から受信することによって、前記リレーユーザ機器がそのリレー機能を有効化するための前記許可を与えるか、または、拒絶するために、前記無線基地局によって送信される前記リレー有効化応答メッセージを受信するように構成されている、請求項11に記載のリレーユーザ機器。 - リレー機能を有効化するための、無線通信ネットワーク内のリレーユーザ機器の処理を制御する集積回路であって、
前記リレーユーザ機器は、それぞれ1つまたは複数の遠隔ユーザ機器とのダイレクトサイドリンク接続を介してダイレクト通信を実行することが可能であり、前記リレーユーザ機器は、前記無線通信ネットワーク内の無線基地局によって制御される無線セル内に位置し、前記ダイレクトサイドリンク接続を介して前記1つまたは複数の遠隔ユーザ機器と前記無線基地局との間の通信を中継するために、それぞれ前記1つまたは複数の遠隔ユーザ機器のためのリレーとしての役割を果たすことを可能にするためのリレー機能をサポートし、前記処理は、
前記無線基地局から、リレー機能を有効化するためのリレー要件を含むブロードキャストメッセージを受信し、
前記ブロードキャストメッセージを受信した場合に、前記リレー機能を有効化するためのリレー要件が前記リレーユーザ機器によって満たされると前記リレーユーザ機器が判定する場合に、前記リレーユーザ機器の前記リレー機能を有効化し、
前記リレー機能を有効化するためのリレー要件は、前記リレーユーザ機器と前記無線基地局との間のリンクの無線リンク品質に対する最小および最大閾値であって、前記リレー機能を有効化する処理は、前記リレーユーザ機器と前記無線基地局との間のリンクの無線リンク品質が、前記最小閾値より上でありかつ前記最大閾値以下である場合に、前記リレー機能を有効化する、
集積回路。
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