以下、本発明にかかる好ましい実施の形態を添付された図面を参照して詳細に説明する。添付された図面と共に以下に開示する詳細な説明は、本発明の例示的な実施の形態を説明するためのものであり、本発明が実施されうる唯一の実施の形態を示すためのものではない。以下の詳細な説明は、本発明の完全な理解を提供するために具体的細部事項を含む。しかしながら、当業者は、本発明がこのような具体的細部事項がなくても実施できることを理解すべきである。
いくつかの場合、本発明の概念が曖昧になることを避けるために、公知の構造及び装置は省略されるか、または各構造及び装置の核心機能を重心にしたブロック図形式で示されることができる。
本明細書で、基地局は端末と直接的に通信を遂行するネットワークの終端ノード(terminal node)としての意味を有する。本文書で、基地局により遂行されるものとして説明された特定動作は、場合によっては、基地局の上位ノード(upper node)により遂行されることもできる。即ち、基地局を含む複数のネットワークノード(network nodes)からなるネットワークで、端末との通信のために遂行される様々な動作は基地局または基地局の以外の他のネットワークノードにより遂行できることは自明である。‘基地局(BS:Base Station)’は、固定局(fixed station)、Node B、eNB(evolved−NodeB)、BTS(base transceiver system)、アクセスポイント(AP:Access Point)、Gnb(next generation NB、general NB、gNodeB)などの用語により取替できる。また、‘端末(Terminal)’は固定されるか、または移動性を有することができ、UE(User Equipment)、MS(Mobile Station)、UT(user terminal)、MSS(Mobile Subscriber Station)、SS(Subscriber Station)、AMS(Advanced Mobile Station)、WT(Wireless terminal)、MTC(Machine−Type Communication)装置、M2M(Machine−to−Machine)装置、D2D(Device−to−Device)装置などの用語に取替できる。
以下、ダウンリンク(DL:downlink)は基地局から端末への通信を意味し、アップリンク(UL:uplink)は端末から基地局への通信を意味する。ダウンリンクで、送信機は基地局の一部であり、受信機は端末の一部でありうる。アップリンクで、送信機は端末の一部であり、受信機は基地局の一部でありうる。
以下の説明で使用される特定用語は本発明の理解を助けるために提供されたものであり、このような特定用語の使用は本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で異なる形態に変更できる。
以下の技術は、CDMA(code division multiple access)、FDMA(frequency division multiple access)、TDMA(time division multiple access)、OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)、SC−FDMA(single carrier frequency division multiple access)、NOMA(non−orthogonalmultipleaccess)などの様々な無線接続システムに利用できる。CDMAは、UTRA(universal terrestrial radio access)やCDMA2000のような無線技術(radio technology)で実現できる。TDMAは、GSM(登録商標)(global system for mobile communications)/GPRS(general packet radio service)/EDGE(enhanced data rates for GSM(登録商標) evolution)のような無線技術で実現できる。OFDMAは、IEEE 802.11(WiFi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802−20、E−UTRA(evolved UTRA)などの無線技術で実現できる。UTRAは、UMTS(universal mobile telecommunications system)の一部である。3GPP(3rd generation partnership project)LTE(longterm evolution)は、E−UTRAを使用するE−UMTS(evolved UMTS)の一部であって、ダウンリンクでOFDMAを採用し、アップリンクでSC−FDMAを採用する。LTE−A(advanced)は3GPP LTEの進化である。
本発明の実施形態は無線接続システムであるIEEE 802、3GPP、及び3GPP2のうち、少なくとも1つに開示された標準文書により裏付けられる。即ち、本発明の実施形態のうち、本発明の技術的思想を明確に示すために説明しないステップまたは部分は前記文書により裏付けられる。また、本文書で開示している全ての用語は前記標準文書により説明できる。
説明を明確にするために、3GPP LTE/LTE、NR(New RAT)を中心として技術するが、本発明の技術的特徴がこれに制限されるものではない。
システム一般
図1は、本発明が適用できる無線通信システムにおける無線フレームの構造を示す。
3GPP LTE/LTE−Aでは、FDD(Frequency Division Duplex)に適用可能なタイプ1無線フレーム(radio frame)構造とTDD(Time Division Duplex)に適用可能なタイプ2の無線フレーム構造を支援する。
図1において無線フレームの時間領域での大きさは、T_s=1/(15000*2048)の時間単位の倍数で表現される。ダウンリンク及びアップリンク送信は、T_f=307200*T_s=10msの区間を有する無線フレームから構成される。
図1の(a)は、タイプ1の無線フレームの構造を例示する。タイプ1の無線フレームは、全二重(full duplex)及び半二重(half duplex)FDDに全部適用されることができる。
無線フレーム(radio frame)は、10個のサブフレーム(subframe)から構成される。一つの無線フレームは、T_slot=15360*T_s=0.5ms長の20個のスロットから構成され、各スロットは、0から19までのインデックスが付与される。一つのサブフレームは、時間領域(time domain)において連続的な2個のスロット(slot)から構成され、サブフレームiは、スロット2i及びスロット2i+1から構成される。一つのサブフレームを送信するのにかかる時間をTTI(transmission time interval)という。例えば、一つのサブフレームの長さは1msで、一つのスロットの長さは0.5msでありうる。
FDDでアップリンク送信及びダウンリンク送信は、周波数ドメインにおいて区分される。全二重FDDに制限がないことに対し、半二重FDD動作において端末は、同時に送信及び受信することができない。
一つのスロットは、時間領域において複数のOFDM(orthogonal frequency division multiplexing)シンボルを含み、周波数領域において多数の資源ブロック(RB:Resource Block)を含む。3GPP LTEは、ダウンリンクでOFDMAを使用するので、OFDMシンボルは、一つのシンボル区間(symbol period)を表現するためのものである。OFDMシンボルは、一つのSC−FDMAシンボルまたはシンボル区間ということができる。資源ブロック(Resource Block)は、資源割り当て単位で、一つのスロットにおいて複数の連続的な副搬送波(subcarrier)を含む。
図1の(b)は、タイプ2のフレーム構造(frame structure type2)を示す。タイプ2の無線フレームは、各153600*T_s=5msの長さの2個のハーフフレーム(half frame)から構成される。各ハーフフレームは、30720*T_s=1ms長さの5個のサブフレームから構成される。
TDDシステムのタイプ2のフレーム構造においてアップリンク−ダウンリンク構成(uplink−downlink configuration)は、すべてのサブフレームに対してアップリンクとダウンリンクが割り当てされる(または予約される)かどうかを表す規則である。表1は、アップリンク−ダウンリンク構成を表す。
表1を参照すると、無線フレームの各サブフレーム別に、「D」は、ダウンリンク送信のためのサブフレームを表し、「U」は、アップリンク送信のためのサブフレームを表し、「S」は、DwPTS(Downlink Pilot Time Slot)、保護区間(GP:Guard Period)、UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)3とおりのフィールドから構成されるスペシャルサブフレーム(special subframe)を表す。
DwPTSは、端末での初期セル探索、同期化またはチャネル推定に使用される。UpPTSは、基地局でのチャネル推定と端末のアップリンク送信同期を合せるのに使用される。GPは、アップリンクとダウンリンクとの間にダウンリンク信号の多重経路遅延によりアップリンクで生じる干渉を除去するための区間である。
各サブフレームiは、各T_slot=15360*T_s=0.5ms長のスロット2i及びスロット2i+1から構成される。
アップリンク−ダウンリンク構成は、7通りに区分されることができ、各構成別にダウンリンクサブフレーム、スペシャルサブフレーム、アップリンクサブフレームの位置及び/または個数が異なる。
ダウンリンクからアップリンクに変更される時点又はアップリンクからダウンリンクに切り替えられる時点を切り替え点(switching point)という。切り替え点の周期性(Switch−point periodicity)は、アップリンクサブフレームとダウンリンクサブフレームが切り替えられる様相が同じように繰り返される周期を意味し、5ms又は10msが全て支援される。5msのダウンリンク−アップリンクの切り替え点の周期を有する場合には、スペシャルサブフレームSはハーフフレーム毎に存在し、5msのダウンリンク−アップリンクの切り替え点の周期を有する場合には、一番目のハーフフレームにのみ存在する。
全ての構成において、0番、5番サブフレーム及びDwPTSはダウンリンク送信のみのための区間である。UpPTS及びサブフレームサブフレームにすぐにつながるサブフレームは、常にアップリンクの送信のための区間である。
このような、アップリンク−ダウンリンクの構成はシステム情報であって、基地局と端末が全て知っていることがある。基地局は、アップリンク−ダウンリンクの構成情報が変わる毎に構成情報のインデックスのみを送信することによって、無線フレームのアップリンク−ダウンリンクの割り当て状態の変更を端末に知らせることができる。また、構成情報は一種のダウンリンクの制御情報であって、他のスケジューリング情報と同様に、PDCCH(Physical Downlink Control Channel)を介して送信され得、放送情報としてブロードキャストチャネル(broadcast channel)を介してセル内の全ての端末に共通に送信され得る。
表2は、スペシャルサブフレームの構成(DwPTS/GP/UpPTSの長さ)を示す。
図1の例示による無線フレームの構造は、一つの例示に過ぎず、無線フレームに含まれる副搬送波の数またはサブフレームに含まれるスロットの数、スロットに含まれるOFDMシンボルの数は、多様に変更されることができる。
図2は、本発明が適用できる無線通信システムにおける1つのダウンリンクスロットに対する資源グリッド(resource grid)を示した図である。
図2に示すように、1つのダウンリンクスロットは、時間領域において複数のOFDMシンボルを含む。ここで、1つのダウンリンクスロットは、7個のOFDMシンボルを含み、1つの資源ブロックは、周波数領域において12個の副搬送波を含むことを例示的に述べるが、これに限定されるものではない。
資源グリッド上において各要素(element)を資源要素(resource element)とし、1つの資源ブロック(RB:resource block)は、12×7個の資源要素を含む。ダウンリンクスロットに含まれる資源ブロックの数N^DLは、ダウンリンク送信帯域幅(bandwidth)に従属する。
アップリンクスロットの構造は、ダウンリンクスロットの構造と同一でありうる。
図3は、本発明が適用できる無線通信システムにおけるダウンリンクサブフレームの構造を示す。
図3に示すように、サブフレーム内の第1番目のスロットにおいて前の最大3個のOFDMシンボルが制御チャネルが割り当てられる制御領域(control region)であり、残りのOFDMシンボルは、PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)が割り当てられるデータ領域(data region)である。3GPP LTEで使用されるダウンリンク制御チャネルの一例にPCFICH(Physical Control Format Indicator Channel)、PDCCH(Physical Downlink control Channel)、PHICH(Physical Hybrid−ARQ Indicator Channel)などがある。
PCFICHは、サブフレームの第1番目のOFDMシンボルにおいて送信され、サブフレーム内に制御チャネルの送信のために使用されるOFDMシンボルの数(すなわち、制御領域のサイズ)に関する情報を運ぶ。PHICHは、アップリンクに対する応答チャネルで、HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)に対するACK(Acknowledgement)/NACK(Not−Acknowledgement)信号を運ぶ。PDCCHを介して送信される制御情報をダウンリンク制御情報(DCI:downlink control information)という。ダウンリンク制御情報は、アップリンク資源割り当て情報、ダウンリンク資源割り当て情報または任意の端末グループに対するアップリンク送信(Tx)パワー制御命令を含む。
PDCCHは、DL−SCH(Downlink Shared Channel)の資源割り当て及び送信フォーマット(これをダウンリンクグラントともいう)、UL−SCH(Uplink Shared Channel)の資源割り当て情報(これをアップリンクグラントともいう)、PCH(Paging Channel)でのページング(paging)情報、DL−SCHでのシステム情報、PDSCHから送信されるランダムアクセス応答(random access response)のような上位階層(upper−layer)制御メッセージに対する資源割り当て、任意の端末グループ内の個別端末に対する送信パワー制御命令の集合、VoIP(Voice over IP)の活性化などを運ぶことができる。複数のPDCCHは、制御領域内で送信されることができ、端末は、複数のPDCCHをモニタリングできる。PDCCHは、1つまたは複数の連続的なCCE(control channel elements)の集合から構成される。CCEは、無線チャネルの状態に応じる符号化率(coding rate)をPDCCHに提供するために使用される論理的割り当て単位である。CCEは、複数の資源要素グループ(resource element group)に対応する。PDCCHのフォーマット及び使用可能なPDCCHのビット数は、CCEの数とCCEにより提供される符号化率間の関連関係によって決定される。
基地局は、端末に送信しようとするDCIに応じてPDCCHフォーマットを決定し、制御情報にCRC(Cyclic Redundancy Check)を付ける。CRCには、PDCCHの所有者(owner)または用途に応じて、固有の識別子(これをRNTI(Radio Network Temporary Identifier)という。)がマスキングされる。特定の端末のためのPDCCHであれば、端末の固有の識別子、例えばC−RNTI(Cell−RNTI)がCRCにマスキングされることができる。またはページングメッセージのためのPDCCHであれば、ページング指示識別子、例えばP−RNTI(Paging−RNTI)がCRCにマスキングされることができる。システム情報、さらに具体的にシステム情報ブロック(SIB:system information block)のためのPDCCHであれば、システム情報識別子、SI−RNTI(system information RNTI)がCRCにマスキングされることができる。端末のランダムアクセスプリアンブルの送信に対する応答であるランダムアクセス応答を指示するために、RA−RNTI(random access−RNTI)がCRCにマスキングされることができる。
EPDCCH(enhanced PDCCH)は、端末固有(UE−specific)のシグナリングを運ぶ。EPDCCHは、端末固有に設定された物理資源ブロック(PRB:physical resource block)に位置する。言い換えると、前述したように、PDCCHはサブフレーム内の第1番目のスロットで前の最大3個のOFDMシンボルで送信され得るが、EPDCCHは、PDCCH以外の資源領域で送信され得る。サブフレーム内EPDCCHが始まる時点(即ち、シンボル)は、上位層のシグナリング(例えば、RRCシグナリング等)を介して端末に設定され得る。
EPDCCHは、DL−SCHと関連した送信フォーマット、資源割り当て及びHARQ情報、UL−SCHと関連した送信フォーマット、資源割り当て及びHARQ情報、SL−SCH(Sidelink Shared Channel)並びにPSCCH(Physical Sidelink Control Channel)と関連した資源割り当て情報等を運び得る。多重のEPDCCHが支援され得、端末はEPCCHのセットをモニタリングし得る。
EPDCCHは、一つ又はそれ以上の連続した進歩したCCE(ECCE:enhanced CCE)を用いて送信され得、各EPDCCHフォーマット別に単一のEPDCCH当たりのECCEの数が決められ得る。
各ECCEは、複数の資源要素グループ(EREG:enhanced resource element group)で構成され得る。EREGは、ECCEのREへのマッピングを定義するために用いられる。PRB対別に16個のEREGが存在する。各PRB対内でDMRSを運ぶREを除き、全てのREは周波数が増加する順にその次の時間が増加する順に0乃至15までの番号が与えられる。
端末は、複数のEPDCCHをモニタリングし得る。例えば、端末がEPDCCH送信をモニタリングする一つのPRB対内に一つ又は二つのEPDCCHセットが設定され得る。
互いに異なる数のECCEが併合されることによって、EPCCHのための互いに異なる符号化率(coding rate)が実現され得る。EPCCHは、地域的送信(localized transmission)又は分散的送信(distributed transmission)を用いてもよく、これに伴って、PRB内REにECCEのマッピングが変わり得る。
図4は、本発明が適用できる無線通信システムにおけるアップリンクサブフレームの構造を示す。
図4に示すように、アップリンクサブフレームは、周波数領域において制御領域とデータ領域とに分けられる。制御領域には、アップリンク制御情報を運ぶPUCCH(Physical Uplink control Channel)が割り当てられる。データ領域は、ユーザデータを運ぶPUSCH(Physical Uplink Shared Channel)が割り当てられる。単一搬送波特性を維持するために、1つの端末は、PUCCHとPUSCHを同時に送信しない。
一つの端末に対するPUCCHにはサブフレーム内に資源ブロック(RB:Resource Block)対が割り当てられる。RB対に属するRBは、二つのスロットの各々で互いに異なる副搬送波を占める。これを、PUCCHに割り当てられたRB対がスロット境界(slot boundary)で周波数ホッピング(frequency hopping)されるという。
D2D(Device−to−Device)通信
図5は、端末間直接通信(D2D)技法に対する要素を説明するための図である。
図5において、UEはユーザーの端末を意味するが、eNBのようなネットワーク装備がUEとの通信方式に応じて信号を送受信する場合には、該当ネットワーク装備もやはり一種のUEと見なされ得る。以下では、UE1は一連の資源の集合を意味する資源プール(resource pool)内で特定の資源に該当する資源ユニット(resource unit)を選択し、該当資源ユニットを使用してD2D信号を送信するように動作し得る。これに対する受信UEであるUE2は、UE1が信号を送信することができる資源プールを構成(configure)され、該当プール内でUE1の信号を検出する。ここで、資源プールは、UE1が基地局の連結範囲にある場合、基地局が知らせることができ、基地局の連結範囲外にある場合には、他のUEが知らせるか、又は事前に決められた資源で決定されることもできる。一般に、資源プールは複数の資源ユニットを含み得、各UEは一つ又は複数の資源ユニットを選定し、自身のD2D信号の送信に使用し得る。
図6は、資源ユニットの構成の実施例を示した図である。
図6を参照すると、全周波数資源がN_F個に分割され、全時間資源がN_T個に分割され、計N_F*N_T個の資源ユニットが定義され得る。ここでは、該当資源プールがN_Tサブフレームを周期に繰り返されると表現し得る。特徴的に、一つの資源ユニットは本図に示したように周期的に繰り返して表され得る。或いは、時間や周波数次元でのダイバーシティ効果を得るために、一つの論理的な資源ユニットがマッピングされる物理的資源ユニットのインデックスが、時間に応じて事前に決められたパターンに変化することもある。このような資源ユニット構造における資源プールとは、D2D信号を送信しようとするUEが送信に使用できる資源ユニットの集合を意味し得る。
前記説明した資源プールは、様々な種類に細分化され得る。まず、資源プールは、各資源プールで送信されるD2D信号の内容(content)に応じて区分され得る。一例として、D2D信号の内容は下記のように区分されてもよく、それぞれに対して別途の資源プールが構成されてもよい。
スケジューリング割り当て(Scheduling assignment;SA):各送信UEが行うD2Dデータチャネルの送信に使用する資源の位置、その他のデータチャネルの復調のために必要なMCS(modulation and coding scheme)やMIMO送信方式及び/又はタイミングアドバンス(timing advance)等の情報を含む信号。この信号は、同じ資源ユニット上でD2Dデータと共に多重化されて送信されることも可能である。本明細書において、SA資源プールとは、SAがD2Dデータと多重化されて送信される資源のプールを意味してもよく、D2D制御チャネルと称してもよい。
D2Dデータチャネル:SAを介して指定された資源を使用して送信UEがユーザーデータ(user data)を送信するのに使用する資源プール。万が一、同じ資源ユニット上でD2Dデータと共に多重化されて送信されることが可能な場合には、D2Dデータチャネルのための資源プールでは、SA情報を除いた形態のD2Dデータチャネルのみが送信され得る。言い換えると、SA資源プール内の個別の資源ユニット上で、SA情報を送信するのに使用された資源要素をD2Dデータチャネルの資源プールでは、依然としてD2Dデータを送信するのに使用できる。
ディスカバリチャネル(Discovery channel):送信UEが自身のID等の情報を送信し、隣接UEにとって自身を見付けることができるようにするメッセージのための資源プール。
前述した場合と逆に、D2D信号の内容(content)が同一である場合にも、D2D信号の送受信の属性に応じて、異なる資源プールを使用し得る。一例として、同じD2Dデータチャネルやディスカバリメッセージであるとしても、D2D信号の送信タイミング決定方式(例えば、同期基準信号の受信時点で送信されるか、それとも該当時点で一定のタイミングアドバンスを適用して送信されるか)や資源割り当て方式(例えば、個別の信号の送信資源をeNBが個別の送信UEに指定するか、それとも個別の送信UEがプール内で自体に個別の信号送信資源を選択するか)、信号フォーマット(例えば、各D2D信号が一つのサブフレームで占めるシンボルの個数や、一つのD2D信号の送信に使用されるサブフレームの個数)、eNBからの信号強度、D2D UEの送信電力強度等に応じて、再度異なる資源プールに区分され得る。
本明細書においては、説明の便宜上、D2D又はV2V通信でeNBがD2D送信UEの送信資源を直接指示する方法をモード1又はモード3、送信資源領域が事前に設定されているか、eNBが送信資源領域を指定し、UEが直接送信資源を選択する方法をモード2又はモード4と指称/定義することとする。D2Dディスカバリの場合には、eNBが直接資源を指示する場合にはタイプ2、事前に設定された資源領域或いはeNBが指示した資源領域でUEが直接送信資源を選択する場合には、タイプ1と指称/定義することとする。
前記言及したD2Dは、サイドリンク(sidelink)と呼んでもよく、SAは、物理サイドリンク制御チャネル(physical sidelink control channel、PSCCH)、D2D同期信号(D2D synchronization signal)は、サイドリンク同期信号(sidelink synchronization signal、SSS)、SSSと共に送信されるD2D通信以前に最も基本的な情報を送信する制御チャネルを物理サイドリンクブロードキャストチャネル(Physical sidelink broadcast channel、PSBCH)、又は別の名前でPD2DSCH(物理D2D同期チャネル(Physical D2D synchronization channel))と呼んでもよい。特定の端末が自身が周辺にあることを知らせるための信号、このとき、この信号には特定の端末のIDが含まれていてもよく、このようなチャネルを物理サイドリンクディスカバリチャネル(physical sidelink discovery channel、PSDCH)と呼んでもよい。
Rel.12のD2Dでは、D2D通信のUEのみがPSBCHをSSSと共に送信し、これによって、SSSの測定はPSBCHのDMRSを用いて行う。アウト−カバレッジ(out−coverage)UEは、PSBCHのDMRSを測定し、この信号のRSRP(reference signal received power)等を測定し、自身が同期化ソース(synchronization source)になるか否かを決定することになる。
端末間で、前述したような直接通信(direct communication)が行われるとき、必要に応じて、特定の端末は、グループ通信(group communication)(例:グループの送信、グループの受信)を行い得る。ここで、グループ通信は、グループに属した端末間のサイドリンク通信(即ち、サイドリンクを介した制御情報及びデータの送受信)を意味し得る。グループは、一つ以上の端末で構成され得、端末が支援するサービス(service)、端末の能力(capability)等に応じて設定され得る。
グループ通信の場合、グループを代表して該当グループを管理する端末が存在し得、これは、先頭端末(leading UE)と称され得る。また、該当グループに属している残りの端末は、追従端末(following UE)と称され得る。また、前記先頭端末は、リレー端末(relay UE)と称され、追従端末は、遠隔端末(remote UE)とも称され得る。
具体的に、前記グループ通信は、グループ内の特定の端末(例:先頭端末、該当権限及び任務が与えられた端末)がグループ内の他の端末(例:追従端末)に制御又はその他(例:放送、インターネット、マルチメディア、大容量データトラフィック等)の用途に信号、メッセージ及び/又はデータ等を送信することを意味し得る。
例えば、車両同士にグループをつけて運行及び/又は通信等を行うプラトーニング(platooning)運行方式/サービス等がそのような例示である。このとき、該当プラトーニング運行の際には、基本的に特定の端末(例:先頭端末)が安全なプラトーニングサービスを保障するために、他の端末に制御信号、メッセージ及び/又はその他のデータ等を送信し得る。また、付加的に他のUEも前記特定の端末又は他の端末と信号をやり取りすることもできる。
このとき、端末間でやり取りする信号及び/又はデータの内容(contents)は、グループ内で判断して生成される情報によって決定されてもよく、又はグループの外部(例:他のグループ又はネットワーク等)で生成される情報によって決定されてもよい。即ち、該当グループが特定の基地局等のネットワークの範囲内に存在する場合、基地局から特定の端末(例:先頭端末)が特定の信号、メッセージ、及び/又はデータ等を受信して他の端末に伝達する方法も考慮され得る。言い換えると、該当方法は、グループ内の特定の端末が基地局の信号、メッセージ、及び/又はデータ等をリレー端末(relay UE)の形態として受信した後、これを遠隔端末(remote UE)に該当する他の端末に伝達する方法であり得る。
別の例を挙げて、前記グループ通信の場合、特定のグループの代表端末が、リレー端末の形態として、他の遠隔端末に信号、メッセージ、及び/又はデータ等を送信する形態で動作し得る。具体的に、スマートフォン(smartphone)、タブレット(tablet)、又はウェアラブル装置(wearable device)のような代表端末が、他のスマートフォン、タブレット、又はウェアラブル装置と信号、メッセージ、及び/又はデータ等を交換する形態になり得る。
このような端末間でやり取りする信号及び/又はデータの内容も、グループ内で判断し、生成される情報によって決定されてもよく、又はグループの外部(例:他のグループ又はネットワーク等)で生成される情報によって決定されてもよい。一例として、特定のスマートフォンが代表端末(又はリレー端末)として特定の基地局等のネットワークの範囲内に存在する場合を仮定する。この場合、前記特定のスマートフォンが該当基地局から特定の信号、メッセージ、及び/又はデータ等を受信し、他の端末(例:他のスマートフォン、タブレット又はウェアラブル装置等)に伝達し得る。
前述したグループ通信の場合、該当グループに属した端末の状態(例:端末間のリンク品質(link quality)、連結状態(link state)等)が持続的に変更され得る。これによって、グループの構成、即ち、グループを構成する端末が変更され得る。一例として、特定の端末が特定のグループから除かれることもあり(例:group leaving)、又は新たなグループに属することもある(例:group association)。特に、V2V(vehicle−to−vehicle)及び/又はV2X(vehicle−to−everything)のように端末の移動性(mobility)が高い場合には、グループの構成がさらに頻繁に変更され得る。
端末が基地局(及び/又は特定のネットワーク)に属した場合、基地局(又は上位のネットワーク個体(network entity)等)がシグナリング(signaling)及び/又は物理チャネルなどを介して、該当端末が属したグループ(即ち、端末グループ(UE group))を管理することができる。この場合、グループに管理に用いられるシグナリング及び/又は物理チャネルは既存に存在するものであるか、必要に応じて追加的に定義されたものであり得る。
但し、端末の移動性が高い場合、該当端末グループと連結される基地局等が頻繁に変更され得るので(例:頻繁なハンドオーバー(handover))、基地局が端末グループを管理することが非効率的であり得る。この場合、このような端末グループの管理を端末間で直接行う手続が求められることがあり、このため、追加的なシグナリング及び/又は設定(configuration)等が求められることがある。
以下、本明細書は、端末グループに属した端末の状態(例:連結状態)を把握し、特定状況に好適な動作(behavior)を行うための測定(measurement)手続を行う方法を提案する。また、本明細書は、端末が前述したようなグループ通信を行う場合に考慮され得る端末の同期化(synchronization)実行方法も提案する。
以下、本明細書で説明される実施例は、説明の便宜のために区分されたものであるだけで、ある実施例の一部構成や特徴は、他の実施例に含まれてもよく、又は他の実施例の対応する構成又は特徴と交換してもよい。例えば、以下、第2実施例で説明される方式が第1実施例で説明される方式に適用されてもよく、その逆の場合も可能である。
まず、端末がグループの測定を行う方法について見る。ここで、グループの測定は、前述した端末グループに属した端末に対する管理(management)(即ち、グループ管理)のために行われる測定手続を意味し得る。言い換えると、グループの測定は、グループ管理のための手続のうちの一つに該当し得る。
一例として、グループの測定は、端末及び/又は基地局等がグループに属した端末の状態を把握するために、端末間の連結性(即ち、リンク状態)をモニタリング(monitoring)する手続を意味し得る。
このとき、前述したグループの測定手続は、既存に定義された信号(例:ディスカバリ信号(discovery signal))によって行われるか、又はグループの測定のみのために設定された測定信号(measurement signal)(例:サイドリンク測定信号(sidelink measurement signal)によっても行われ得る。また、前述したグループの測定手続のために、特定の資源が別途に設定されることもある。
以下、前述したグループの測定手続に関する1)資源設定方法、2)測定信号の送信方法、3)測定信号のリレー(relay)方法について具体的に見る。
第1実施例−グループの測定のための資源領域を設定する方法
第1実施例では、端末間のグループの測定の実行に用いられる資源領域を設定する方法について見る。
前述したグループの測定のための資源領域(resource region)を次のように定義(又は設定)され得る。ここで、資源領域は特定範囲の資源を意味し、資源プール(resource pool)と称され得る。
まず、グループの測定のための資源領域は、既存のLTEシステムで用いられたアップリンク資源領域(UL resource region)に設定され得る。一例として、ULスペクトル(Uplink spectrum)内でLTE(WAN)UL領域とTDMに区分される領域がグループの測定のために別途に割り当てられ得る。該当方式は、基地局のようなネットワーク支援(network assisted)方式等でグループの測定を行う場合に効率的であり得る。
或いは、グループの測定のための資源領域は、既存のサイドリンク資源領域に設定されることもある。この場合、既存のサイドリンク資源領域は、サイドリンクディスカバリ(discovery)領域、サイドリンクSA(Scheduling Assignment)及び/又はデータ領域、又はグループの測定のために別途に設定された資源領域等に該当し得る。
例えば、グループの測定のためにサイドリンクディスカバリ領域が用いられ得る。これは、グループの測定に用いられる測定信号が端末の存在及びサービス(及び/又は信号)の特性を把握するための用途に用いられる点が既存のディスカバリ信号(例:D2Dディスカバリ信号)と類似することがあるためである。
別の例を挙げて、グループの測定のためにサイドリンクSA及び/又はデータ領域が用いられ得る。前述した測定信号の送信のための資源領域をネットワーク(例:基地局)の支援なしで端末同士に互いにスケジューリングすべき場合が発生し得る。また、測定信号に特定の情報(即ち、グループの測定に関する情報)が含まれることになると、多くの資源が要求され得るため、グループの測定のためにサイドリンクSA及び/又はデータ領域が用いられることが好ましいことがある。
また別の例を挙げて、グループの測定のために別途のサイドリンク資源領域が設定されることもある。この場合、別途のサイドリンク資源領域はサイドリンクグループのディスカバリ領域とも称され得る。グループ通信を行わない端末との干渉を避けて、グループ通信を行う端末間の資源スケジューリングのために別途の資源領域を設定する方法が効率的であり得る。この場合、設定された別途の資源領域は、グループ管理(group management)のための信号の送受信に用いられるように設定され得る。
また、前述したように設定されたグループの測定のための領域(即ち、グループの管理のための領域)内で各グループが用いる資源領域を定義する方法も考慮される必要がある。即ち、グループの測定のために設定された資源領域は、グループ別に区分され得る。
図7は、本明細書で提案する方法が適用できるグループの管理のための資源領域構成の一例を示す。図7は、単に説明の便宜のためのものであるだけで、本発明の範囲を制限するものではない。
図7を参考すると、全資源領域(即ち、資源プール)及び個別のグループのための資源領域を構成する資源(例:時間軸資源、サブフレームの単位等)が隣接するように示されているが、これに限定されず、隣接しないように設定されることもある。即ち、図7は、該当資源(又は資源領域)を論理的(logical)に示す一例である。
前述したようなグループの管理のための資源領域が図7のように設定されている場合、各グループのための資源領域は全領域のうち一部を占め得る。このとき、グループ通信を支援する(即ち、グループの送信サービスを行える)端末は、図7に示されたような資源領域の構成に関する情報を事前に設定され得る。或いは、該当端末は、前記情報を基地局(又はネットワーク)等による上位層のシグナリング(higher layer signaling)及び/又は物理チャネル等を介して伝達されることもある。
一例として、端末は基地局からグループの測定のための資源プールに関する情報を受信した後、受信された資源プールで、該当端末が属したグループのためのサブ資源プール(sub−resource pool)を指示する情報を追加的に受信し得る。或いは、端末がグループの測定のための資源プールを既に設定された場合には、端末は、該当端末が属したグループのためのサブ資源プールを指示する情報のみを受信することもある。
また、端末の移動性が高い通信(例:V2V及び/又はV2X等の車両用通信)の場合、ハンドオーバー又はカバレッジ外(out−of−coverage)の状況が頻繁に発生し得る。このとき、グループ通信を行う(又は行おうとする)端末は、このような状況を同様に経験する可能性が大きい。
従って、端末がハンドオーバーの動作等に備えるか、カバレッジ外(out−of−coverage)に属した端末間でグループの送信サービスを行うために、基本的に(即ち、デフォルト(default))フォールバックモード(fall−back mode)用資源領域を割り当てる方法が考慮され得る。ここで、フォールバックモード用資源領域は、端末が特定メッセージの送受信に対して基地局から資源割り当てを受けることができない場合に用いるように設定された資源領域を意味し得る。
この場合、端末は、フォールバックモード用資源領域に関する情報を予め設定されることができ、グループ通信を支援する端末がいずれも同じように又は半静的(semi−static)に該当情報を受信するように設定されることもできる。
また、端末が新たなグループを生成することを希望する場合、端末は図7のような資源領域を介して該当グループのための資源領域(例:サブ資源領域)を選択し得る。
例えば、端末が基地局に連結された状態でネットワークの支援(又は助け)を受けることができる場合(例:D2Dモード1又はV2Xモード3等)、端末は用いるサーブ資源領域を指示する情報を基地局等から伝達され得る。
別の例を挙げて、端末が直接資源を選択しなければならない場合(例:D2Dモード2又はV2Xモード4等)、端末はグループ通信のための資源領域に対する感知(sensing)動作を通じて算出された値を用いて、特定の資源領域を選択し得る。具体的に、端末は資源領域に対して一定期間で感知動作を行う場合を仮定する。このとき、端末は、特定の臨界値(threshold)(例:第1臨界値)以下のエネルギー(energy)を有するサブ資源領域のうち、受信エネルギーが最も少ない資源領域を選択し得る。
この場合、前述した感知動作及びエネルギーの検出は、該当資源領域内の全ての領域で行われるか、信号の送信に用いられたと識別される一部領域でのみ行うこともある。或いは、前述した感知動作及びエネルギーの検出は、先頭端末が信号を送信する領域(例:各資源領域の一番目のTTI)や、最も高いエネルギーが検出される領域に対してのみ行われることもある。
全てのサブ資源領域の受信エネルギーが前記臨界値以上である場合、端末は異なる臨界値(例:第2臨界値)以下であるサブ資源領域のうち、受信エネルギーが最も低い資源領域を選択するか、ランダム(random)に選択するように設定されることもある。前述した臨界値(例:第1臨界値及び第2臨界値)は、予めシステム上で定義されるか、上位層及び/又は物理チャネル等を介してシグナリングされることもある。一例として、第2臨界値は第1臨界値よりも大きいか、大きく設定され得る。
また別の例を挙げて、端末が直接資源を選択しなければならない場合、端末はグループ通信のための資源領域に対するCBR(Channel Busy Ratio)を用いて、特定の資源領域を選択することもある。ここで、CBRは、端末が観測(observation)(又はモニタリング(monitoring))した一定区間の間に一定の臨界値以上の信号レベルが検出される資源の比率を意味する。具体的に、端末は、グループ通信のための資源領域に対するCBR値を測定し、最も低いCBR値を有するサブ資源領域を選択し得る。
また、前述した資源領域における信号の送信(例:測定信号の送信)は、各端末の連結状態を示すために周期的に送信され得る。このとき、前述したエネルギー検出方式又はCBR値の測定方式等の場合、時間に応じて選択されたサブ資源領域の状態が低下(例:干渉の増加、資源使用量の増加等)し得る。
従って、各グループに対する資源領域が一定周期に再選択(reselection)又は更新(update)され得る。このような再選択又は更新はグループに属した特定の端末(例:先頭端末)によって行われ得、再選択又は更新の結果は、他の端末(例:追従端末)に報告され得る。これを通じて、グループに属した全ての端末が共にサブ資源領域に対する再選択を行い得る。但し、このため、グループに属した全ての端末は、該当情報(即ち、再選択又は更新の結果に対する情報)を同様に共有する必要がある。
例えば、前述した測定信号の一部フィールドに該当信号の有効期間を示すカウンター(counter)(又はタイマー(timer))等を表示する方法が考慮され得る。また、該当カウンターが満了する前に、特定の端末(例:先頭端末)が残りの端末に再選択するサブ資源領域に対する情報を伝達し得る。
該当グループの端末がサブ資源領域を再選択した後、端末は以前の(即ち、再選択前の)サブ資源領域で動作したことと同じ方式で測定信号を送信し得る。このとき、先頭端末のみ測定信号を送信してもよく、全ての端末(即ち、先頭端末及び(一部又は全ての)追従端末)が測定信号を送信してもよい。
但し、前述したサブ資源領域の再選択(又は更新)情報をグループに属した端末が受信できていない場合、該当端末は、該当グループに続けて参加できない。従って、再選択が発生する前、及び/又は再選択が発生した後も、特定の端末(例:先頭端末)が特定の資源領域を用いて測定信号又はこれに対応する信号を送信してグループを維持する方法が考慮され得る。
図8は、本明細書で提案する方法が適用できるグループの管理のための資源領域構成の別の例を示す。図8は、単に説明の便宜のためのものであるだけで、本発明の範囲を制限するものではない。
図8を参考すると、グループの管理のために設定された資源領域のうち、一部領域がフォールバックモードのために設定される場合が仮定される。
例えば、グループに属した端末が前述した再選択情報を受信できていない場合に備えて、特定の端末は、フォールバックモードの用途に設定された資源領域で測定信号を送信するように設定され得る。このとき、前記測定信号は、既存に送信する信号の複製信号であるか、一部内容が修正されるか、及び/又は必要な情報(例:再選択することになるサブ資源領域に対する情報)が追加された信号であり得る。ここで、特定の端末は各グループの先頭端末、即ち、各グループに該当するサブ資源領域における先頭端末に該当し得る。
具体的に、第1サブ資源領域(Sub−resource pool #0)で測定信号を送信する端末は、別途に設定されたフォールバックモードのための資源領域で追加的に測定信号を送信し得る。これと同様に、第2サブ資源領域(Sub−resource pool #1)で測定信号を送信する端末も、別途に設定されたフォールバックモードのための資源領域で追加的に測定信号を送信し得、第3サブ資源領域(Sub−resource pool #2)における場合にも同じように適用され得る。言い換えると、各グループに属した特定の端末(例:先頭端末)は、別途に設定された資源領域で追加的な信号を送信するように設定され得る。
このとき、フォールバックモード用途の資源領域は、システム上で予め定義されるか、上位層のシグナリングを介して半静的に設定されることもある。また、フォールバックモードの資源領域で送信される信号は、再選択が発生する前、n*Pの時点から再選択発生以降のm*Pの時点まで送信されるように設定され得る。ここで、Pは測定信号の送信周期を意味し、n及びmは負ではない整数を意味し得る。
第2実施例−グループの測定のための信号送信方法
次に、第2実施例では、端末間のグループの測定のための信号(例:測定信号)の送信方法について見る。
例えば、特定の端末(例:先頭端末)が特定の資源領域(例:検出された受信エネルギーが第2臨界値以下であるサブ資源領域)でグループの送信サービスを活性化しようとする場合を仮定する。この場合、端末は、該当資源領域でグループの送信のための測定信号を送信した端末が一つもないことを先に確認する必要がある。以降、端末は該当資源領域の特定の位置(又はランダムに設定された位置)で測定信号を送信するように設定され得る。
例えば、端末は該当資源領域(即ち、選択された(又は設定された)サブ資源領域)の一番目の資源領域で測定信号を送信し得る。この場合、グループに属した他の端末は一番目の資源領域に後続する資源を介して測定信号を送信するように設定されるか、感知動作等を介して特定の信号を送信する資源を直接選択することもある。或いは、先頭端末及び/又は基地局がグループに属した他の端末が用いる資源を指定することもあり、用いる資源の順序が予め定義(又は設定)されることもある。
図9は、本明細書で提案する方法が適用できるグループの測定のための信号に対する資源割り当て方法の一例を示す。図9は、単に説明の便宜のためのものであるだけで、本発明の範囲を制限するものではない。
図9を参考すると、グループの管理のための資源領域が設定され、前記資源領域は、各グループ別サブ資源領域に区分される場合が仮定される。以下、図9に関する説明は、特定のグループに対して割り当てられた特定のサブ資源領域で行われる端末動作と関連する。
特定のサブ資源領域は、n個の資源(例:resource #0乃至resource #(n−1))で構成され得る。このとき、追従端末が測定信号を送信する資源の位置は、先頭端末によって設定(又は割り当て)され得る。
この場合、先頭端末は基地局から資源領域及び/又はサブ資源領域に対する情報を受信し、受信された情報を用いて追従端末が用いる資源を設定し得る。即ち、ネットワーク支援(network assisted)(又はネットワーク指示)方式によって、先頭端末が追従端末の資源を割り当て得る。
具体的に、各サブ資源領域に属した先頭端末は、該当サブ資源領域の一番目の資源(resource #0)を用いて測定信号を送信するように設定され得る。また、先頭端末は、グループに属した他の端末(例:追従端末#0、追従端末#1)に測定信号の送信に用いられる資源を割り当て得る。
一例として、追従端末#0は、二番目の資源(resource #1)を用いて測定信号を送信し、追従端末#1は三番目の資源(resource #2)を用いて測定信号を送信するように設定され得る。このとき、追従端末が用いる資源領域は、連続的に設定されるか、不連続的に設定されることもある。
また、先頭端末及び追従端末は、前述した測定信号を用いて特定の端末が有した特性を認識(又は識別、把握)できるように設定される必要がある。さらに、該当グループに属することを希望する端末も、グループに属した端末が送信する測定信号を用いて、サービスの種類、グループの種類等に対する情報を獲得できなければならない。また、信号の品質だけでなく、端末の実際の位置及び/又は端末間の距離等に対する情報を介して、グループに属した端末の連結性が確認され得る。
このような点に鑑みて、前述した測定信号には次のような情報が含まれ得る(又はマッピング(mapping)され得る)。このとき、情報は測定信号の各フィールドで構成されて含まれるか、他の種類の情報が一つのフィールドで構成されることもある。
先ず、測定信号は、サービス識別子(service ID)の情報(例:6ビットの情報)を含み得る。サービス識別子の情報は、測定信号を介して端末がサービスを希望するグループの送信サービス(即ち、グループ通信を介して行われるサービス)に該当するか否かを確認するために用いられ得る。但し、該当グループの送信サービスが特定の資源領域を単独で用いる場合には、サービス識別子の情報なく、暗示的(implicit)にサービスの種類が決定され得るので、サービス識別子の情報が含まれることは選択的であり得る。
また、測定信号はグループ識別子(group ID)の情報(例:16ビットの情報)が測定信号を含み得る。グループ識別子の情報は、特定のグループに属することを希望する端末が、該当グループを識別するために用いられ得る。グループ識別子の情報は、先頭端末がグループを生成しながら一緒に生成されるか、基地局等によって割り当てられることもある。
また、測定信号は、セル識別子(cell ID)の情報(例:9ビットの情報)が測定信号を含み得る。グループの送信サービスがネットワーク等からシグナリングされる場合、同じグループに属した端末は、全て同じ基地局(又はセル)に属することが好ましいことがある。これによって、該当グループがどのセルに属しているか確認するために、セル識別子の情報が含まれ得る。一例として、グループに属した端末は特定のセルに連結を結びながら、セルの位置情報などを基地局、先頭端末、及び/又は他の追従端末等から伝達され得る。或いは、out−of−coverageで動作する資源領域では、セル識別子の情報が必要ないことがある。
また、測定信号は、グループ内の順序(order)の情報(例:3ビットの情報)を含み得る。グループ内の順序の情報は、追従端末がグループに何番目に属することになったかを確認するために用いられ得る。該当情報が属したフィールドの大きさは、サブ資源領域を構成する資源の数(例:図9のn)と関連し得る。一例として、特定のグループに属し得る端末(先頭端末及び追従端末)の最大の数がnである場合、それぞれのサブ資源領域は、最大n個の資源で構成され得る。この場合、グループ内の順序を示す情報(又はフィールド)は、最大ceil(log2(n))で表現され得る。ここで、ceil(x)は、xの小数点以下を切り上げる演算を意味する。
また、測定信号は、端末識別子(UE ID)の情報(例:16ビットの情報)を含み得る。測定信号の端末識別子の情報は、該当測定信号を送信する端末の識別子を意味し得る。但し、前述したグループ識別子の情報及びグループ内の順序の情報が測定信号に含まれる場合、又はある端末が一定条件を通じて特定され得る場合には、端末識別子の情報は測定信号に含まれないこともある。
また、測定信号は端末の位置情報を含み得る。端末は、測定信号を用いてリンク品質(link quality)を測定する方式だけでなく、端末の位置情報を通じても、該当端末がグループに属しているか、又は問題が発生したかの可否が分かる。
例えば、端末間の間隔が一定値以内に維持されなければならないという条件が設定されている場合、特定の端末(例:先頭端末)は該当条件を満たすことができるように、端末に端末の位置情報をシグナリングし得る。特に、特定のグループに属した端末が全て同じセル(又は該当グループとシグナリングできるRSUなど)に連結されており、該当セルの位置情報を有した場合、セルからの相対的な位置のみを送信し、端末の位置情報の大きさを減らすこともある。
具体的に、基地局間の間隔(即ち、ISD)が1.732kmである場合、端末が+/−1*ISD程度の範囲を有し、x軸、y軸方向に動くことができる場合を仮定する。この場合、車線の間隔が車線の間隔が3mであり、位置情報に対する解像度(resolution)は、これよりも小さい値(例:2m)というとき、x軸、y軸それぞれ11ビットの情報で表現し得る(即ち、全体22ビット)。
一方、カバレッジ外(out−of−coverage)などの環境でグループに属した端末が特定のセル(又はRSU等)と連結されず、位置情報の基準点(reference)に設定する地点がない場合、前述したような相対的な位置情報の送信は可能ではないことがある。この場合、より多くのビットの数を用いて端末の位置情報を送信するか、又は測定信号に端末の位置情報が含まれないこともある。
また、測定信号は測定信号の有効性(validity)(又は有効な区間)を示すタイマー(timer)(又はカウンター(counter))情報を含み得る。この場合、該当情報は、測定信号が送信された時点から動作(又は開始)され得る。或いは、該当情報は、特定の端末(例:先頭端末)が測定信号を送信する資源を変更しようとする場合に、残った有効時間を知らせるために用いられることもある。
該当情報に含まれたタイマー値が満了となる場合、更なるシグナリング等が存在しなければ、端末は自動で資源を再選択するように設定され得る。但し、端末が資源を再選択する意図がない場合、端末は該当タイマーをリセット(reset)又は満了となる前の特定値に変更して測定信号を送信することもある。
また、端末が既に生成されたグループに属することを希望する場合にも、前述した方法と同様に基地局(又はネットワーク)がグループに属するように指示するか、端末が直接感知動作等を介してグループに属してもよい。
例えば、基地局に連結された状態でネットワークの支援を受けることができる場合(例:D2Dモード1又はV2Xモード3)、端末は運営中であるグループに対するリスト(即ち、グループリスト)及び/又は該当グループに対する情報を基地局等から伝達され得る。
別の例を挙げて、端末が直接グループを選択すべき場合(例:D2Dモード2又はV2Xモード4)、端末はグループ通信のための資源領域に対する感知動作を介して算出された値を用いて、特定の資源領域を選択し得る。具体的に、端末は資源領域に対して一定期間で感知動作を行う場合を仮定する。このとき、端末は特定の臨界値(例:第1臨界値)以下のエネルギーを有するグループを識別し得る。
この場合、前述した感知動作及びエネルギーの検出は、該当資源領域内の全ての領域で行われてもよく、信号の送信に用いられたと識別される一部領域でのみ行われてもよい。或いは、前述した感知動作及びエネルギーの検出は、先頭端末が信号を送信する領域(例:各資源領域の一番目のTTI)や、最も高いエネルギーが検出される領域に対してのみ行われてもよい。
また、端末は、該当資源領域内の特定の領域又は複数の領域に対する復調(demodulation)を介して、グループに対する情報等を獲得し得る。さらに、端末がグループに属することを希望する場合、基地局等が送信する要求メッセージ(例:group join request)を通じてグループの加入手続が行われ得る。これは、端末が先頭端末及び/又はネットワークを介した支援方式を用いる場合に可能である。
また、全てのサブ資源領域の受信エネルギーが前述した臨界値(例:臨界値1)以下である場合、端末は現在利用可能なグループの送信サービスが周辺にないと認知し得る。この場合、端末は、さらに一定期間を待って、再度グループの送信サービスに加入を試みるか、該当端末が希望するグループの送信サービスを活性化することもできる。該当端末がグループの送信サービスを活性化する場合、該当端末は、グループの先頭端末の役割を行うことができる。
第3実施例−グループの測定のための信号のリレー動作方法
次に、第3実施例では、前述したグループ通信(例:グループの送信)のための信号をリレーする方法について見る。
グループ通信を用いる場合、特定の端末が隣接端末の存在を把握することはできるが、グループに属した全ての端末の存在を常に把握することは難しいことがある。一例として、グループ内で先頭端末のみが測定信号を送信し、残りの端末(例:追従端末)が前記測定信号(即ち、先頭端末から直接送信された信号測定信号)のみを受信する場合、該当測定信号を受信できていない端末が発生し得る。
従って、測定信号等を受信することにおいて、特定の端末(例:先頭端末)からのみ信号を受信するのではなく、隣接した端末から信号を受信してグループの送信を維持する方法が考慮され得る。言い換えると、第1追従端末が先頭端末から送信された測定信号を受信し、これを第2追従端末に送信し得る(即ち、測定信号のリレー)。この場合、第1追従端末はリレー端末に設定され得る。
このとき、前述したリレー動作を行う端末は、次のように設定され得る。
例えば、グループに属した全ての端末が測定信号をリレーするように設定され得る。これは、特定基準(criterion)によって端末がリレー可否を決定するのではなく、全ての端末が受信された測定信号をリレーする方法である。
別の例を挙げて、受信された測定信号の水準(level)が一定の臨界値よりも高い端末が測定信号をリレーするように設定されることもある。言い換えると、特定の端末(例:先頭端末)から受信された信号の品質が充分によい場合にのみ、端末は該当信号をそのまま(又は一部情報を変更し)他の端末に伝達することもある。これを通じて、特定の端末から受信された信号の品質が充分によくない端末も、隣接端末からリレー信号を受信する機会を有し得る。
このとき、端末は、直接リンク(direct link)(即ち、先頭端末とのリンク)及びリレーリンク(relay link)(即ち、隣接のリレー端末とのリンク)の信号品質を比較し、より高い品質の信号を測定信号と見なして、グループの維持可否を決定し得る。但し、特定の端末(例:先頭端末)から直接受信した信号及びリレー動作を介して受信した信号の品質がいずれも不適合な端末は、該当グループの送信サービスを受けることができない。
また別の例を挙げて、受信された測定信号の水準が一定の臨界値よりも低い端末が測定信号をリレーするように設定されることもある。これを通じて、先頭端末が送信する信号のカバレッジ(coverage)内に存在する多数の端末がリレー動作を行うことを制限し得る。即ち、端末は特定の端末(例:先頭端末)から受信した信号の品質が充分によくない場合に、カバレッジの拡張(coverage extension)のためのリレー動作を行い得る。但し、この場合にも、受信した信号の品質は、最小限のデコーディングが可能な水準以上である必要がある。
前述したリレー動作は、一つのホップ(hop)(1 hop)のみ行われてもよく、又はn個のホップ(n−hop)の間に維持されてもよい。これに対する設定は、システム上で予め定義されるか、上位層及び/又は物理チャネルなどを介してシグナリングされることもある。
図10は、本明細書で提案する方法が適用できるグループの測定のための信号のリレー動作の一例を示す。図10は、単に説明の便宜のためのものであるだけで、本発明の範囲を制限するものではない。
図10を参考すると、グループの管理のための資源領域が設定され、該当資源領域は、各グループ別にサブ資源領域に区分される場合が仮定される。
一例として、特定のサブ資源領域の第1資源(resource #0)で該当グループの先頭端末が測定信号を送信し得る。言い換えると、第1資源は測定信号の送信に関する直接リンクに該当する資源を意味し得る。
第1資源で送信される測定信号に対してリレー動作を直ぐに行う端末は、第2資源(resource #1)を用いて該当信号を送信し得る。この場合、第2資源で送信される信号は、1−hopのリレー信号と称され得る。
また、第2資源で送信される測定信号に対してリレー動作を行う端末は、第3資源(resource #2)を用いて該当信号を送信し得る。この場合、第3資源で送信される信号は、2−hopのリレー信号と称され得る。
これと同様に、n番のリレー動作を介して第n資源で送信される信号は、(n−1)−hopのリレー信号と称され得る。
図11は、本明細書で提案する方法が適用できるサイドリンク通信を行う基地局及び端末間のシグナリング(signaling)の一例を示す。図11は、単に説明の便宜のためのものであるだけで、本発明の範囲を制限するものではない。
図11を参考すると、基地局及び端末は、前記で説明された第1実施例乃至第3実施例で説明された動作を行えると期待される。また、図11で説明される資源プールは、資源領域(即ち、一定時間及び/又は周波数資源領域)を意味し得る。また、第1端末は、前述した先頭端末(leading UE)(又はリレー端末)を意味し、第2端末は、前述した追従端末(following UE)(又は遠隔端末)を意味し得る。
S1105の段階において、第1端末(及び第2端末)は、資源プール割り当て情報(resource pool allocation information)を受信することができる。ここで、資源プール割り当て情報は、予め設定された多数の資源プールのうち少なくとも一つの資源プールを指示する情報を意味し得る。
S1110の段階において、第1端末は、前記少なくとも一つの資源プールで、第2端末のための特定のサイドリンク資源(sidelink resource)を識別し得る。ここで、前記特定のサイドリンク資源は、第1端末と第2端末間のサイドリンクの測定(sidelink measurement)(例:グループの測定(group measurement))を行うための信号(例:測定信号(measurement signal))のために割り当てられる。例えば、図9に示されたように、第1端末は資源プールに含まれたn個の資源のうち、第2端末のためのresource #1又はresource #2を識別(又は選択)し得る。
S1115の段階において、第1端末は、第2端末へ、前記識別された特定のサイドリンク資源を割り当てる信号(又はメッセージ、情報)を送信し得る。
以降、第2端末は第1端末から割り当てられた特定のサイドリンク資源で信号を送信し得る。言い換えると、第1端末は、基地局から割り当てられた資源プールで、第2端末が特定の信号の送受信に用いる資源を割り当てる(又は制御する)ように設定され得る。
即ち、ネットワーク支援(又は指示)方式により、第1端末は第2端末の資源を割り当て得る。
このとき、前記少なくとも一つの資源プールは、第1端末及び第2端末が属した特定の端末グループ(即ち、特定のグループサービスを提供する端末グループ)のために割り当てられ得る。
また、前記サイドリンクの測定を行うための信号は、特定の端末グループの識別情報(例:グループ識別子)又は特定の端末グループ内での端末順序の情報(例:グループ内の順序情報)のうち少なくとも一つを含み得る。
また、前記特定のサイドリンク資源は、前記第2端末に対して設定された資源順序(resource order)に応じて識別され、前記資源順序は、予め設定された資源パターン(resource pattern)に基づいて設定され得る。
また、前記予め設定された多数の資源プールは、各端末グループ別に設定された一つ以上のサブ資源プールを含み、前記資源プール割り当て情報は、上位層のシグナリングを介して受信され得る。
また、前記サイドリンクの測定を行うための信号は、該当信号の有効性を指示するカウンター(又はタイマー)を含み得る。このとき、前記カウンターが満了となる前に、第1端末は第2端末へ前記サイドリンクの測定を行うための信号を送信する新たな資源プールを示す情報を送信し得る。このとき、新たな資源プールは、前記予め設定された多数の資源プールのうち一つであり得る。
また、前記特定のサイドリンク資源は、前記少なくとも一つの資源プールを構成する一つ以上のサイドリンク資源に対して測定された受信信号エネルギー値(received signal energy value)又はCBR値のうち少なくとも一つを用いて決定され得る。
また、図8に示されたように、前記予め設定された多数の資源プールは、前記サイドリンクの測定続きと関連したフォールバック動作(fall−back operation)のための特定の資源プールを含み得る。この場合、第1端末(例:先頭端末)は、前記特定の資源プールで、前記サイドリンクの測定を行うための信号を(追加的に)送信するように設定され得る。
次に、前述したようなグループ通信を行う場合に考慮され得る端末の同期化(synchronization)の実行方法について見る。
端末がグループ通信を行う場合、該当グループに属した端末間で信号の送受信が正常に行われるためには、各端末は予め決められた時点(timing)(又は周波数(frequency))又は同一の同期化基準(synchronization reference)を有する必要がある。ここで、同期化基準は、同期化基準の時点及び/又は同期化基準の周波数を意味し得る。
本明細書で提案する方法は、同期化基準の時点に関する内容で説明されるが、これは説明の便宜のためのものであるだけで、同期化基準の周波数に対しても同様に適用され得ることは勿論である。
以下、グループ通信における同期化に関する1)同期化基準の時点の優先順位設定方法、及び2)同期化信号のリレー方法について具体的に見る。
第4実施例−グループ通信で同期化基準の優先順位設定方法
まず、端末がグループ通信を行う場合で、同期化基準(例:同期化基準の時点)の優先順位を設定する方法について見る。
特定のグループ内でグループ通信を行う端末(及び/又はリレー動作を行う端末)は、一般に特定の端末(例:先頭端末)から一定のカバレッジ内に位置する。言い換えると、該当グループに属した端末は、地理的に近接した位置に存在する可能性が大きい。
従って、グループに属した端末は、同じネットワーク(例:基地局、セル等)に属する可能性が高く、該当基地局等から受信する信号品質及び/又は信号の遅延(delay)等のような側面でも類似性が高いことがある。
しかし、該当グループに属した全ての(又は一部)端末が移動する場合、移動する端末がいずれもハンドオーバー等のようなネットワークの変化を経験し得る。
従って、基地局等から送信される情報をグループを維持するための基準として判断することは好ましくないことがある。また、端末が移動する場合、GNSS時点(Global Navigation Satellite System timing)のような情報もやはり、端末の移動性に応じて変動し得ることは勿論である。
よって、グループ通信を行う端末は随時変動するか、不正確であり得る基準時点(reference timing)よりは、別途に設定されたグループの同期信号(group synchronization signal)を基準時点と見なすことが好ましいことがある。ここで、不正確であり得る基準時点は、グループに属した端末間の同期不一致(mismatch)を誘発し得る基準時点を意味し得る。
例えば、サイドリンクの領域においてグループ通信を行う(即ち、送受信する)場合、他のサイドリンク通信とは別個に定義されたグループ通信(即ち、グループの送信サービス)のための同期信号(即ち、SLSS(Sidelink Synchronization Signal))等を用いるように設定する方法が考慮され得る。
この場合、グループ通信(又はグループ通信に関するリレー動作)のためのSLSSの識別子情報等は、予め定義された物理チャネル又は専用のシグナリング(dedicated signaling)などを通じて、グループに属した端末に伝達され得る。一例として、前記物理チャネルは、PSDCH、PSCCH、PSSCH等に該当し得る。また、前記識別子情報等は、リレー動作を行う遠隔端末に伝達されることもある。
このとき、グループ通信のための同期信号を最も高い優先順位に設定し得る。即ち、グループに属した端末が基地局から同期信号を受信することができる場合にも、グループに属した他の端末(例:先頭端末)が送信した同期信号(即ち、SLSS)を同期化基準の信号と考慮し得る。
また、端末がセルラー環境のセル内又はセル間に移動する場合、端末(例:グループに属した端末)の移動に応じて、基地局の同期化時点が持続的に変化し得る。この場合、変化量は基地局との距離の変化量と関連があるので、GNSSの同期化時点の変化量よりもさらに大きいことがある。但し、端末がグループから離脱した後、グループに再度加入する動作等を随時許容するためには、同期獲得の時間ができるだけ短いものが有利であり得る。
従って、グループ通信のための同期信号が用いられない場合には、GNSSの同期化時点よりも基地局の同期化時点に応じて端末がグループ通信を行うことが好ましいことがある。
即ち、サイドリンクの領域でグループ通信を行う端末は、グループ通信のためのSLSS(又はこれと同等のSLSS)を1順位と、基地局の同期信号(又はこれと同等の同期信号)を2順位と、GNSSの同期信号を3順位として、同期化基準の時点を設定し得る。
言い換えると、特定のグループに加入することを希望する端末は、グループの存在可否及び/又はグループ関連の情報(例:グループ識別子の情報等)を獲得するために、最初に前述したような優先順位(priority)に応じて同期化を行い得る。
また、グループ通信のためのSLSSが検出されない場合、端末は基地局の同期信号を検出して基地局に連結を設定した後、グループ通信(例:既存の生成されたグループとのグループ通信)を持続的に試みるために、基地局とシグナリングを行い得る。或いは、該当端末は、独立した(又は基地局の同期化時点を基準に)グループ通信のための同期信号(即ち、グループの同期信号)を生成し、新たなグループ通信の動作を開始することもある。
また、グループ通信のためのSLSSだけでなく、基地局の同期信号まで検出されない場合、端末はGNSSの同期信号を検出し、これを同期化基準の時点に設定することもある。これを通じて、端末はカバレッジ外(out−of−coverage)の端末と通信を行うか、独立した(又はGNSSの同期化時点を基準に)グループ通信のための同期信号を生成し、新たなグループ通信の動作を開始することもある。
前述した同期化基準の時点の探索順序に従う場合、該当グループの他の端末(例:追従端末、遠隔端末等)は、グループ通信を行うためにグループ通信のためのSLSS、基地局の同期信号、GNSSの同期信号等の順に同期信号の探索を優先順位化し得る。
このとき、グループ内に属した端末が代表端末(又はリレー端末)として他のグループのSLSS等を探索する必要がなく、ネットワーク(又は基地局)から直接グループ通信のための信号、メッセージ、及び/又はデータ等を交換する場合が考慮され得る。この場合、前述した同期化基準の時点のうち、グループ通信のためのSLSSは、代表端末が自体に送信するSLSSになるか、又は探索する必要がない信号に設定され得る。即ち、グループ通信のための同期化信号のうち、基地局の同期信号が1順位に設定され、GNSSの同期信号等がその次の順になり得る。言い換えると、代表端末(即ち、リレー端末)は、他の端末のSLSSに従う必要がない場合に、基地局の同期信号による同期化の時点に従うように設定され得る。
また、前述した方式以外にも、端末が送受信するデータパケットのサービス種類に応じて、同期化ソース(synchronization source)を選択する順序が変わることもある。ここで、同期化ソースは、端末が同期化を行うときに参照し得る個体(entity)を意味し得る。
即ち、SLSSの優先順位よりも基地局の同期信号の優先順位がより高く設定されることもある。一例として、リレー動作で、遠隔端末がリレー動作と関連した全ての信号、メッセージ、及び/又はデータ等をリレー端末から受ける場合には、該当リレー端末から送信されるSLSSが他の同期信号よりも優先し得る。
但し、リレー動作と関連した一部の信号、メッセージ、及び/又はデータ(以下、タイプ1のメッセージ)等が基地局からのみ送信される場合、遠隔端末は基地局の同期信号を優先し得る。これと同様に、遠隔端末が連結(link)されたリレー端末とリレー動作を行う前や、リレー端末と連結を設定する前には、遠隔端末は基地局の同期信号を受信及び追跡するように設定され得る。
ここで、リレー動作又はその他の動作のために必要なページング(paging)、システム情報ブロック(SIB)、又はRRCメッセージ等がタイプ1のメッセージの例に該当し得る。このとき、リレー動作と関連した残りの信号(例:制御信号)、メッセージ、及び/又はデータ等は、タイプ2のメッセージと称され得る。
このとき、タイプ2のメッセージがリレー端末のSLSS送信タイミングに従う場合、遠隔端末が基地局の同期信号を受信及び追跡しながら、前記SLSS信号も受信及び追跡することが負担になり得る。
従って、このような場合には、基本的に基地局の同期信号を最優先順位としながら、リレー端末が遠隔端末に伝達するタイプ2のメッセージの基準時点も基地局の同期信号の時点に従うように基地局(又はネットワーク)で設定し得る。言い換えると、遠隔端末は、基地局の同期化時点を基準に同期を合わせるように設定され得る。
或いは、タイプ1のメッセージの周期がタイプ2のメッセージの周期に比べて非常に長いか、タイプ1のメッセージの送信がタイプ2のメッセージの送信とは充分に独立的かつ排他的に発生し得ると判断される場合があり得る。例えば、ページング、システム情報ブロック、RRCメッセージ等が非常に長い周期に送信されるように設定され得る。
この場合、リレー動作(又はリレー動作のためのリレー端末と遠隔端末間の連結動作等)を前後として、遠隔端末が必要に応じて基地局の同期信号とSLSSを選択的に受信及び追跡するように設定されることもある。即ち、遠隔端末が基地局の同期信号の受信及び追跡動作と、前記SLSS信号の受信及び追跡動作をスイッチング(switching)して行うように基地局(又はネットワーク)で設定することもある。
また、特定の端末が送信すべきデータ(即ち、データパケット)が発生する場合、該当端末は、該当データを送る時点を決定する必要がある。このとき、該当データのサービスの種類を該当端末が(及び受信する端末が)暗示的に知っている場合、データのサービスの種類に応じて同期化ソースが決定されることもある。
或いは、送信端末及び/又は受信端末が、該当データ又は該当データと関連した特定の制御チャネル(又はRRCシグナリング)等を介して、明示的(explicit)に指示してもよい。一例として、端末は、該当データをスケジューリングする制御チャネル(例:PDCCH)の一部フィールド(例:DCIのPPPP(ProSe per packet priority)フィールド、サービスIDフィールド、設定インデックスフィールド等)にマッピングして送信し得る。
具体的に、前記サービスの種類(及びそれによる同期化ソースの順序)は、データの優先順位(例:PPPP)、ソース(source)、あて先(destination)のID及び/又は論理チャネルインデックス(logical channel index)等を通じて区分され得る。一例として、端末がグループ通信のためのSLSS、基地局の同期信号、GNSSの同期信号、及びISS(Independent synchronization source)等をスキャン(scan)するように設定され得る。この場合、端末がやり取りするデータに対するPPPP値が0〜7まで与えられる場合、特定のPPPP値によってそれぞれの同期化ソースが有することになる優先順位の値は、表3のように表され得る。
表3は一つの例示であるだけで、PPPP値の範囲は細分化でき、同期化ソースの優先順位で異なる値に変更され得る。表3に示されたマッピングの関係は、システム上で予め定義されるか、上位層のシグナリング等を介して半静的に設定されるか、物理チャネル等を介してシグナリングされることもある。
また、ソース端末(即ち、データを送信する端末)の識別子及び/又は目的端末(即ち、データを受信する端末、ターゲット(target)端末)の識別子に応じてサービスの種類(及びそれによる同期化ソースの順序)が決定される場合には、次のような方法が考慮され得る。一例として、グループ通信で、ソース端末はリレー端末を意味し、目的端末は遠隔端末を意味し得る。
まず、ソース端末の識別子値に応じてサービスの種類及びそれによる同期化ソースの順序が決定され得る(方法1)。具体的に、目的端末の識別子が一つ又は多数の値のみに限定されない場合(即ち、不特定多数の端末が特定サービスに対するデータを受信できる場合)、ソース端末の識別子値に応じて、該当サービスの種類及び/又は同期化ソースの順序が決定され得る。
例えば、ソース端末の識別子値の範囲によって、前記サービスの種類及び/又は同期化ソースの順序が決定されることもある。このとき、ソース端末の識別子値の範囲による同期化ソースの順序に対するマッピングの関係は、システム上で予め定義されるか、上位層のシグナリング等を介して半静的に決定されるか、物理チャネル等を介してシグナリングされることもある。
別の例を挙げて、ソース端末の識別子がどんなカテゴリ(即ち、端末のカテゴリ)に属するかに応じて、前記サービスの種類及び/又は同期化ソースの順序が決定されることもある。このとき、ソース端末の識別子と関連したカテゴリ及び同期化ソースの順序に対するマッピングの関係は、システム上で予め定義されるか、上位層のシグナリング等を介して半静的に決定されるか、物理チャネル等を介してシグナリングされることもある。
或いは、目的端末の識別子値に応じて、サービスの種類及びそれによる同期化ソースの順序が決定され得る(方法2)。前記方法1とは異なり、ソース端末の識別子が一つ又は多数の値のみに限定されない場合(即ち、不特定多数の端末が特定のサービスに対するデータを送信できる場合、目的端末の識別子値に応じて該当サービスの種類及び/又は同期化ソース端末の順序が決定され得る。目的端末の識別子とサービスの種類及び/又は同期化ソースの順序間のマッピングの関係は、前述した方法1の場合と同一であり得る。
或いは、ソース端末の識別子値と目的端末の識別子値との組み合わせ(combination)によって、サービスの種類及びそれによる同期化ソースの順序が決定され得る(方法3)。これは、特定のソース端末と特定の目的端末間の組み合わせによって、該当サービスの種類及び/又は同期化ソースの順序を決定する場合に該当する。識別子間の組み合わせとサービスの種類及び/又は同期化ソースの順序間のマッピングの関係は、前述した方法1の場合と同一であり得る。
例えば、ソース端末の識別子値の範囲及び目的端末の識別子値の範囲の組み合わせによって、前記サービスの種類及び/又は同期化ソースの順序が決定されることもある。このとき、特定範囲のソース端末の識別子値及び特定範囲の目的端末の識別子値の組み合わせによる同期化ソースの順序に対するマッピングの関係は、システム上で予め定義されるか、上位層のシグナリング等を介して半静的に決定されるか、物理チャネル等を介してシグナリングされることもある。
別の例を挙げて、ソース端末の識別子値と目的端末の識別子値間の組み合わせがどんなカテゴリに属するかに応じて、前記サービスの種類及び/又は同期化ソースの順序が決定されることもある。このとき、ソース端末の識別子値と目的端末の識別子値間の組み合わせに関するカテゴリ及び同期化ソースの順序に対するマッピングの関係は、システム上で予め定義されるか、上位層のシグナリング等を介して半静的に決定されるか、物理チャネル等を介してシグナリングされることもある。
前述した方法では、利用されるサービスの特性上、基本的にサイドリンクでの動作をターゲット(target)とするため、SLSSを優先とすることが好ましいことがある。しかし、端末が基地局と通信を行うことが有利である場合(即ち、基地局と非常に近い距離に存在する場合)には、基地局の支援を受けてシグナリング及び/又はデータの送受信を行うことが好ましいこともある。
一例として、基地局の同期信号(即ち、ダウンリンクの同期信号)(又は相応する信号及びチャネル等)の受信品質が一定水準以上である場合には、グループに属した端末は、基地局の同期信号を他の同期信号よりも優先とし得る。或いは、該当基地局とダウンリンクの同期を維持するために消耗される時間資源や、消耗される電力が一定水準以下である場合にも、グループに属した端末は基地局の同期信号を優先とし得る。ここで、消耗される時間資源は、同期信号をスキャンする時間、多数の同期信号を多数にわたって結合するためにかかる時間資源等を意味し得る。
これと異なり、基地局の同期信号(又は相応する信号及びチャネル等)の受信品質が一定水準以下である場合、又は該当基地局とダウンリンクの同期を維持するために消耗される時間資源(又は電力)が一定水準以上である場合、SLSSの受信が優先し得る。もちろん、該当SLSSは、特定のソース端末から送信されるか、特定のソース端末と特定の目的端末間の組み合わせに関するSLSSであり得る。
また、前述したように、基地局の信号品質の絶対値によって基地局又はSLSS間の優先順位を決定してもよく、或いは基地局とSLSS(又は多様な種類の同期化ソース)の信号品質を比較し、同期化ソースの順序を決定してもよい。
具体的に、端末が基地局の時点に応じて動作するか、基地局の支援方式で動作することがさらに有利な場合、基地局の信号品質に「0」以上のオフセット(offset)を加えて加重値を高めることができる。或いは、ISSの時点ができるだけ選択されないようにする場合には、ISSの信号品質に「0」以下のオフセットを加えて、加重値を下げることもある。
一方、前述した信号品質値は、信号の種類に応じて一定の臨界値(threshold)以上である場合に有効であると設定されることもある。前述したオフセット値及び/又は臨界値は、システム上で予め定義されるか、上位層のシグナリング等を介して半静的に決定されるか、物理チャネル等を介してシグナリングされることもある。
また、前述したように、測定(measurement)によって同期化ソースの優先順位が決定されることもあるが、特定形態の端末及び/又は特定状況の組み合わせが特定の同期化ソースにマッピングされるように設定する方法も考慮され得る。一例として、特定の端末(例:ウェアラブル装置)が遠隔端末モードとしてリレー端末からサービスを受ける場合を仮定する。この場合、特定の端末が特定のリレー端末から発生する同期化ソース及び/又はSLSS等を見付けるとき、該当端末は該当同期化ソースを基地局よりも優先するように設定され得る。これは、特定のサービスモード又は特定のPPPPによって動作する端末に制限される設定であってもよい。
また、遠隔端末が自身と関連したリレー端末が送信するSLSS又は該当SLSSが含まれた資源プールのみをモニタリングするのではなく、他の端末又はグループから送信されるSLSS又は該当SLSSが含まれた資源プールまでモニタリングすれば、不要な電力消耗が発生し得る。
従って、リレー動作を行うグループの場合、遠隔端末は基地局が指定した特定の端末(例:リレー端末)が送信する特定のSLSS又は特定の資源プールのみをモニタリングするように基地局によって設定され得る。このような設定は、RRCシグナリングのような専用のシグナリング(dedicated signaling)で伝達されてもよく、又は物理チャネルのシグナリングを介して動的(dynamic)に指示されてもよい。
また、SLSSを最も優先順位に従うように優先順位規則(prioritization rule)が定義された場合、SLSS資源又はSLSS資源プールと関連した前記指示は、リレー端末と遠隔端末が特定のサービング基地局に共に属する場合(例:in−coverage network)には問題にならない。また、遠隔端末が隣接基地局に移動する場合にも、遠隔端末は既存のリレー端末のSLSS又はSLSS資源プールをそのままモニタリングするように設定され得る。
また、リレー端末が(又はリレー端末と遠隔端末が同時に)隣接基地局に移動する場合、隣接基地局(又はセル)にハンドオーバーする前に、サービング基地局は変更されるリレー端末のSLSS又はSLSS資源プールに対する情報をリレー端末及び遠隔端末に指示することもある。この場合、リレー端末は、該当設定情報を隣接基地局から指示されることもある。このような方法は、端末がハンドオーバーを行った後に隣接基地局から変更された設定情報を受けて行われることもある。
特に、リレー端末と遠隔端末が同時に隣接基地局に移動する場合には、隣接基地局にハンドオーバーする前に、サービング基地局(又は隣接基地局にハンドオーバーした後の隣接基地局)が変更されるリレー端末のSLSS又はSLSS資源に対する情報をリレー端末及び遠隔端末に指示し得る。
このとき、遠隔端末が該当グループのSLSSを受信できていない場合、遠隔端末は、特定のリレー端末及び/又は特定の遠隔端末が属した基地局から同期信号を直接受信し得る。この場合、遠隔端末は基地局から同期信号だけでなく、グループ通信のための信号、メッセージ、及び/又はデータ等を基地局から直接受信することもある。
また、この場合、該当遠隔端末は他の端末に同期化基準としてSLSSを送信する役割を行ってもよく、他の端末が必要な信号、メッセージ、及び/又はデータ等を伝達する(又は伝達される)役割を行ってもよい。言い換えると、必要に応じて、遠隔端末はリレー端末として動作するように役割が変更され得る。このような役割の変更は、送信する信号、メッセージ、及び/又はデータの種類、アプリケーションの種類などによる該当遠隔端末の要請によって行われるか、基地局によって指示されることもある。
第5実施例−同期化基準の時点設定及び通信実行方法
次に、前述したグループ通信と関連した同期化基準の時点を設定する方法、及びこれによる端末間の通信実行方法について見る。
グループ通信を行う場合、グループを生成する端末(例:先頭端末)はグループに加入しようとする他の端末(例:追従端末)と隣接し、一般に同じネットワーク(又は基地局)上に位置し得る。また、隣接セルに連結されている端末(例:追従端末)であっても、該当端末はグループ内でグループ通信を行うために、該当グループに属したネットワーク(又は基地局)とのシグナリングを直接又は間接に行うことができなければならない。
従って、グループを生成しようとする端末(例:先頭端末)は、基地局の同期化基準の時点又は一定のオフセット(例:t1)を適用し、該当グループ通信の基準時点を設定し得る。例えば、基地局の同期化基準の時点は、基地局から端末がダウンリンクを介して同期信号を受信した時点を意味し得る。
このように同期化基準の時点を設定した端末は、グループを維持する間に該当時点を基準に同期信号及びデータ等を送信し得る。該当端末が単純に隣接基地局(即ち、隣接セル)に移動するからといって、該当基準時点(即ち、同期化基準)を再選択しない。
前述した方式と同様に、グループを生成しようとする端末は、GNSSの同期化基準の時点又は一定のオフセット(例:t1)を適用し、該当グループ通信の基準時点を設定し得る。
このとき、前記オフセット値は正の値や、負の値を有する実数または「0」に設定され得る。前記オフセット値はシステム上で予め定義されるか、上位層のシグナリング等を介して半静的に決定されるか、物理チャネル等を介してシグナリングされることもある。
但し、初期に接続した基地局又はGNSSの時点を用いることがグループ通信に大きな意味がないと判断される場合、特定の端末(例:先頭端末)は、他の同期化ソースの時点を考慮せず、独立に固有の同期化時点を設定することもある。
また、特定のグループに属する端末は、該当グループ以外の他の通信方式の端末(例:セルラー端末)と通信を行う場合、通常の同期化規則(即ち、同期化の優先順位規則)に従うことができる。
例えば、基地局の送信時点に合わせてデータを送受信する端末と通信するために、グループに属する端末も(同じ)基地局の送信時点に合わせて同期化を行った後、通信を行うことができる。
これと同様に、特定のグループに属する端末が他のグループに属する端末と通信を行う場合、端末は自身のグループ以外に隣接グループの同期信号をスキャンし、該当同期化基準の時点に合わせて通信を行う必要がある。これは、特定のグループに属する端末が他のグループに移動しようとする場合にも同様に適用され得る。
第6実施例−グループ通信と関連した同期信号のリレー動作方法
次に、グループ通信と関連した同期信号を端末が他の端末へリレーする方法について見る。
グループ通信の場合、グループ内で少なくとも一つの端末は、同期信号を送信する必要がある。例えば、先頭端末が同期信号を送信する場合、先頭端末の周辺に位置した他の端末は同期信号を受信し得る。
しかし、グループ通信に加入しようとする一部端末が該当グループ通信のカバレッジ外に存在するか、他の端末(又は地形地物)にふさがって該当同期信号を受信できていない場合が発生し得る。特に、車両端末(vehicle type UE)の場合、車両にふさがって信号が大きく減衰し得る。
従って、円滑なグループ通信のために、特定の端末で送信される同期信号を他の端末がリレーする必要があり得る。このとき、グループに属した全ての端末がリレー動作を行うのではなく、次のような方法によってリレー動作を行う端末が選択され得る。
方法1:全ての端末がリレー動作を行う方法
特定基準によってリレー可否を決定するのではなく、グループに属した全ての端末が受信された測定信号をリレーする方法である。
方法2:受信した同期信号の電力が一定水準以上である端末がリレー動作を行う方法
特定の端末(例:先頭端末)から受信された信号の品質が充分によい場合、端末は受信された信号をそのまま(又は一部情報を加工、変更して)他の端末にリレーし得る。これを通じて、特定の端末から受信した信号の品質が充分によくない端末も、隣接端末からリレー信号を受信できる機会を有し得る。
同期信号の送信に対する情報などを制御するチャネル(例:物理同期制御チャネル)等に前述したリレー動作と関連した情報が含まれ得る。ここで、リレー動作と関連した情報は、リレー信号可否を示す情報、ホップカウンター(hop counter)、最大のホップ数等に対する情報を含み得る。
このとき、全ての端末が同じ位置に同期信号を送信するように設定され得る。即ち、本来の信号(例:先頭端末から送信される同期信号)とリレー信号が同じ資源領域で送信されるように設定され得る。このとき、グループ内で同期信号を送信する端末は、SFN(System Frame Number)方式を用いることができる。この場合、最大のホップ数等によって同期信号のカバレッジが制限されることもある。
これと異なり、本来の信号とリレー信号とリレー信号が互いに異なる位置で送信されるように設定されることもある。リレー信号を受信する端末が先頭端末から直接信号を受信することができるか、又はリレー端末から信号を受信することができるかを区分するために送信資源を区分し得る。
この場合、特定の端末(例:先頭端末)から直接受信した本来の信号とリレー信号の品質が全てよくない(即ち、一定水準以下である)端末は、該当グループ通信を行うことができない。即ち、端末は、直接リンク及びリレーリンクの信号品質を比較し、より高い品質の信号を実際の同期信号と見なして、グループをよく追跡しているか否かを判断することができる。
例えば、本来の信号とリレー信号をいずれも受信した端末であっても、本来の信号がより高い品質(例:一定の臨界値以上の電力)で受信される場合には、端末はリレー信号の存在と関係なく、該当同期信号(即ち、本来の信号)をリレーし得る。逆に、リレー信号がより高い品質で受信される場合、端末はリレーの最大のホップ数等に応じて特定の位置で該当リレー信号を送信し得る。
方法3:受信した同期信号の電力が一定水準以下である端末がリレー動作を行う方法
方法2の場合、先頭端末が送信する信号のカバレッジ内で多くの数の端末がリレー動作を行う場合が発生し得る。従って、不要なリレー動作を制限するために、端末が特定の端末(例:先頭端末)から受信された信号の品質が充分によくない場合にのみカバレッジの拡張のためのリレー動作を行うように設定する方法が考慮され得る。
但し、この場合にも、受信された信号は最小限の信号のデコーディング(decoding)が可能な水準以上でなければならない必要がある。
方法4:同期信号の品質を測定してリレー動作を行う方法
これは、端末が受信した同期信号のうち、特定の同期信号(又は特定の類型の同期信号)の電力が一定の臨界値よりも高く、他の同期信号(又は異なる類型の同期信号)の電力が一定の臨界値よりも低い場合に、端末がリレー動作を行う方法である。
例えば、リレー端末から同期信号(例:基地局の同期信号、SLSS等)等を受信した端末が他の端末は別途のリレー動作なくても同期信号等をよく受信できると判断する場合、遠隔端末は別途に同期信号等をリレーする必要がない。
言い換えると、SLSSを一定の臨界値以上の品質(例:電力)で受信した端末が、基地局の同期信号もやはり一定の臨界値以上の品質で受信した場合(例:in coverageに属した場合)、該当端末は周辺の端末が最小限基地局及び/又はSLSSのうち少なくとも一つの信号を探索し得ると判断できる。従って、該当端末は周辺の端末に自身が受信した同期信号をリレーする必要がない。
これと同様に、特定のグループのSLSSを一定の臨界値以上の品質で受信した端末が他のグループのSLSSも一定の臨界値以上の品質で受信した場合、該当端末は周辺の端末が最小限多数のグループのうち少なくとも一つのグループで送信される信号を探索し得ると判断できる。従って、この場合にも、該当端末は周辺の端末に自身が受信した同期信号をリレーする必要がない。
或いは、別の例を挙げて、遠隔端末が特定のグループからSLSS信号を一定の臨界値以上の品質で受信したが、該当遠隔端末が特定の基地局(例:設定された基地局)又はどんな基地局からも一定の臨界値以上の品質を有する同期信号を受信できていない場合が発生することもある。即ち、端末が基地局からカバレッジ外(out−of−coverage)に該当しながら、特定のグループではSLSSを受信する場合が発生し得る。この場合、他の端末が同期信号を獲得できる機会を与えるために、遠隔端末が自身が受信したSLSSをリレーし得る。
これと同様に、特定のグループのSLSSを一定の臨界値以上の品質で受信した遠隔端末が他のどんなグループのSLSSも一定の臨界値以上の品質で受信できていない場合が発生することもある。この場合、遠隔端末は周辺の端末が自身が属したグループ以外には、どんなグループで送信するSLSS信号を探索できないと判断できるので、自身が受信したSLSSをリレーし得る。
このとき、遠隔端末の周辺に位置する端末がリレーされたSLSSを受信すると、該当端末は受信したSLSSが設定されたことと同じ種類なのか、又は通信可能な(または許容された)グループから送信されたものなのか判断できる。これを通じて、該当端末はグループ通信を行うか否かを決定し得る。一例として、ウェアラブル装置が周辺の他のスマートフォンに同期化されることもあり、又はスマートフォンが他の装置に接続及び/又は同期化を試みることもある。
本発明が適用できる装置一般
図12は、本明細書で提案する方法が適用できる無線通信装置のブロック構成図を例示する。
図12を参照すると、無線通信システムは、基地局1210と、基地局1210の領域内に位置した多数の端末1220を含む。
基地局1210は、プロセッサ(processor)1211、メモリ(memory)1212、およびRF部(radio frequency unit )1213を含む。プロセッサ1211は、前記図1乃至図11で提案された機能、過程及び/又は方法を具現する。無線インターフェースプロトコルの層は、プロセッサ1211によって具現できる。メモリ1212は、プロセッサ1211と連結されて、プロセッサ1211を駆動するための様々な情報を格納する。RF部1213はプロセッサ1211と連結され、無線信号を送信及び/又は受信する。
端末1220は、プロセッサ1221、メモリ1222及びRF部1223を含む。
プロセッサ1221は、前記図1乃至図11で提案された機能、過程及び/又は方法を具現する。無線インターフェースプロトコルの層は、プロセッサ1221によって具現できる。メモリ1222は、プロセッサ1221と連結され、プロセッサ1221を駆動するための様々な情報を格納する。RF部1223はプロセッサ1221と連結されて、無線信号を送信及び/又は受信する。
メモリ1212、1222は、プロセッサ1211、1221の内部または外部にあってもよく、よく知られている様々な手段でプロセッサ1211、1221と連結されてもよい。
一例として、低遅延(low latency)のサービスを支援する無線通信システムにおけるダウンリンクデータ(DL data)を送受信するために、端末は無線信号を送受信するためのRF(Radio Frequency)ユニット、及び前記RFユニットと機能的に連結されるプロセッサを含み得る。
また、基地局1210及び/又は端末1220は、一つのアンテナ(single antenna)または多重アンテナ(multiple antenna)を有し得る。
図13は、本発明の一実施例に係る通信装置のブロック構成図を例示する。
特に、図13は、前記図12の端末をより詳細に例示する図である。
図13を参照すると、端末は、プロセッサ(またはデジタル信号プロセッサ(DSP:digital signal processor)1310、RFモジュール(RF module)(またはRFユニット)1335、パワー管理モジュール(power management module)1305、アンテナ(antenna)1340、バッテリー(battery)1355、ディスプレイ(display)1315、キーパッド(keypad)1320、メモリ(memory)1330、SIMカード(SIM(Subscriber Identification Module)card)1325(この構成は選択的である)、スピーカー(speaker)1345、及びマイクロフォン(microphone)1350を含んで構成され得る。端末はまた、単一のアンテナまたは多重のアンテナを含み得る。
プロセッサ1310は、前記図1乃至図11で提案された機能、過程及び/又は方法を具現する。無線インターフェースプロトコルの層は、プロセッサ1310によって具現できる。
メモリ1330は、プロセッサ1310と連結され、プロセッサ1310の動作と関連した情報を格納する。メモリ1330は、プロセッサ1310の内部または外部にあってもよく、よく知られている様々な手段でプロセッサ1310と連結されてもよい。
ユーザーは、例えば、キーパッド1320のボタンを押すか(あるいはタッチするか)、またはマイクロフォン1350を用いた音声駆動(voice activation)によって電話番号などのような命令情報を入力する。プロセッサ1310は、このような命令情報を受信し、電話番号に電話をかけるなど、適切な機能を行うように処理する。駆動上のデータ(operational data)は、SIMカード1325またはメモリ1330から抽出することができる。また、プロセッサ1310は、ユーザーが認知し、また便宜のために、命令情報または駆動情報をディスプレイ1315上にディスプレイし得る。
RFモジュール1335は、プロセッサ1310に連結されて、RF信号を送信及び/又は受信する。プロセッサ1310は、通信を開始するために、例えば、音声通信データを構成する無線信号を送信するように命令情報をRFモジュール1335に伝達する。RFモジュール1335は、無線信号を受信および送信するために受信機(receiver)及び送信機(transmitter)で構成される。アンテナ1340は、無線信号を送信および受信する機能をする。無線信号を受信するとき、RFモジュール1335は、プロセッサ1310によって処理するために信号を伝達して、基底帯域に信号を変換し得る。処理された信号は、スピーカー1345を介して出力される可聴または可読情報に変換され得る。
以上で説明された実施形態は本発明の構成要素と特徴が所定の形態に結合されたものである。各構成要素または特徴は、別途の明示的な言及がない限り、選択的なものとして考慮されなければならない。各構成要素または特徴は他の構成要素や特徴と結合されない形態に実施できる。また、一部構成要素及び/又は特徴を結合して本発明の実施形態を構成することも可能である。本発明の実施形態で説明される動作の順序は変更可能である。ある実施形態の一部構成や特徴は他の実施形態に含まれることができ、または他の実施形態の対応する構成または特徴と取替えできる。特許請求範囲で明示的な引用関係がない請求項を結合して実施形態を構成するか、または出願後の補正により新たな請求項に含めることができることは明らかである。
本発明に従う実施形態は多様な手段、例えば、ハードウェア、ファームウエア(firmware)、ソフトウェア、またはそれらの結合などにより具現できる。ハードウェアによる具現の場合、本発明の一実施形態は1つまたはその以上のASICs(application specific integrated circuits)、DSPs(digital signal processors)、DSPDs(digital signal processing devices)、PLDs(programmable logic devices)、FPGAs(field programmable gate arrays)、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロ・プロセッサなどにより具現できる。
ファームウエアやソフトウェアによる具現の場合、本発明の一実施形態は以上で説明された機能または動作を遂行するモジュール、手続、関数などの形態に具現できる。ソフトウェアコードは、メモリに格納されてプロセッサにより駆動できる。前記メモリは、前記プロセッサ内部または外部に位置し、既に公知された多様な手段により前記プロセッサとデータをやり取りすることができる。
本発明は、本発明の必須的特徴を逸脱しない範囲で他の特定の形態に具体化できることは当業者に明らかである。したがって、前述した詳細な説明は全ての面から制約的に解析されてはならず、例示的なものとして考慮されなければならない。本発明の範囲は添付の請求項の合理的解析により決定されなければならず、本発明の等価的範囲内での全ての変更は本発明の範囲に含まれる。