JP2024020471A - 通信制御方法、遠隔ユーザ装置、及びプロセッサ - Google Patents

Abstract

【課題】セルラ通信システムで用いる通信制御方法、中継ユーザ装置及び遠隔ユーザ装置を提供する。【解決手段】方法は、遠隔ユーザ装置ＵＥ１００Ａの下位レイヤが、遠隔ユーザ装置のデータを中継する第１中継ユーザ装置ＵＥ１００Ｂとネットワークとの間の無線リンク障害（ＲＬＦ）を示す情報を含むＰＣ５－ＲＲＣメッセージを第１中継ユーザ装置から受信することと、遠隔ユーザ装置の下位レイヤが、ＲＬＦを示す情報に基づいて遠隔ユーザ装置の上位レイヤに通知を行うことと、を含む。遠隔ユーザ装置の上位レイヤは、遠隔ユーザ装置のデータを中継する能力を有する中継ユーザ装置のディスカバリに関する設定を行うレイヤである。【選択図】図１６

Description

本発明は、セルラ通信システムで用いる通信制御方法、中継ユーザ装置、及び遠隔ユーザ装置に関する。

近年、第５世代（５Ｇ）のセルラ通信システムが注目されている。５Ｇシステムの無線アクセス技術（ＲＡＴ：Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）であるＮＲ（Ｎｅｗ Ｒａｄｉｏ）において、ユーザ装置間で直接的に無線通信を行うサイドリンク通信が導入されている。

３ＧＰＰ技術仕様書「３ＧＰＰ ＴＳ ３８．３００ Ｖ１６．２．０ （２０２０－０７）」

第１の態様に係る通信制御方法は、セルラ通信システムで用いる通信制御方法であって、遠隔ユーザ装置のデータを中継する能力を有する中継ユーザ装置が、前記中継ユーザ装置に関する情報を含むメッセージを送信することと、前記遠隔ユーザ装置が、前記メッセージを受信することと、前記遠隔ユーザ装置が、前記メッセージに基づいて、前記遠隔ユーザ装置と前記中継ユーザ装置とのサイドリンク接続を確立するための処理を行うこととを有する。

第２の態様に係る中継ユーザ装置は、セルラ通信システムにおいて、遠隔ユーザ装置のデータを中継する能力を有する中継ユーザ装置であって、前記中継ユーザ装置に関する情報を含むメッセージを前記遠隔ユーザ装置に送信する送信部を備える。前記メッセージは、前記遠隔ユーザ装置と前記中継ユーザ装置とのサイドリンク接続を確立するための処理に用いられる。

第３の態様に係る遠隔ユーザ装置は、セルラ通信システムで用いる遠隔ユーザ装置であって、遠隔ユーザ装置のデータを中継する能力を有する中継ユーザ装置から、前記中継ユーザ装置に関する情報を含むメッセージを受信する受信部と、前記メッセージに基づいて、前記遠隔ユーザ装置と前記中継ユーザ装置とのサイドリンク接続を確立するための処理を行う制御部とを備える。

一実施形態に係るセルラ通信システムの構成を示す図である。 一実施形態に係るＵＥ（ユーザ装置）の構成を示す図である。 一実施形態に係るｇＮＢ（基地局）の構成を示す図である。 データを取り扱うユーザプレーンの無線インターフェイスのプロトコルスタックの構成を示す図である。 シグナリング（制御信号）を取り扱う制御プレーンの無線インターフェイスのプロトコルスタックの構成を示す図である。 一実施形態に係るサイドリンク中継を示す図である。 一実施形態に係るサイドリンク中継に関する全体的なフローを示す図である。 データを取り扱うユーザプレーンのサイドリンクのプロトコルスタックの構成を示す図である。 シグナリング（制御信号）を取り扱う制御プレーンのサイドリンクのプロトコルスタックの構成を示す図である。 一実施形態に係る中継ＵＥメッセージを示す図である。 一実施形態に係る中継ＵＥ選択手順のシーケンスを示す図である。 一実施形態に係る中継ＵＥ再選択手順のシーケンスを示す図である。 一実施形態に係る遠隔ＵＥによるサイドリンク通信制御の動作パターン１を示す図である。 一実施形態に係る遠隔ＵＥによるサイドリンク通信制御の動作パターン２を示す図である。 一実施形態に係る遠隔ＵＥによるサイドリンク通信制御の動作パターン２の変更例を示す図である。 一実施形態に係る中継ＵＥによるサイドリンク通信制御を示す図である。

サイドリンク通信を用いて中継ユーザ装置が遠隔ユーザ装置のデータを中継するサイドリンク中継が検討されている。遠隔ユーザ装置は、中継ユーザ装置を選択してサイドリンク接続を確立することによりサイドリンク中継を利用可能になる。しかしながら、遠隔ユーザ装置が適切な中継ユーザ装置を選択できないと、サイドリンク通信を適切に行うことができない。

そこで、本開示は、サイドリンク通信を適切に行うことを可能とすることを目的とする。

図面を参照しながら、実施形態に係るセルラ通信システムについて説明する。図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。

（セルラ通信システムの構成）
まず、一実施形態に係るセルラ通信システムの構成について説明する。図１は、一実施形態に係るセルラ通信システムの構成を示す図である。このセルラ通信システムは、３ＧＰＰ（登録商標）規格の第５世代システム（５ＧＳ：５ｔｈ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）に準拠する。以下において、５ＧＳを例に挙げて説明するが、セルラ通信システムにはＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システムが少なくとも部分的に適用されてもよい。

図１に示すように、セルラ通信システムは、ユーザ装置（ＵＥ：Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）１００と、５Ｇの無線アクセスネットワーク（ＮＧ－ＲＡＮ：Ｎｅｘｔ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１０と、５Ｇのコアネットワーク（５ＧＣ：５Ｇ Ｃｏｒｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）２０とを有する。無線アクセスネットワーク及びコアネットワークを併せてセルラ通信ネットワークと呼ぶ。

ＵＥ１００は、移動可能な無線通信装置である。ＵＥ１００は、ユーザにより利用される装置であればどのような装置であっても構わないが、例えば、ＵＥ１００は、携帯電話端末（スマートフォンを含む）やタブレット端末、ノートＰＣ、通信モジュール（通信カード又はチップセットを含む）、センサ若しくはセンサに設けられる装置、車両若しくは車両に設けられる装置（Ｖｅｈｉｃｌｅ ＵＥ）、飛行体若しくは飛行体に設けられる装置（Ａｅｒｉａｌ ＵＥ）である。

ＮＧ－ＲＡＮ１０は、基地局（５Ｇシステムにおいて「ｇＮＢ」と呼ばれる）２００を含む。ｇＮＢ２００は、基地局間インターフェイスであるＸｎインターフェイスを介して相互に接続される。ｇＮＢ２００は、１又は複数のセルを管理する。ｇＮＢ２００は、自セルとの接続を確立したＵＥ１００との無線通信を行う。ｇＮＢ２００は、無線リソース管理（ＲＲＭ）機能、ユーザデータ（以下、単に「データ」という）のルーティング機能、モビリティ制御・スケジューリングのための測定制御機能等を有する。「セル」は、無線通信エリアの最小単位を示す用語として用いられる。「セル」は、ＵＥ１００との無線通信を行う機能又はリソースを示す用語としても用いられる。１つのセルは１つのキャリア周波数に属する。

なお、ｇＮＢがＬＴＥのコアネットワークであるＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）に接続することもできる。ＬＴＥの基地局が５ＧＣに接続することもできる。ＬＴＥの基地局とｇＮＢとが基地局間インターフェイスを介して接続されることもできる。

５ＧＣ２０は、ＡＭＦ（Ａｃｃｅｓｓ ａｎｄ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）及びＵＰＦ（Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）３００を含む。ＡＭＦは、ＵＥ１００に対する各種モビリティ制御等を行う。ＡＭＦは、ＮＡＳ（Ｎｏｎ－Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ）シグナリングを用いてＵＥ１００と通信することにより、ＵＥ１００のモビリティを管理する。ＵＰＦは、データの転送制御を行う。ＡＭＦ及びＵＰＦは、基地局－コアネットワーク間インターフェイスであるＮＧインターフェイスを介してｇＮＢ２００と接続される。

図２は、一実施形態に係るＵＥ１００（ユーザ装置）の構成を示す図である。

図２に示すように、ＵＥ１００は、受信部１１０、送信部１２０、及び制御部１３０を備える。

受信部１１０は、制御部１３０の制御下で各種の受信を行う。受信部１１０は、アンテナ及び受信機を含む。受信機は、アンテナが受信する無線信号をベースバンド信号（受信信号）に変換して制御部１３０に出力する。

送信部１２０は、制御部１３０の制御下で各種の送信を行う。送信部１２０は、アンテナ及び送信機を含む。送信機は、制御部１３０が出力するベースバンド信号（送信信号）を無線信号に変換してアンテナから送信する。

制御部１３０は、ＵＥ１００における各種の制御を行う。制御部１３０は、少なくとも１つのプロセッサ及び少なくとも１つのメモリを含む。メモリは、プロセッサにより実行されるプログラム、及びプロセッサによる処理に用いられる情報を記憶する。プロセッサは、ベースバンドプロセッサと、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）とを含んでもよい。ベースバンドプロセッサは、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号等を行う。ＣＰＵは、メモリに記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行う。

図３は、一実施形態に係るｇＮＢ２００（基地局）の構成を示す図である。

図３に示すように、ｇＮＢ２００は、送信部２１０、受信部２２０、制御部２３０、及びバックホール通信部２４０を備える。

送信部２１０は、制御部２３０の制御下で各種の送信を行う。送信部２１０は、アンテナ及び送信機を含む。送信機は、制御部２３０が出力するベースバンド信号（送信信号）を無線信号に変換してアンテナから送信する。

受信部２２０は、制御部２３０の制御下で各種の受信を行う。受信部２２０は、アンテナ及び受信機を含む。受信機は、アンテナが受信する無線信号をベースバンド信号（受信信号）に変換して制御部２３０に出力する。

制御部２３０は、ｇＮＢ２００における各種の制御を行う。制御部２３０は、少なくとも１つのプロセッサ及び少なくとも１つのメモリを含む。メモリは、プロセッサにより実行されるプログラム、及びプロセッサによる処理に用いられる情報を記憶する。プロセッサは、ベースバンドプロセッサと、ＣＰＵとを含んでもよい。ベースバンドプロセッサは、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号等を行う。ＣＰＵは、メモリに記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行う。

バックホール通信部２４０は、基地局間インターフェイスを介して隣接基地局と接続される。バックホール通信部２４０は、基地局－コアネットワーク間インターフェイスを介してＡＭＦ／ＵＰＦ３００と接続される。なお、ｇＮＢは、ＣＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｕｎｉｔ）とＤＵ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｕｎｉｔ）とで構成され（すなわち、機能分割され）、両ユニット間はＦ１インターフェイスで接続されてもよい。

図４は、データを取り扱うユーザプレーンの無線インターフェイスのプロトコルスタックの構成を示す図である。

図４に示すように、ユーザプレーンの無線インターフェイスプロトコルは、物理（ＰＨＹ）レイヤと、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤと、ＲＬＣ（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤと、ＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）レイヤと、ＳＤＡＰ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄａｔａ Ａｄａｐｔａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）レイヤとを有する。

ＰＨＹレイヤは、符号化・復号、変調・復調、アンテナマッピング・デマッピング、及びリソースマッピング・デマッピングを行う。ＵＥ１００のＰＨＹレイヤとｇＮＢ２００のＰＨＹレイヤとの間では、物理チャネルを介してデータ及び制御情報が伝送される。

ＭＡＣレイヤは、データの優先制御、ハイブリッドＡＲＱ（ＨＡＲＱ）による再送処理、及びランダムアクセスプロシージャ等を行う。ＵＥ１００のＭＡＣレイヤとｇＮＢ２００のＭＡＣレイヤとの間では、トランスポートチャネルを介してデータ及び制御情報が伝送される。ｇＮＢ２００のＭＡＣレイヤはスケジューラを含む。スケジューラは、上下リンクのトランスポートフォーマット（トランスポートブロックサイズ、変調・符号化方式（ＭＣＳ））及びＵＥ１００への割当リソースブロックを決定する。

ＲＬＣレイヤは、ＭＡＣレイヤ及びＰＨＹレイヤの機能を利用してデータを受信側のＲＬＣレイヤに伝送する。ＵＥ１００のＲＬＣレイヤとｇＮＢ２００のＲＬＣレイヤとの間では、論理チャネルを介してデータ及び制御情報が伝送される。

ＰＤＣＰレイヤは、ヘッダ圧縮・伸張、及び暗号化・復号化を行う。

ＳＤＡＰレイヤは、コアネットワークがＱｏＳ制御を行う単位であるＩＰフローとＡＳ（Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ）がＱｏＳ制御を行う単位である無線ベアラとのマッピングを行う。なお、ＲＡＮがＥＰＣに接続される場合は、ＳＤＡＰが無くてもよい。

図５は、シグナリング（制御信号）を取り扱う制御プレーンの無線インターフェイスのプロトコルスタックの構成を示す図である。

図５に示すように、制御プレーンの無線インターフェイスのプロトコルスタックは、図４に示したＳＤＡＰレイヤに代えて、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤ及びＮＡＳ（Ｎｏｎ－Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ）レイヤを有する。

ＵＥ１００のＲＲＣレイヤとｇＮＢ２００のＲＲＣレイヤとの間では、各種設定のためのＲＲＣシグナリングが伝送される。ＲＲＣレイヤは、無線ベアラの確立、再確立及び解放に応じて、論理チャネル、トランスポートチャネル、及び物理チャネルを制御する。ＵＥ１００のＲＲＣとｇＮＢ２００のＲＲＣとの間に接続（ＲＲＣ接続）がある場合、ＵＥ１００はＲＲＣコネクティッド状態にある。ＵＥ１００のＲＲＣとｇＮＢ２００のＲＲＣとの間に接続（ＲＲＣ接続）がない場合、ＵＥ１００はＲＲＣアイドル状態にある。ＵＥ１００のＲＲＣとｇＮＢ２００のＲＲＣとの間の接続がサスペンドされている場合、ＵＥ１００はＲＲＣインアクティブ状態にある。

ＲＲＣレイヤの上位に位置するＮＡＳレイヤは、セッション管理及びモビリティ管理等を行う。ＵＥ１００のＮＡＳレイヤとＡＭＦ３００のＮＡＳレイヤとの間では、ＮＡＳシグナリングが伝送される。

なお、ＵＥ１００は、無線インターフェイスのプロトコル以外にアプリケーションレイヤ等を有する。

（サイドリンク中継の概要）
次に、一実施形態に係るサイドリンク中継の概要について説明する。図６は、一実施形態に係るサイドリンク中継を示す図である。

図６に示すように、サイドリンク中継には、ＵＥ－ｔｏ－ＮＷ中継（Ｕ２Ｎ中継）及びＵＥ－ｔｏ－ＵＥ中継（Ｕ２Ｕ中継）の２つのモードがある。

Ｕ２Ｎ中継は、中継ＵＥ１００Ｂが遠隔ＵＥ１００ＡとｇＮＢ２００（セル）との間で中継を行うモードである。ここで、中継ＵＥ１００Ｂと遠隔ＵＥ１００Ａとの間にサイドリンク接続が確立され、中継ＵＥ１００ＢとｇＮＢ２００との間にネットワーク接続が確立される。なお、サイドリンクはＵＥ１００間の直接的なリンクであって、ＰＣ５インターフェイスと呼ばれることもある。サイドリンク接続は、ＰＣ５－Ｓ接続又はＰＣ５－ＲＲＣ接続と呼ばれることもある。ネットワーク接続とは、ＵＥ１００とセルラ通信ネットワーク（ｇＮＢ２００）との間の接続をいい、ＮＡＳ接続、ＲＲＣ接続、又はＵｕインターフェイスと呼ばれることもある。

中継ＵＥ１００Ｂは、ｇＮＢ２００のセルのカバレッジ（以下、単に「カバレッジ」という）内に位置する。他方、遠隔ＵＥ１００Ａは、カバレッジ外に位置する。Ｕ２Ｎ中継によれば、カバレッジ外（いわゆる、圏外）の遠隔ＵＥ１００Ａが中継ＵＥ１００Ｂを介してネットワーク通信を行うことができる。但し、遠隔ＵＥ１００Ａは、カバレッジ内に位置していてもよい。

Ｕ２Ｕ中継は、中継ＵＥ１００Ｂが遠隔ＵＥ１００Ａと他のＵＥ１００Ｃとの間で中継を行うモードである。ここで、中継ＵＥ１００Ｂと遠隔ＵＥ１００Ａとの間、及び中継ＵＥ１００Ｂと他のＵＥ１００Ｃとの間にサイドリンク接続が確立される。遠隔ＵＥ１００Ａ、中継ＵＥ１００Ｂ、及び他のＵＥ１００Ｃのそれぞれは、カバレッジ内に位置していてもよいし、カバレッジ外に位置していてもよい。なお、遠隔ＵＥ１００Ａと他のＵＥ１００Ｃの間に、中継ＵＥ１００Ｂを介して間接的にサイドリンク接続が確立されてもよい。

Ｕ２Ｕ中継によれば、例えばカバレッジ外において、遠隔ＵＥ１００Ａと他のＵＥ１００Ｃとの直接的なサイドリンク通信が不可である場合であっても、遠隔ＵＥ１００Ａが中継ＵＥ１００Ｂを介して間接的にサイドリンク通信を行うことができる。

図７は、一実施形態に係るサイドリンク中継に関する全体的なフローを示す図である。以下において、遠隔ＵＥ１００Ａは、セルラ通信ネットワーク（ｇＮＢ２００）とのネットワーク接続又は他のＵＥ１００Ｃとのサイドリンク接続を確立済みであるものとする。

図７に示すように、ステップＳ１において、遠隔ＵＥ１００Ａ及び中継ＵＥ１００Ｂは、中継ＵＥディスカバリー手順を行う。中継ＵＥディスカバリー手順には、中継ＵＥ１００Ｂが自身の存在をディスカバリーメッセージの送信により通知する方法と、遠隔ＵＥ１００Ａが中継ＵＥ１００Ｂをディスカバリーメッセージの送信により探索する方法とがある。送信されるディスカバリーメッセージは、ディスカバリー専用のメッセージであってもよく、サイドリンク接続を確立するための既存のメッセージであってもよい。なお、遠隔ＵＥ１００Ａが自分の存在を示すディスカバリーメッセージを送信してもよく、中継ＵＥ１００Ｂが遠隔ＵＥ１００Ａを探索するためのディスカバリーメッセージを送信してもよい。中継ＵＥディスカバリー手順により、遠隔ＵＥ１００Ａは中継ＵＥ１００Ｂを発見する。ここで、遠隔ＵＥ１００Ａは、候補となる複数の中継ＵＥ１００Ｂを発見し得る。

ステップＳ２において、遠隔ＵＥ１００Ａは、自身のデータを中継させる中継ＵＥ１００Ｂを選択する中継ＵＥ選択手順を行う。遠隔ＵＥ１００Ａは、ステップＳ１において１つの中継ＵＥ１００Ｂのみが発見された場合、中継ＵＥ選択手順において、発見された１つの中継ＵＥ１００Ｂが所定条件を満たすか否かに応じて当該１つの中継ＵＥ１００Ｂを選択してもよい。これに対し、ステップＳ１において複数の中継ＵＥ１００Ｂが発見された場合、遠隔ＵＥ１００Ａは、中継ＵＥ選択手順において、発見された複数の中継ＵＥ１００Ｂの中から１つの中継ＵＥ１００Ｂを選択してもよい。中継ＵＥ選択手順の詳細については後述する。

ステップＳ３において、遠隔ＵＥ１００Ａ及び中継ＵＥ１００Ｂは、サイドリンク接続を確立するサイドリンク接続確立手順を行う。例えば、後述するＰＣ５－ＲＲＣレイヤのメッセージ（例えば、ＲＲＣＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＳｉｄｅｌｉｎｋ、ＲＲＣＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＣｏｍｐｌｅｔｅＳｉｄｅｌｉｎｋ）を遠隔ＵＥ１００Ａ及び中継ＵＥ１００Ｂが送受信することによりサイドリンク接続が確立される。当該サイドリンク接続確立手順には、後述するＰＣ５－Ｓレイヤのメッセージ（例えば、ＤＩＲＥＣＴ ＬＩＮＫ ＥＳＴＡＢＬＩＳＨＭＥＮＴ ＲＥＱＵＥＳＴ、ＤＩＲＥＣＴ ＬＩＮＫ ＥＳＴＡＢＬＩＳＨＭＥＮＴ ＡＣＣＥＰＴ）の送受信が含まれてもよい。

ステップＳ４において、遠隔ＵＥ１００Ａは、中継ＵＥ１００Ｂとのサイドリンク通信を行い、データを中継ＵＥ１００Ｂと送受信する。中継ＵＥ１００Ｂは、遠隔ＵＥ１００Ａが送受信するデータを中継する（サイドリンク中継）。

ステップＳ５において、遠隔ＵＥ１００Ａは、中継ＵＥ選択手順を改めて行ってもよい。具体的には、遠隔ＵＥ１００Ａは、現在の中継ＵＥ１００Ｂから他の中継ＵＥ１００Ｂに切り替えるための中継ＵＥ再選択手順を行ってもよい。

（サイドリンクのプロトコルスタック）
次に、一実施形態に係るサイドリンクのプロトコルスタックの構成について説明する。

図８は、データを取り扱うユーザプレーンのサイドリンクのプロトコルスタックの構成を示す図である。図８に示すように、ユーザプレーンのサイドリンクプロトコルは、ＰＨＹレイヤと、ＭＡＣレイヤと、ＲＬＣレイヤと、ＰＤＣＰレイヤと、ＳＤＡＰレイヤとを有する。

ＰＨＹレイヤは、符号化・復号、変調・復調、アンテナマッピング・デマッピング、及びリソースマッピング・デマッピングを行う。遠隔ＵＥ１００ＡのＰＨＹレイヤと中継ＵＥ１００ＢのＰＨＹレイヤとの間では、物理チャネルを介してデータ及び制御情報が伝送される。

ＭＡＣレイヤは、データの優先制御及びＨＡＲＱによる再送処理等を行う。遠隔ＵＥ１００ＡのＭＡＣレイヤと中継ＵＥ１００ＢのＭＡＣレイヤとの間では、トランスポートチャネルを介してデータ及び制御情報が伝送される。

ＲＬＣレイヤは、ＭＡＣレイヤ及びＰＨＹレイヤの機能を利用してデータを受信側のＲＬＣレイヤに伝送する。遠隔ＵＥ１００ＡのＲＬＣレイヤと中継ＵＥ１００ＢのＲＬＣレイヤとの間では、論理チャネルを介してデータ及び制御情報が伝送される。ＰＤＣＰレイヤは、ヘッダ圧縮・伸張、及び暗号化・復号化を行う。ＳＤＡＰレイヤは、コアネットワークがＱｏＳ制御を行う単位であるＩＰフローとＡＳがＱｏＳ制御を行う単位である無線ベアラとのマッピングを行う。

図９は、シグナリング（制御信号）を取り扱う制御プレーンのサイドリンクのプロトコルスタックの構成を示す図である。

図９に示すように、制御プレーンのサイドリンクのプロトコルスタックは、図８に示したＳＤＡＰレイヤに代えて、ＰＣ５－ＲＲＣレイヤ及びＰＣ５－Ｓレイヤを有する。

遠隔ＵＥ１００ＡのＰＣ５－ＲＲＣレイヤと中継ＵＥ１００ＢのＰＣ５－ＲＲＣレイヤとの間では、各種設定のためのＰＣ５－ＲＲＣメッセージが伝送される。遠隔ＵＥ１００ＡのＰＣ５－ＲＲＣと中継ＵＥ１００ＢのＰＣ５－ＲＲＣとの間に接続（ＰＣ５－ＲＲＣ接続）がある場合、遠隔ＵＥ１００ＡはＰＣ５－ＲＲＣコネクティッド状態にあってもよい。なお、ＰＣ５－ＲＲＣレイヤは、ＡＳレイヤに含まれる。

ＰＣ５－Ｓレイヤは、ＰＣ５－ＲＲＣレイヤ（ＡＳレイヤ）の上位レイヤに位置する。遠隔ＵＥ１００ＡのＰＣ５－Ｓレイヤと中継ＵＥ１００ＢのＰＣ５－Ｓレイヤとの間では、ディスカバリーメッセージ等のＰＣ５－Ｓメッセージが伝送される。

（中継ＵＥ選択手順）
次に、一実施形態に係る中継ＵＥ選択手順について説明する。

遠隔ＵＥ１００Ａは、中継ＵＥ１００Ｂを選択してサイドリンク接続を確立することによりサイドリンク中継を利用可能になるが、遠隔ＵＥ１００Ａが適切な中継ＵＥ１００Ｂを選択できないと、サイドリンク通信を適切に行うことができない。一実施形態に係る中継ＵＥ選択手順は、中継ＵＥ選択手順において遠隔ＵＥ１００Ａが適切な中継ＵＥ１００Ｂを選択することを可能とする。

一実施形態に係る中継ＵＥ選択手順は、遠隔ＵＥ１００Ａのデータを中継する能力を有する中継ＵＥ１００Ｂが、中継ＵＥ１００Ｂに関する情報を含むメッセージ（以下、「中継ＵＥメッセージ」と呼ぶ）を送信するステップと、遠隔ＵＥ１００Ａが、中継ＵＥメッセージを受信するステップと、遠隔ＵＥ１００Ａが、中継ＵＥメッセージに基づいて、遠隔ＵＥ１００Ａと中継ＵＥ１００Ｂとのサイドリンク接続を確立するための処理を行うステップとを有する。例えば、中継ＵＥメッセージは、ＰＣ５－ＲＲＣレイヤのＰＣ５－ＲＲＣメッセージ又はＰＣ５－Ｓレイヤのディスカバリーメッセージである。

遠隔ＵＥ１００Ａは、１つの中継ＵＥ１００Ｂのみが発見された場合、中継ＵＥ選択手順において、当該１つの中継ＵＥ１００Ｂから受信した中継ＵＥメッセージに基づいて当該１つの中継ＵＥ１００Ｂを選択してもよい。これに対し、複数の中継ＵＥ１００Ｂが発見された場合、遠隔ＵＥ１００Ａは、中継ＵＥ選択手順において、当該複数の中継ＵＥ１００Ｂのそれぞれの中継ＵＥメッセージに基づいて１つの中継ＵＥ１００Ｂを選択してもよい。

図１０は、一実施形態に係る中継ＵＥメッセージを示す図である。

図１０に示すように、中継ＵＥメッセージは、中継ＵＥ１００Ｂがセルラ通信ネットワークとのネットワーク接続を有する場合、中継ＵＥ１００Ｂとセルラ通信ネットワークとの間のネットワーク通信状態を示す情報を含む。これにより、遠隔ＵＥ１００Ａは、中継ＵＥ１００Ｂとセルラ通信ネットワークとの間のネットワーク通信状態を考慮して適切な中継ＵＥ１００Ｂを選択又は再選択できる。

中継ＵＥメッセージは、中継ＵＥ１００Ｂが他のＵＥ１００Ｃとのサイドリンク接続を有する場合、中継ＵＥ１００Ｂと他のＵＥ１００Ｃとの間のサイドリンク通信状態を示す情報を含む。これにより、遠隔ＵＥ１００Ａは、中継ＵＥ１００Ｂと他のＵＥ１００Ｃとの間のサイドリンク通信状態を考慮して適切な中継ＵＥ１００Ｂを選択又は再選択できる。

中継ＵＥメッセージは、中継ＵＥ１００Ｂの中継能力を示す情報を含む。これにより、遠隔ＵＥ１００Ａは、中継ＵＥ１００Ｂの中継能力を考慮して適切な中継ＵＥ１００Ｂを選択又は再選択できる。

具体的には、中継ＵＥ１００Ｂとセルラ通信ネットワークとの間のネットワーク通信状態を示す情報は、次の情報要素のうち少なくとも１つを含む：
・中継ＵＥ１００Ｂとセルラ通信ネットワークとの間のＲＲＣ状態（ＲＲＣコネクティッド、ＲＲＣインアクティブ、ＲＲＣアイドルのいずれか）を示す情報要素；
・中継ＵＥ１００Ｂのカバレッジ状態（カバレッジ内、カバレッジ外のいずれか）を示す情報要素；
・中継ＵＥ１００Ｂとセルラ通信ネットワークとの間の無線状態（例えば、ＲＳＲＰ、ＲＳＲＱ、ＳＩＮＲのいずれか）を示す情報要素；
・中継ＵＥ１００Ｂとセルラ通信ネットワークとの間の使用周波数帯を示す情報要素；
例えば、当該情報要素は、免許が付与された周波数帯であるＬｉｃｅｎｓｅｄ ｓｐｅｃｔｒｕｍ、免許が不要な周波数帯であるＵｎｌｉｃｅｎｓｅｄ ｓｐｅｃｔｒｕｍ、複数システムが共用可能な周波数帯であるＳｈａｒｅｄ ｓｐｅｃｔｒｕｍのいずれかを示してもよい。当該情報要素は、６ＧＨｚ帯以下の周波数を含むＦｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｒａｎｇｅ １（ＦＲ１）、ＦＲ１より通信可能範囲が狭いが周波数帯域の広い２４．２５ＧＨｚから５２．６ＧＨｚまでのミリ波を含むＦｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｒａｎｇｅ ２（ＦＲ２）、その他のＦｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｒａｎｇｅ（ＦＲ３等）のいずれかを示してもよい。当該情報要素は、中継ＵＥ１００Ｂとセルラ通信ネットワークとの間の使用周波数帯の帯域幅（例えば、１００ＭＨｚ）を示してもよい；
・中継ＵＥ１００Ｂとセルラ通信ネットワークとの間のリンク状態（例えば、スループット（データレート）、レイテンシのいずれか）を示す情報要素；
・中継ＵＥ１００Ｂとセルラ通信ネットワークとの間の負荷状況（例えば、リソース使用率など）を示す情報要素。

他方、中継ＵＥ１００Ｂと他のＵＥ１００Ｃとの間のサイドリンク通信状態を示す情報は、次の情報要素のうち少なくとも１つを含む：
・中継ＵＥ１００Ｂと他のＵＥ１００Ｃとの間の使用周波数帯を示す情報要素；
・中継ＵＥ１００Ｂと他のＵＥ１００Ｃとの間の無線状態を示す情報要素；
当該情報要素は、他のＵＥ１００Ｃごと（ＰＣ５－ＲＲＣ接続ごと）のＲＳＲＰ、ＲＳＲＱ、ＳＩＮＲであってもよい。当該情報要素は、中継ＵＥ１００Ｂと他のＵＥ１００Ｃとの間のチャネル混雑度を示すＣＢＲ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｂｕｓｙ Ｒａｔｉｏ）の測定結果を示す情報要素であってもよい；
・中継ＵＥ１００Ｂと他のＵＥ１００Ｃとの間のリンク状態を示す情報要素；
・中継ＵＥ１００Ｂと他のＵＥ１００Ｃとの間の負荷状況を示す情報要素。

他方、中継ＵＥ１００Ｂの中継能力を示す情報は、次の情報要素のうち少なくとも１つを含む。これらの情報は上位レイヤ（ＰＣ５－Ｓレイヤ）が持っていると想定している：
・中継ＵＥ１００Ｂの中継モード（Ｕ２Ｎ、Ｕ２Ｕ、両方のいずれか）を示す情報要素；
当該情報要素は、ネットワークにより認証されているモードに基づいてもよい；
・中継ＵＥ１００Ｂの負荷状況（例えば、ＣＰＵやメモリの使用率など）を示す情報要素；
・中継ＵＥ１００Ｂのバッテリ状態（例えば、電源に接続、バッテリ使用、バッテリ残量低下のいずれか）を示す情報要素。

図１１は、一実施形態に係る中継ＵＥ選択手順のシーケンスを示す図である。候補となる中継ＵＥ１００Ｂが２つである一例を示しているが、候補となる中継ＵＥ１００Ｂが３つ以上であってもよい。

図１１に示すように、ステップＳ１０１において、中継ＵＥ１００Ｂ＃１は、中継ＵＥメッセージを遠隔ＵＥ１００Ａに送信する。

中継ＵＥメッセージがＰＣ５－Ｓレイヤのディスカバリーメッセージである場合、中継ＵＥ１００Ｂ＃１において、ＡＳレイヤは、上位レイヤ（ＰＣ５－Ｓレイヤ）に自身のネットワークリンク状態若しくは他サイド（他ＵＥ１００Ｃとの）リンク状態を通知する。上位レイヤ（ＰＣ５－Ｓレイヤ）は、ＡＳレイヤからの状態情報と自身が有している中継能力情報を用いてディスカバリーメッセージを生成し、当該ディスカバリーメッセージを中継ＵＥメッセージとして送信する。

他方、中継ＵＥメッセージがＰＣ５－ＲＲＣレイヤのＰＣ５－ＲＲＣメッセージである場合、中継ＵＥ１００Ｂ＃１において、上位レイヤ（ＰＣ５－Ｓレイヤ）は、ＡＳレイヤに自身の中継能力状態を通知する。ＡＳレイヤは、上位レイヤ（ＰＣ５－Ｓレイヤ）からの中継能力情報と自身が有しているリンク状態情報を用いてＰＣ５－ＲＲＣメッセージを生成し、当該ＰＣ５－ＲＲＣメッセージを中継ＵＥメッセージとして送信する。

当該ＰＣ５－ＲＲＣメッセージのメッセージ形式は、サイドリンクにおいてブロードキャストされるＰＣ５－ＲＲＣメッセージ（例えば、既存のＭａｓｔｅｒＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＢｌｏｃｋＳｉｄｅｌｉｎｋ又は新たなメッセージ）であってもよい。或いは、当該ＰＣ５－ＲＲＣメッセージのメッセージ形式は、サイドリンク接続確立に用いるＰＣ５－ＲＲＣメッセージ（例えば、ＲＲＣＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＳｉｄｅｌｉｎｋ、ＲＲＣＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＣｏｍｐｌｅｔｅＳｉｄｅｌｉｎｋ）、サイドリンクにおける問い合わせ・応答に用いるＰＣ５－ＲＲＣメッセージ（例えば、ＵＥＣａｐａｂｉｌｉｔｙＥｎｑｕｉｒｙＳｉｄｅｌｉｎｋ、ＵＥＣａｐａｂｉｌｉｔｙＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｉｄｅｌｉｎｋ）、及び／又は中継専用の新たな問い合わせ・応答メッセージであってもよい。問い合わせ・応答メッセージに関して、中継ＵＥメッセージは応答メッセージであり、遠隔ＵＥからの問い合わせに応じて中継ＵＥが中継ＵＥメッセージ（応答メッセージ）を送信する。

ステップＳ１０２において、中継ＵＥ１００Ｂ＃２は、中継ＵＥメッセージを遠隔ＵＥ１００Ａに送信する。

ステップＳ１０３において、遠隔ＵＥ１００Ａは、複数の中継ＵＥ１００Ｂ（中継ＵＥ１００Ｂ＃１、中継ＵＥ１００Ｂ＃２）のそれぞれの中継ＵＥメッセージに基づいて、当該複数の中継ＵＥ１００Ｂの中からサイドリンク接続を確立する１つの中継ＵＥ１００Ｂを選択する。

このような中継ＵＥ選択処理において、遠隔ＵＥ１００Ａは、遠隔ＵＥ１００Ａと各中継ＵＥ１００Ｂとの間の無線状態（例えばサイドリンクのＲＳＲＰ）に基づいて選択候補を抽出してもよい。遠隔ＵＥ１００Ａは、サイドリンクの無線状態によって候補をランキングし、上位ｎ個（例えば、上位５ＵＥ）の中継ＵＥ１００Ｂを候補としてもよい。或いは、遠隔ＵＥ１００Ａは、無線状態が最良の中継ＵＥ１００Ｂの無線状態を基準として一定の範囲内（例えば－１０ｄＢ以内）の中継ＵＥ１００Ｂを候補としてもよいし、無線状態が閾値以上（例えば－１００ｄＢｍ以上）である全ての中継ＵＥ１００Ｂを候補としてもよい。

中継ＵＥ選択処理において、遠隔ＵＥ１００Ａは、候補の複数の中継ＵＥ１００Ｂのそれぞれの中継ＵＥメッセージに含まれる情報要素を互いに比較することにより１つの中継ＵＥ１００Ｂを選択する。なお、いずれの情報要素を中継ＵＥ選択に用いるか及びその選択基準（選択優先順位）については、ｇＮＢ２００から設定されてもよいし、予め規定されていてもよいし（ｐｒｅ－ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）、ユーザ設定（ｕｓｅｒｐｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）により設定されてもよい。

例えば、遠隔ＵＥ１００Ａは、ネットワーク通信状態に含まれるＲＲＣ状態について、ＲＲＣコネクティッド状態にある中継ＵＥ１００Ｂを、ＲＲＣコネクティッド状態にない中継ＵＥ１００Ｂよりも優先して選択してもよい。遠隔ＵＥ１００Ａは、ＲＲＣコネクティッド状態＞ＲＲＣインアクティブ状態＞ＲＲＣアイドル状態という優先順位付けに従って中継ＵＥ選択を行ってもよい。

遠隔ＵＥ１００Ａは、ネットワーク通信状態に含まれるカバレッジ状態について、Ｕ２Ｎ及びＵ２Ｕのそれぞれの用途に応じて、カバレッジ内の中継ＵＥ１００Ｂ又はカバレッジ外の中継ＵＥ１００Ｂを候補から除外してもよい。遠隔ＵＥ１００Ａは、カバレッジ外の中継ＵＥ１００Ｂよりもカバレッジ内の中継ＵＥ１００Ｂを優先して選択してもよい。

遠隔ＵＥ１００Ａは、ネットワーク通信状態に含まれる無線状態（ＲＳＲＰ、ＲＳＲＱ、ＳＩＮＲ）について、無線状態が良好な中継ＵＥ１００Ｂを、無線状態が劣悪な中継ＵＥ１００Ｂよりも優先して選択してもよい。

遠隔ＵＥ１００Ａは、ネットワーク通信状態に含まれる使用周波数帯について、Ｌｉｃｅｎｓｅｄ ｓｐｅｃｔｒｕｍを使用する中継ＵＥ１００Ｂを、Ｌｉｃｅｎｓｅｄ ｓｐｅｃｔｒｕｍを使用しない中継ＵＥ１００Ｂよりも優先して選択してもよい。遠隔ＵＥ１００Ａは、ＦＲ２を使用する中継ＵＥ１００Ｂを、ＦＲ２を使用しない中継ＵＥ１００Ｂよりも優先して選択してもよい。遠隔ＵＥ１００Ａは、広い帯域幅を使用する中継ＵＥ１００Ｂを、狭い帯域幅を使用する中継ＵＥ１００Ｂよりも優先して選択してもよい。なお、これらの優先基準はそれぞれ逆であってもよい。例えば、遠隔ＵＥ１００Ａは、Ｌｉｃｅｎｓｅｄ ｓｐｅｃｔｒｕｍを使用しない中継ＵＥ１００Ｂを優先してもよいし、ＦＲ２を使用しない中継ＵＥ１００Ｂを優先してもよい。

遠隔ＵＥ１００Ａは、ネットワーク通信状態に含まれるリンク状態について、スループットが高い中継ＵＥ１００Ｂを、スループットが低い中継ＵＥ１００Ｂよりも優先して選択してもよい。遠隔ＵＥ１００Ａは、レイテンシが小さい中継ＵＥ１００Ｂを、レイテンシが大きい中継ＵＥ１００Ｂよりも優先して選択してもよい。

遠隔ＵＥ１００Ａは、ネットワーク通信状態に含まれる負荷状況について、負荷が小さい中継ＵＥ１００Ｂを、負荷が大きい中継ＵＥ１００Ｂよりも優先して選択してもよい。

また、遠隔ＵＥ１００Ａは、サイドリンク通信状態についても、ネットワーク通信状態と同様にして中継ＵＥ選択を行う。但し、サイドリンク通信状態に含まれる無線状態については、遠隔ＵＥ１００Ａは、自身の通信相手方（ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ）に対する無線状況が良い中継ＵＥ１００Ｂを優先して選択してもよい。また、遠隔ＵＥ１００Ａは、ＣＢＲの測定値が低い中継ＵＥ１００Ｂを、ＣＢＲの測定値が高い中継ＵＥ１００Ｂよりも優先して選択してもよい。

さらに、遠隔ＵＥ１００Ａは、中継能力情報については、自身のＵ２Ｎ及びＵ２Ｕの用途に見合った中継モードの中継ＵＥ１００Ｂを優先して選択してもよい。遠隔ＵＥ１００Ａは、負荷状況（ＣＰＵやメモリの使用率など）が小さい中継ＵＥ１００Ｂを、負荷状況が大きい中継ＵＥ１００Ｂよりも優先して選択してもよい。遠隔ＵＥ１００Ａは、バッテリ状態については、電源に接続されている中継ＵＥ１００Ｂを優先して選択してもよい。

遠隔ＵＥ１００Ａは、中継ＵＥ選択処理によって１つの中継ＵＥ１００Ｂを選択すると、ステップＳ１０４において、選択した中継ＵＥ１００Ｂ（ここでは、中継ＵＥ１００Ｂ＃１）に対してサイドリンクの接続確立処理を行う。

図１２は、一実施形態に係る中継ＵＥ再選択手順のシーケンスを示す図である。ここでは、上述の中継ＵＥ選択手順との相違点について説明する。

図１２に示すように、ステップＳ１５１において、遠隔ＵＥ１００Ａは、中継ＵＥ１００Ｂ＃１とのサイドリンク接続を確立した状態にある。遠隔ＵＥ１００Ａは、中継ＵＥ１００Ｂ＃１とのサイドリンク無線状態が劣化したことに応じて中継ＵＥ再選択をトリガしてもよい。

ステップＳ１５２及びＳ１５３において、遠隔ＵＥ１００Ａは、中継ＵＥ１００Ｂ＃１及び中継ＵＥ１００Ｂ＃２のそれぞれから中継ＵＥメッセージを受信する。

ステップＳ１５４において、遠隔ＵＥ１００Ａは、中継ＵＥ１００Ｂ＃１及び中継ＵＥ１００Ｂ＃２のそれぞれの中継ＵＥメッセージに基づいて、中継ＵＥ１００Ｂ＃２への切り替え（再選択）を行うか否かを判定する。このような中継ＵＥ再選択の基準は、上述の中継ＵＥ選択の基準と同様である。ここでは、遠隔ＵＥ１００Ａが、中継ＵＥ１００Ｂ＃２への再選択を行うと判定したと仮定して説明を進める。

ステップＳ１５４において、遠隔ＵＥ１００Ａは、再選択した中継ＵＥ１００Ｂ＃２に対してサイドリンクの接続確立処理を行う。なお、遠隔ＵＥ１００Ａは、中継ＵＥ１００Ｂ＃１とのサイドリンク接続を解放する。

（サイドリンク通信制御）
次に、一実施形態に係るサイドリンク中継手順におけるサイドリンク通信制御ついて説明する。

中継ＵＥ１００Ｂとのサイドリンク接続を有する遠隔ＵＥ１００Ａは、中継ＵＥ１００Ｂを介してセルラ通信ネットワーク又は他のＵＥ１００Ｃとの通信を行うことが可能である。しかしながら、このようなサイドリンク通信が開始された後、ＵＥ１００の移動等の状況変化が生じ得るため、サイドリンク通信を適切に行うことが困難になり得る。

一実施形態に係るサイドリンク通信制御は、中継ＵＥ１００Ｂとのサイドリンク接続を有する遠隔ＵＥ１００Ａが、遠隔ＵＥ１００Ａとセルラ通信ネットワーク（ｇＮＢ２００）との間のネットワーク通信状態を判定するステップと、遠隔ＵＥ１００Ａが、ネットワーク通信状態に基づいて、遠隔ＵＥ１００Ａと中継ＵＥ１００Ｂとのサイドリンク通信に関する制御を行うステップとを有する。これにより、遠隔ＵＥ１００Ａと中継ＵＥ１００Ｂとのサイドリンク通信を適切に制御できる。

一実施形態に係るサイドリンク通信制御は、遠隔ＵＥ１００Ａとのサイドリンク接続を有する中継ＵＥ１００Ｂが、中継ＵＥ１００Ｂとセルラ通信ネットワーク（ｇＮＢ２００）との間の通信状態、又は中継ＵＥ１００Ｂと他のＵＥ１００Ｃとの間の通信状態を判定するステップと、中継ＵＥ１００Ｂが、判定された通信状態に基づいて、中継ＵＥ１００Ｂと遠隔ＵＥ１００Ａとのサイドリンク通信に関する制御を行うステップとを有する。これにより、遠隔ＵＥ１００Ａと中継ＵＥ１００Ｂとのサイドリンク通信を適切に制御できる。

（１）遠隔ＵＥ１００Ａによるサイドリンク通信制御

（１．１）動作パターン１
一実施形態に係る遠隔ＵＥ１００Ａによるサイドリンク通信制御の動作パターン１について説明する。

遠隔ＵＥ１００Ａによるサイドリンク通信制御の動作パターン１において、中継ＵＥ１００Ｂとのサイドリンク接続を有する遠隔ＵＥ１００Ａは、遠隔ＵＥ１００Ａとセルラ通信ネットワークとの間のネットワーク通信状態の改善を検知する。そして、遠隔ＵＥ１００Ａは、当該改善が検知されたことに応じて、遠隔ＵＥ１００Ａと中継ＵＥ１００Ｂとのサイドリンク通信を中止するための処理を行う。

これにより、遠隔ＵＥ１００Ａは、サイドリンク中継が開始された後、遠隔ＵＥ１００Ａとセルラ通信ネットワークとの間のネットワーク通信状態が改善した場合、サイドリンク中継による通信をセルラ通信ネットワークとの直接通信に切り替えることができる。

図１３は、一実施形態に係る遠隔ＵＥ１００Ａによるサイドリンク通信制御の動作パターン１を示す図である。図１３において、中継ＵＥ１００Ｂとのサイドリンク接続を有する遠隔ＵＥ１００Ａがカバレッジ外からカバレッジ内へ移動する場合を主として想定する。なお、図１３において、必須ではないステップを破線で示している。

図１３に示すように、ステップＳ２０１において、遠隔ＵＥ１００Ａは、中継ＵＥ１００Ｂとサイドリンク接続を確立した状態にある。中継ＵＥ１００Ｂの中継モードは、Ｕ２Ｎ中継及びＵ２Ｕ中継のどちらであってもよい。

ステップＳ２０２において、遠隔ＵＥ１００Ａは、データを中継ＵＥ１００Ｂと送受信する。

ステップＳ２０３において、中継ＵＥ１００Ｂは、遠隔ＵＥ１００Ａが送受信するデータを中継する。図１３において、中継ＵＥ１００Ｂが中継データをｇＮＢ２００と送受信する一例を示しているが、中継ＵＥ１００Ｂが中継データを他のＵＥ１００Ｃと送受信してもよい。

ステップＳ２０４において、遠隔ＵＥ１００Ａは、遠隔ＵＥ１００Ａとセルラ通信ネットワーク（ｇＮＢ２００）との間のネットワーク通信状態を判定し、ネットワーク通信状態の変化を検知する。

例えば、遠隔ＵＥ１００Ａは、ステップＳ２０４において、自身がカバレッジ外からカバレッジ内へ移動したことを検知する。遠隔ＵＥ１００Ａは、セルラ通信ネットワークから受信する参照信号の受信電力（ＲＳＲＰ）が閾値を上回ったことに応じて、カバレッジ内へ移動したことを検知してもよい。遠隔ＵＥ１００Ａは、セルラ通信ネットワークから同期信号を受信したことに応じて、カバレッジ内へ移動したことを検知してもよい。或いは、遠隔ＵＥ１００Ａは、ステップＳ２０４において、遠隔ＵＥ１００ＡがＲＲＣアイドル状態又はＲＲＣインアクティブ状態からＲＲＣコネクティッド状態に遷移（後述のステップＳ２０５）したことを検知してもよい。

ここで、ＲＳＲＰと比較する閾値や、遠隔ＵＥ１００Ａが検知するべきネットワーク通信状態は、ｇＮＢ２００からシステム情報（ＳＩＢ）等で設定されてもよいし、予め規定された閾値（例えばＳ－ｃｒｉｔｅｒｉａ）及び／又はＳＩＭ（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ Ｍｏｄｕｌｅ）等に事前書き込みされた設定（Ｐｒｅ－ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）であってもよい。

ステップＳ２０５において、遠隔ＵＥ１００Ａは、ｇＮＢ２００とのネットワーク接続を確立し、ＲＲＣコネクティッド状態に遷移する。なお、ステップＳ２０５は、後述のステップＳ２０８以降、例えば、後述のステップＳ２０８とステップＳ２０９との間で行われてもよい。

遠隔ＵＥ１００Ａは、ネットワーク通信状態の変化を検知したことに応じて、遠隔ＵＥ１００Ａと中継ＵＥ１００Ｂとのサイドリンク通信を中止するための処理を行う。

そのような処理として、遠隔ＵＥ１００Ａは、ネットワーク通信状態の変化（例えば、ＲＲＣコネクティッド状態に遷移したこと）について中継ＵＥ１００Ｂに通知してもよい（ステップＳ２０６）。ここで、遠隔ＵＥ１００Ａは、セルラ通信ネットワークから受信する参照信号の受信電力（ＲＳＲＰ）を遠隔ＵＥ１００Ａに通知してもよい。このような通知は、ＰＣ５－ＲＲＣメッセージ又はＰＣ５－Ｓメッセージにより行われてもよい。

中継ＵＥ１００Ｂは、遠隔ＵＥ１００Ａからの通知に基づき、遠隔ＵＥ１００Ａとのサイドリンク接続を解放する処理を行ってもよい。例えば、中継ＵＥ１００Ｂは、ＰＣ５－ＲＲＣエンティティ及び／又はＰＣ５－Ｓエンティティを破棄したり、遠隔ＵＥ１００Ａに対してＰＣ－ＲＲＣ解放指示を送信したりする。

遠隔ＵＥ１００Ａは、ネットワーク通信状態の変化を検知したことに応じて、中継ＵＥ１００Ｂとのサイドリンク通信を中止してもよい（ステップＳ２０７）。例えば、遠隔ＵＥ１００Ａは、中継ＵＥ１００Ｂへの応答等を行わないことによって通信タイムアウトを発生させ、中継ＵＥ１００Ｂに暗示的にサイドリンク接続の解放を通知する。遠隔ＵＥ１００Ａは、自身のＰＣ５－ＲＲＣエンティティ及び／又はＰＣ５－Ｓエンティティを破棄してもよい。

ステップＳ２０８において、遠隔ＵＥ１００Ａは、中継ＵＥ１００Ｂとのサイドリンク接続を解放する処理を行う。例えば、遠隔ＵＥ１００Ａは、サイドリンク接続の解放を示すＰＣ５－ＲＲＣメッセージを用いて、中継ＵＥ１００Ｂへ明示的に接続解放を通知してもよい。

ステップＳ２０９において、遠隔ＵＥ１００Ａは、ｇＮＢ２００とのネットワーク通信によりデータを送受信する。

本動作パターンではＵ２Ｎ中継について説明したが、Ｕ２Ｕ中継に適用してもよい。この場合、本動作パターンにおけるｇＮＢ２００を他のＵＥ（他の遠隔ＵＥ）１００Ｃと読み替え、ネットワーク通信状態を、遠隔ＵＥ１００Ａと他の遠隔ＵＥ１００Ｃとの間の通信状態と読み替えればよい。遠隔ＵＥ１００Ａは、例えばディスカバリー手順により、他の遠隔ＵＥ１００Ｃが近傍（直接通信可能な範囲）に居ることを検知してもよい（ステップＳ２０４）。その後、本動作パターンと同様に遠隔ＵＥ１００Ａは中継ＵＥ１００Ｂとのサイドリンク接続を解放する動作を行う。

（１．２）動作パターン２
一実施形態に係る遠隔ＵＥ１００Ａによるサイドリンク通信制御の動作パターン２について説明する。

遠隔ＵＥ１００Ａによるサイドリンク通信制御の動作パターン２において、Ｕ２Ｎ中継を行う中継ＵＥ１００Ｂは、セルラ通信ネットワークの第１セルがブロードキャストする第１システム情報を遠隔ＵＥ１００Ａに転送する。遠隔ＵＥ１００Ａは、セルラ通信ネットワークの第２セルとのネットワーク通信状態の改善を検知する。そして、遠隔ＵＥ１００Ａは、当該改善が検知されたことに応じて、中継ＵＥ１００Ｂから転送される第１システム情報ではなく、第２セルがブロードキャストする第２システム情報を取得する。これにより、遠隔ＵＥ１００Ａが接続する第１セルとは異なる第２セルのカバレッジに遠隔ＵＥ１００Ａが移動した場合、遠隔ＵＥ１００Ａが第２セルのシステム情報を取得できる。

図１４は、一実施形態に係る遠隔ＵＥ１００Ａによるサイドリンク通信制御の動作パターン２を示す図である。図１４において、セル＃１（第１セル）をｇＮＢ２００＃１が管理し、セル＃２（第２セル）をｇＮＢ２００＃２が管理する一例を示しているが、セル＃１及びセル＃２を１つのｇＮＢ２００が管理していてもよい。

図１４に示すように、ステップＳ３０１において、セル＃１のカバレッジ内に位置する中継ＵＥ１００Ｂは、セル＃１のシステム情報であるＳＩＢ＃１（第１システム情報）をセル＃１から受信（取得）する。

ステップＳ３０２において、中継ＵＥ１００Ｂは、ＳＩＢ＃１を遠隔ＵＥ１００Ａに転送する。カバレッジ外に位置する遠隔ＵＥ１００Ａは、中継ＵＥ１００ＢからＳＩＢ＃１を受信及び適用する。

ステップＳ３０３において、遠隔ＵＥ１００Ａは、遠隔ＵＥ１００Ａとセル＃２との間のネットワーク通信状態を判定し、ネットワーク通信状態の変化を検知する。

例えば、遠隔ＵＥ１００Ａは、ステップＳ３０３において、自身がカバレッジ外からセル＃２のカバレッジ内へ移動したことを検知する。遠隔ＵＥ１００Ａは、セル＃２から受信する参照信号の受信電力（ＲＳＲＰ）が閾値を上回ったことに応じて、セル＃２のカバレッジ内へ移動したことを検知する。遠隔ＵＥ１００Ａは、セル＃２から同期信号を受信したことに応じて、セル＃２のカバレッジ内へ移動したことを検知してもよい。ここで、ＲＳＲＰと比較する閾値や、遠隔ＵＥ１００Ａが検知するべきネットワーク通信状態は、ｇＮＢ２００からシステム情報（ＳＩＢ）等で設定されてもよいし、予め規定された閾値（例えばＳ－ｃｒｉｔｅｒｉａ）及び／又はＳＩＭ等に事前書き込みされた設定（Ｐｒｅ－ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）であってもよい。

ステップＳ３０４において、セル＃２のカバレッジ内へ移動した遠隔ＵＥ１００Ａは、セル＃２のシステム情報であるＳＩＢ＃２（第２システム情報）をセル＃２から受信（取得）する。遠隔ＵＥ１００Ａは、中継ＵＥ１００Ｂから転送されたＳＩＢ＃１による設定を破棄してもよい。

図１５は、一実施形態に係る遠隔ＵＥ１００Ａによるサイドリンク通信制御の動作パターン２の変更例を示す図である。この変更例では、遠隔ＵＥ１００Ａがカバレッジ内からカバレッジ外へ移動する場合を想定する。

図１５に示すように、ステップＳ３５１において、セル＃１のカバレッジ内に位置する遠隔ＵＥ１００Ａは、ＳＩＢをセル＃１から受信（取得）する。

ステップＳ３５２において、遠隔ＵＥ１００Ａは、遠隔ＵＥ１００Ａとセル＃１との間のネットワーク通信状態を判定し、ネットワーク通信状態の変化を検知する。

例えば、遠隔ＵＥ１００Ａは、ステップＳ３５２において、自身がセル＃１のカバレッジ内からカバレッジ外へ移動したことを検知する。遠隔ＵＥ１００Ａは、セル＃１から受信する参照信号の受信電力（ＲＳＲＰ）が閾値を下回ったことに応じて、カバレッジ外へ移動したことを検知してもよい。ここで、ＲＳＲＰと比較する閾値は、ｇＮＢ２００からシステム情報（ＳＩＢ）等で設定されてもよいし、予め規定された閾値（例えばＳ－ｃｒｉｔｅｒｉａ）及び／又はＳＩＭ等に事前書き込みされた設定（Ｐｒｅ－ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）であってもよい。

ここで、遠隔ＵＥ１００Ａは、中継ＵＥディスカバリー手順や、上述の中継ＵＥ選択手順を行い、中継ＵＥ１００Ｂとのサイドリンク接続を確立してもよい。

ステップＳ３５３において、セル＃１のカバレッジ内に位置する中継ＵＥ１００Ｂは、ＳＩＢをセル＃１から受信（取得）する。

ステップＳ３５４において、中継ＵＥ１００Ｂは、ＳＩＢを遠隔ＵＥ１００Ａに転送する。カバレッジ外に位置する遠隔ＵＥ１００Ａは、中継ＵＥ１００ＢからＳＩＢを受信及び適用する。

なお、図１５において、中継ＵＥ１００Ｂがセル＃１のカバレッジ内に位置する一例について説明したが、中継ＵＥ１００Ｂが別のセル（セル＃２）に位置していてもよい。この場合、中継ＵＥ１００Ｂは、セル＃２のＳＩＢをカバレッジ外の遠隔ＵＥ１００Ａに転送する。遠隔ＵＥ１００Ａは、セル＃１のＳＩＢによる設定を破棄してもよい。

（２）中継ＵＥ１００Ｂによる通信制御
一実施形態に係る中継ＵＥ１００Ｂによるサイドリンク通信制御について説明する。

遠隔ＵＥ１００Ａとのサイドリンク接続を有する中継ＵＥ１００Ｂは、中継ＵＥ１００Ｂとセルラ通信ネットワーク（ｇＮＢ２００）との間の通信状態、又は中継ＵＥ１００Ｂと他のＵＥ１００Ｃとの間の通信状態の劣化を検知する。そして、中継ＵＥ１００Ｂは、当該劣化が検知されたことに応じて、遠隔ＵＥ１００Ａとのサイドリンク通信を中止するための所定の処理を行う。

遠隔ＵＥ１００Ａは、中継ＵＥ１００Ｂとセルラ通信ネットワーク（ｇＮＢ２００）との間の通信状態、又は中継ＵＥ１００Ｂと他のＵＥ１００Ｃとの間の通信状態を把握できず、サイドリンク中継が継続可能か否かを判定することが難しい。そこで、中継ＵＥ１００Ｂは、当該通信状態の劣化を検知した場合、遠隔ＵＥ１００Ａとのサイドリンク通信を中止するための所定の処理を行うことで、遠隔ＵＥ１００Ａが中継ＵＥ再選択処理等の処理を行うことを可能とする。

中継ＵＥ１００Ｂは、所定の処理において、中継ＵＥ１００Ｂ以外の中継ＵＥ１００Ｂを再選択させる再選択指示を遠隔ＵＥ１００Ａに送信してもよい。中継ＵＥ１００Ｂは、中継ＵＥ１００Ｂと他のＵＥ１００Ｃとの間の通信状態の劣化を検知した場合、当該他のＵＥを遠隔ＵＥ１００Ａに通知してもよい。

図１６は、一実施形態に係る中継ＵＥ１００Ｂによるサイドリンク通信制御を示す図である。なお、図１６において、必須ではないステップを破線で示している。

図１６に示すように、ステップＳ４０１において、遠隔ＵＥ１００Ａは、中継ＵＥ１００Ｂとサイドリンク接続を確立した状態にある。中継ＵＥ１００Ｂの中継モードは、Ｕ２Ｎ中継及びＵ２Ｕ中継のどちらであってもよい。

ステップＳ４０２において、遠隔ＵＥ１００Ａは、データを中継ＵＥ１００Ｂと送受信する。

ステップＳ４０３において、中継ＵＥ１００Ｂは、遠隔ＵＥ１００Ａが送受信するデータを中継する。具体的には、中継ＵＥ１００Ｂは、中継データをｇＮＢ２００又は他のＵＥ１００Ｃと送受信する。

ステップＳ４０４において、中継ＵＥ１００Ｂは、中継ＵＥ１００Ｂとセルラ通信ネットワーク（ｇＮＢ２００）との間の通信状態、又は中継ＵＥ１００Ｂと他のＵＥ１００Ｃとの間の通信状態を判定し、当該通信状態の劣化を検知する。

例えば、中継ＵＥ１００Ｂは、Ｕ２Ｎ中継の場合、ｇＮＢ２００とのネットワーク接続におけるＲＬＦ（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｆａｉｌｕｒｅ）、ＲＲＣ接続のリカバリ失敗、及びＲＲＣ接続解放のうち少なくとも１つを検知してもよい。中継ＵＥ１００Ｂは、ｇＮＢ２００から受信する参照信号の受信電力（ＲＳＲＰ）又はｇＮＢ２００とのネットワーク通信のスループットが閾値を下回ったこと、又は、ｇＮＢ２００とのネットワーク通信のリソース使用率（占有率）が閾値を上回ったことを検知してもよい。

他方、Ｕ２Ｕ中継の場合、中継ＵＥ１００Ｂは、他のＵＥ１００Ｃとのサイドリンク接続におけるＲＬＦ、ＰＣ５－ＲＲＣ接続解放、ＰＣ５－Ｓ接続解放、ＰＣ５－ＲＲＣ接続確立の失敗、及びＰＣ５－Ｓ接続確立の失敗のうち少なくとも１つを検知してもよい。中継ＵＥ１００Ｂは、他のＵＥ１００Ｃから受信する参照信号の受信電力（ＲＳＲＰ）又は他のＵＥ１００Ｃとのサイドリンク通信のスループットが閾値を下回ったこと、又は、他のＵＥ１００Ｃとのサイドリンク通信のリソース使用率（占有率）が閾値を上回ったことを検知してもよい。

なお、閾値は、ｇＮＢ２００からシステム情報（ＳＩＢ）等で設定されてもよいし、予め規定された閾値（例えばＳ－ｃｒｉｔｅｒｉａ）であってもよいし、ＳＩＭ等に事前書き込みされた設定（Ｐｒｅ－ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）であってもよい。

ステップＳ４０５において、中継ＵＥ１００Ｂは、中継ＵＥ１００Ｂとセルラ通信ネットワーク（ｇＮＢ２００）との間の通信状態の劣化、又は中継ＵＥ１００Ｂと他のＵＥ１００Ｃとの間の通信状態を判定し、当該通信状態の劣化を示すメッセージを遠隔ＵＥ１００Ａに送信する。メッセージは、ユニキャストで送信するＰＣ５－ＲＲＣメッセージであってもよいし、ブロードキャストで送信するメッセージであってもよい。

例えば、ステップＳ４０５のメッセージは、中継ＵＥ再選択処理を遠隔ＵＥ１００Ａに指示する再選択指示であってもよい。Ｕ２Ｕ中継の場合、メッセージは、サイドリンク通信状態が劣化した他のＵＥ１００Ｃを示す宛先ＩＤを含んでもよい。メッセージは、通信状態の劣化がネットワーク通信状態の劣化であるか又はサイドリンク通信状態の劣化であるかを示す情報を含んでもよい。

ステップＳ４０５のメッセージは、遠隔ＵＥ１００Ａとのサイドリンク通信の一時中断を示すサスペンド指示であってもよい。この場合、中継ＵＥ１００Ｂは、中継ＵＥ１００Ｂとセルラ通信ネットワーク（ｇＮＢ２００）との間の通信状態又は中継ＵＥ１００Ｂと他のＵＥ１００Ｃとの間の通信状態が改善したときに、遠隔ＵＥ１００Ａとのサイドリンク通信の再開を示すレジューム指示を遠隔ＵＥ１００Ａに送信してもよい。これらの指示は、原因（Ｃａｕｓｅ：上記検知結果に基づく）を示す情報を含んでもよい。

ステップＳ４０５のメッセージは、ディスカバリーメッセージであってもよい。ディスカバリーメッセージは、中継ＵＥ１００Ｂがサイドリンク接続を有する他のＵＥ１００Ｃの識別子のリストを含む。中継ＵＥ１００Ｂは、リスト中のいずれかのＵＥ１００Ｃとの間の通信状態の劣化を検知した場合、当該ＵＥ１００Ｃの識別子を削除するようにリストを更新し、更新したリストを含むディスカバリーメッセージを遠隔ＵＥ１００Ａに通知する。これにより、遠隔ＵＥ１００Ａは、サイドリンク中継により通信が可能な他のＵＥ１００Ｃを正しく把握できる。なお、当該リストにｇＮＢ２００の識別子が含まれる場合（つまりＵ２Ｎ中継の場合）、当該識別子（セルＩＤもしくはネットワーク接続を示す識別子等）を当該リストから削除してもよい。

ステップＳ４０５のメッセージは、上述の中継ＵＥメッセージであってもよい。つまり、中継ＵＥ２００Ｂは、ｇＮＢ２００もしくは他のＵＥ１００Ｃとの通信状態の変化（判定）に応じて、上述の中継ＵＥメッセージの送信をトリガする。

ステップＳ４０６において、中継ＵＥ１００Ｂは、遠隔ＵＥ１００Ａとのサイドリンク通信を中止するための処理を行ってもよい。例えば、中継ＵＥ１００Ｂは、遠隔ＵＥ１００Ａへの応答等を行わないことによって通信タイムアウトを発生させ、遠隔ＵＥ１００Ａに暗示的にサイドリンク接続の解放を通知してもよい。中継ＵＥ１００Ｂは、サイドリンク接続の解放を示すＰＣ５－ＲＲＣメッセージを用いて、遠隔ＵＥ１００Ａへ明示的に接続解放を通知してもよい。

ステップＳ４０７において、遠隔ＵＥ１００Ａは、例えばステップＳ４０５で中継ＵＥ１００Ｂから受信するメッセージに基づいて、中継ＵＥ再選択処理をトリガしてもよい。ここで、遠隔ＵＥ１００Ａは、メッセージを送信した中継ＵＥ１００Ｂを再選択候補から除いたうえで中継ＵＥ再選択処理を行ってもよい。遠隔ＵＥ１００Ａ内において、ＡＳレイヤは、メッセージを受信したこと（及び当該メッセージの内容）を上位レイヤ（ＰＣ５－Ｓ等）に通知してもよい。この場合、上位レイヤは、中継ＵＥディスカバリー手順において、メッセージを送信した中継ＵＥ１００Ｂを発見対象から除いてもよい。

（その他の実施形態）
上述の各シーケンスは、別個独立に実施する場合に限らず、異なるシーケンスの２以上のステップを組み合わせて実施可能である。

ＵＥ１００又はｇＮＢ２００が行う各処理をコンピュータに実行させるプログラムが提供されてもよい。プログラムは、コンピュータ読取り可能媒体に記録されていてもよい。コンピュータ読取り可能媒体を用いれば、コンピュータにプログラムをインストールすることが可能である。ここで、プログラムが記録されたコンピュータ読取り可能媒体は、非一過性の記録媒体であってもよい。非一過性の記録媒体は、特に限定されるものではないが、例えば、ＣＤ－ＲＯＭやＤＶＤ－ＲＯＭ等の記録媒体であってもよい。

また、ＵＥ１００又はｇＮＢ２００が行う各処理を実行する回路を集積化し、ＵＥ１００又はｇＮＢ２００の少なくとも一部を半導体集積回路（チップセット、ＳｏＣ）として構成してもよい。

以上、図面を参照して実施形態について詳しく説明したが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。

本願は、米国仮出願第６３／０８６１４６号（２０２０年１０月１日出願）の優先権を主張し、その内容の全てが本願明細書に組み込まれている。

Claims (3)

1. セルラ通信システムで用いる通信制御方法であって、
   遠隔ユーザ装置の下位レイヤが、前記遠隔ユーザ装置のデータを中継する第１中継ユーザ装置とネットワークとの間の無線リンク障害（ＲＬＦ）を示す情報を含むＰＣ５－ＲＲＣメッセージを前記第１中継ユーザ装置から受信することと、
   前記遠隔ユーザ装置の下位レイヤが、前記ＲＬＦを示す情報に基づいて前記遠隔ユーザ装置の上位レイヤに通知を行うことと、をさらに有し、
   前記遠隔ユーザ装置の上位レイヤは、前記遠隔ユーザ装置のデータを中継する能力を有する中継ユーザ装置のディスカバリに関する設定を行うレイヤである
   通信制御方法。
2. セルラ通信システムで用いる遠隔ユーザ装置であって、
   上位レイヤと、
   前記遠隔ユーザ装置のデータを中継する第１中継ユーザ装置から、前記第１中継ユーザ装置とネットワークとの間の無線リンク障害（ＲＬＦ）を示す情報を含むＰＣ５－ＲＲＣメッセージを受信し、前記ＲＬＦを示す情報に基づいて前記上位レイヤに通知を行う下位レイヤと、を備え、
   前記上位レイヤは、前記遠隔ユーザ装置のデータを中継する能力を有する中継ユーザ装置のディスカバリに関する設定を行うレイヤである
   遠隔ユーザ装置。
3. セルラ通信システムで用いる遠隔ユーザ装置を制御するためのプロセッサであって、
   前記遠隔ユーザ装置の下位レイヤが、前記遠隔ユーザ装置のデータを中継する第１中継ユーザ装置とネットワークとの間の無線リンク障害（ＲＬＦ）を示す情報を含むＰＣ５－ＲＲＣメッセージを前記第１中継ユーザ装置から受信する処理と、
   前記遠隔ユーザ装置の下位レイヤが、前記ＲＬＦを示す情報に基づいて前記遠隔ユーザ装置の上位レイヤに通知を行う処理と、を実行し、
   前記遠隔ユーザ装置の上位レイヤは、前記遠隔ユーザ装置のデータを中継する能力を有する中継ユーザ装置のディスカバリに関する設定を行うレイヤである
   プロセッサ。

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