JP5826937B2 - 移動通信システム、基地局、ユーザ端末、及びプロセッサ - Google Patents

Description

本発明は、Ｄ２Ｄ通信をサポートする移動通信システムに関する。

移動通信システムの標準化プロジェクトである３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）では、リリース１２以降の新機能として、端末間（Ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ Ｄｅｖｉｃｅ：Ｄ２Ｄ）通信の導入が検討されている（非特許文献１参照）。

Ｄ２Ｄ通信は、近接する複数のユーザ端末が、移動通信システムに割り当てられた周波数帯域内で直接的な無線通信を行うものである。なお、Ｄ２Ｄ通信は、近傍サービス（Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ Ｓｅｒｖｉｃｅ）通信と称されることもある。

３ＧＰＰ技術報告 「ＴＲ ２２．８０３ Ｖ０．３．０」 ２０１２年５月

移動通信システムにおいてＤ２Ｄ通信を実現するためには、基地局が少なくとも部分的にＤ２Ｄ通信を制御する必要があると考えられる。

しかしながら、現状の仕様においては、基地局がＤ２Ｄ通信を適切に制御するための仕組みが存在しないという問題がある。

そこで、本発明は、基地局がＤ２Ｄ通信を適切に制御できる移動通信システムを提供する。

一実施形態によれば、端末間（Ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ Ｄｅｖｉｃｅ：Ｄ２Ｄ）通信をサポートする移動通信システムは、複数のユーザ端末に共通の無線ネットワーク一時識別子（ＲＮＴＩ）であって、且つ、前記Ｄ２Ｄ通信を制御するためのＤ２Ｄ制御信号を前記複数のユーザ端末に一括して送信するためのＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩを、前記複数のユーザ端末に通知する基地局を有する。

一実施形態によれば、端末間（Ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ Ｄｅｖｉｃｅ：Ｄ２Ｄ）通信をサポートする移動通信システムにおける基地局は、複数のユーザ端末に共通の無線ネットワーク一時識別子（ＲＮＴＩ）であって、且つ、前記Ｄ２Ｄ通信を制御するためのＤ２Ｄ制御信号を前記複数のユーザ端末に一括して送信するためのＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩを、前記複数のユーザ端末に通知する通知部を有する。

一実施形態によれば、端末間（Ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ Ｄｅｖｉｃｅ：Ｄ２Ｄ）通信をサポートする移動通信システムにおけるユーザ端末は、複数のユーザ端末に共通の無線ネットワーク一時識別子（ＲＮＴＩ）であって、且つ、前記Ｄ２Ｄ通信を制御するためのＤ２Ｄ制御信号を基地局が前記複数のユーザ端末に一括して送信するためのＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩを、前記基地局から受信する受信部を有する。

一実施形態によれば、端末間（Ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ Ｄｅｖｉｃｅ：Ｄ２Ｄ）通信をサポートする移動通信システムにおけるユーザ端末に備えられるプロセッサは、複数のユーザ端末に共通の無線ネットワーク一時識別子（ＲＮＴＩ）であって、且つ、前記Ｄ２Ｄ通信を制御するためのＤ２Ｄ制御信号を基地局が前記複数のユーザ端末に一括して送信するためのＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩを、前記基地局から受信するための処理を行う。

ＬＴＥシステムの構成図である。 ＵＥのブロック図である。 ｅＮＢのブロック図である。 ＬＴＥシステムにおける無線インターフェイスのプロトコルスタック図である。 ＬＴＥシステムで使用される無線フレームの構成図である。 セルラ通信におけるデータパスを示す。 Ｄ２Ｄ通信におけるデータパスを示す。 第１の割り当て方式におけるリソース割り当ての一例を説明するための図である。 第２の割り当て方式におけるリソース割り当ての一例を説明するための図である。 Ｄ２Ｄ用共通ＲＮＴＩの割り当てパターンを説明するための図である。 Ｄ２Ｄ用無線リソースの割り当てパターン１を説明するための図である。 Ｄ２Ｄ用無線リソースの割り当てパターン２を説明するための図である。

（１）実施形態の概要
実施形態に係る移動通信システムは、端末間（Ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ Ｄｅｖｉｃｅ：Ｄ２Ｄ）通信をサポートする。移動通信システムは、複数のユーザ端末に共通の無線ネットワーク一時識別子（ＲＮＴＩ）であって、且つ、前記Ｄ２Ｄ通信を制御するためのＤ２Ｄ制御信号を前記複数のユーザ端末に一括して送信するためのＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩを、前記複数のユーザ端末に通知する基地局を有する。

通常、ＲＮＴＩはユーザ端末の一時的な識別子であって、基地局がユーザ端末毎に制御信号を送信するために、基地局がユーザ端末毎に異なるＲＮＴＩを割り当てる。これに対し、本実施形態に係るＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩは、複数のユーザ端末に共通のＲＮＴＩであるので、基地局は、Ｄ２Ｄ通信を行う複数のユーザ端末にＤ２Ｄ制御信号を一括して送信できる。すなわち、Ｄ２Ｄ通信を行う複数のユーザ端末を一括して制御できる。したがって、基地局がＤ２Ｄ通信を適切に制御できる。

前記基地局は、ユーザ端末が前記Ｄ２Ｄ通信の待ち受けを開始する際に、当該ユーザ端末に対して前記Ｄ２Ｄ用共通ＲＮＴＩを通知してもよい。これにより、Ｄ２Ｄ通信を開始する可能性のあるユーザ端末に対してＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩを通知できる。

前記基地局は、ユーザ端末が前記Ｄ２Ｄ通信の待ち受け中の他のユーザ端末を発見した際に、当該ユーザ端末に対して前記Ｄ２Ｄ用共通ＲＮＴＩを通知してもよい。これにより、Ｄ２Ｄ通信を開始するユーザ端末に対してＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩを通知できる。また、Ｄ２Ｄ通信の待ち受け中の他のユーザ端末が既にＤ２Ｄ通信を開始しているのであれば、当該他のユーザ端末を発見したユーザ端末がＤ２Ｄ通信に参加できる。

或いは、前記基地局は、ユーザ端末が前記Ｄ２Ｄ通信の待ち受け中の他のユーザ端末を発見した際に、当該ユーザ端末及び当該他のユーザ端末に対して前記Ｄ２Ｄ用共通ＲＮＴＩを通知してもよい。これにより、Ｄ２Ｄ通信の開始時に、当該Ｄ２Ｄ通信を行う複数のユーザ端末に一括してＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩを通知できる。

前記Ｄ２Ｄ用共通ＲＮＴＩは、前記基地局のセル内で共通のＲＮＴＩであってもよい。セル内で共通とすることにより、基地局は、自身のセル内でＤ２Ｄ通信を行う全てのユーザ端末を一括して制御できる。この場合、前記Ｄ２Ｄ制御信号は、前記Ｄ２Ｄ通信に使用可能な無線リソースである割り当て候補無線リソースを示す情報を含んでもよい。これにより、基地局のセル内でＤ２Ｄ通信を行う複数のユーザ端末は、当該セル内でＤ２Ｄ通信に使用可能な無線リソース（割り当て候補無線リソース）を把握し、割り当て候補無線リソースの中から特定の無線リソースを選択できる。

或いは、前記Ｄ２Ｄ用共通ＲＮＴＩは、前記Ｄ２Ｄ通信を行うユーザ端末のグループ（Ｄ２Ｄグループ）毎に異なるＲＮＴＩであってもよい。Ｄ２Ｄグループ毎に異ならせることにより、基地局は、Ｄ２Ｄグループ毎に、当該グループに属する全てのユーザ端末を一括して制御できる。この場合、前記Ｄ２Ｄ制御信号は、前記Ｄ２Ｄ通信のために前記基地局が動的又は準静的に割り当てた無線リソースを示す情報を含んでもよい。これにより、基地局がＤ２Ｄグループ毎に動的又は準静的な無線リソース割り当て（スケジューリング）を行うことができる。さらに、前記Ｄ２Ｄ制御信号は、前記Ｄ２Ｄ通信における送信側及び受信側を識別するための識別情報を含んでもよい。これにより、基地局がＤ２Ｄグループに属する送信側のユーザ端末及び受信側のユーザ端末のそれぞれに対して個別にスケジューリングを行うことができる。

以下において、図面を参照して、３ＧＰＰ規格に準拠して構成されるセルラ移動通信システム（以下、「ＬＴＥシステム」）にＤ２Ｄ通信を導入する場合の実施形態を説明する。

（２）ＬＴＥシステム
図１は、本実施形態に係るＬＴＥシステムの構成図である。

図１に示すように、ＬＴＥシステムは、複数のＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）１００と、Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ−ＵＭＴＳ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１０と、ＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）２０と、を含む。Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０及びＥＰＣ２０は、ネットワークを構成する。

ＵＥ１００は、移動型の無線通信装置であり、接続を確立したセル（サービングセル）との無線通信を行う。ＵＥ１００はユーザ端末に相当する。

Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０は、複数のｅＮＢ２００（ｅｖｏｌｖｅｄ Ｎｏｄｅ−Ｂ）を含む。ｅＮＢ２００は基地局に相当する。ｅＮＢ２００は、セルを管理しており、セルとの接続を確立したＵＥ１００との無線通信を行う。

なお、「セル」は、無線通信エリアの最小単位を示す用語として使用される他に、ＵＥ１００との無線通信を行う機能としても使用される。

ｅＮＢ２００は、例えば、無線リソース管理（ＲＲＭ）機能と、ユーザデータのルーティング機能と、モビリティ制御及びスケジューリングのための測定制御機能と、を有する。

ＥＰＣ２０は、ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）／Ｓ−ＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ−Ｇａｔｅｗａｙ）３００と、ＯＡＭ４００（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）と、を含む。

ＭＭＥは、ＵＥ１００に対する各種モビリティ制御等を行うネットワークノードであり、制御局に相当する。Ｓ−ＧＷは、ユーザデータの転送制御を行うネットワークノードであり、交換局に相当する。

ｅＮＢ２００は、Ｘ２インターフェイスを介して相互に接続される。また、ｅＮＢ２００は、Ｓ１インターフェイスを介してＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ３００と接続される。

ＯＡＭ４００は、オペレータによって管理されるサーバ装置であり、Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０の保守及び監視を行う。

次に、ＵＥ１００及びｅＮＢ２００の構成を説明する。

図２は、ＵＥ１００のブロック図である。図２に示すように、ＵＥ１００は、アンテナ１０１と、無線送受信機１１０と、ユーザインターフェイス１２０と、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機１３０と、バッテリ１４０と、メモリ１５０と、プロセッサ１６０と、を有する。メモリ１５０及びプロセッサ１６０は、制御部を構成する。

ＵＥ１００は、ＧＮＳＳ受信機１３０を有していなくてもよい。また、メモリ１５０をプロセッサ１６０と一体化し、このセット（すなわち、チップセット）をプロセッサ１６０’としてもよい。

アンテナ１０１及び無線送受信機１１０は、レイヤ１の一部に相当し、無線信号の送受信に用いられる。アンテナ１０１は、複数のアンテナ素子を含む。無線送受信機１１０は、プロセッサ１６０が出力するベースバンド信号を無線信号に変換してアンテナ１０１から送信する。また、無線送受信機１１０は、アンテナ１０１が受信する無線信号をベースバンド信号に変換してプロセッサ１６０に出力する。

ユーザインターフェイス１２０は、ＵＥ１００を所持するユーザとのインターフェイスであり、例えば、ディスプレイ、マイク、スピーカ、及び各種ボタンなどを含む。ユーザインターフェイス１２０は、ユーザからの操作を受け付けて、該操作の内容を示す信号をプロセッサ１６０に出力する。

ＧＮＳＳ受信機１３０は、ＵＥ１００の地理的な位置を示す位置情報を得るために、ＧＮＳＳ信号を受信して、受信した信号をプロセッサ１６０に出力する。

バッテリ１４０は、ＵＥ１００の各ブロックに供給すべき電力を蓄える。

メモリ１５０は、プロセッサ１６０によって実行されるプログラムと、プロセッサ１６０による処理に使用される情報と、を記憶する。

プロセッサ１６０は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号などを行うベースバンドプロセッサと、メモリ１５０に記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、を含む。プロセッサ１６０は、さらに、音声・映像信号の符号化・復号を行うコーデックを含んでもよい。

プロセッサ１６０は、例えば、各種の処理を実行するとともに、後述する各種の通信プロトコルを実行する。プロセッサ１６０が行う処理の詳細については後述する。

図３は、ｅＮＢ２００のブロック図である。図３に示すように、ｅＮＢ２００は、アンテナ２０１と、無線送受信機２１０と、ネットワークインターフェイス２２０と、メモリ２３０と、プロセッサ２４０と、を有する。メモリ２３０及びプロセッサ２４０は、制御部を構成する。

アンテナ２０１及び無線送受信機２１０は、レイヤ１の一部に相当し、無線信号の送受信に用いられる。アンテナ２０１は、複数のアンテナ素子を含む。無線送受信機２１０は、プロセッサ２４０が出力するベースバンド信号を無線信号に変換してアンテナ２０１から送信する。また、無線送受信機２１０は、アンテナ２０１が受信する無線信号をベースバンド信号に変換してプロセッサ２４０に出力する。

ネットワークインターフェイス２２０は、Ｘ２インターフェイスを介して隣接ｅＮＢ２００と接続され、Ｓ１インターフェイスを介してＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ３００と接続される。ネットワークインターフェイス２２０は、Ｘ２インターフェイス上で行う通信及びＳ１インターフェイス上で行う通信に用いられる。

メモリ２３０は、プロセッサ２４０によって実行されるプログラムと、プロセッサ２４０による処理に使用される情報と、を記憶する。

プロセッサ２４０は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号などを行うベースバンドプロセッサと、メモリ２３０に記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行うＣＰＵと、を含む。

プロセッサ２４０は、例えば、各種の処理を実行すると共に、後述する各種の通信プロトコルを実行する。プロセッサ２４０が行う処理の詳細については後述する。

図４は、ＬＴＥシステムにおける無線インターフェイスのプロトコルスタック図である。

図４に示すように、無線インターフェイスプロトコルは、ＯＳＩ参照モデルのレイヤ１〜レイヤ３に区分されており、レイヤ１は物理（ＰＨＹ）レイヤである。レイヤ２は、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤと、ＲＬＣ（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤと、ＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）レイヤと、を含む。レイヤ３は、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤを含む。

物理レイヤは、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。物理レイヤは、物理チャネルを用いて上位レイヤに伝送サービスを提供する。ＵＥ１００の物理レイヤとｅＮＢ２００の物理レイヤとの間では、物理チャネルを介してデータが伝送される。

ＭＡＣレイヤは、データの優先制御、及びハイブリッドＡＲＱ（ＨＡＲＱ）による再送処理などを行う。ＵＥ１００のＭＡＣレイヤとｅＮＢ２００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が伝送される。ｅＮＢ２００のＭＡＣレイヤは、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・符号化方式など）、及び割り当てリソースブロックを決定するＭＡＣスケジューラを含む。

ＲＬＣレイヤは、ＭＡＣレイヤ及び物理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ｅＮＢ２００のＲＬＣレイヤとの間では、論理チャネルを介してデータが伝送される。

ＰＤＣＰレイヤは、ヘッダ圧縮・伸張、及び暗号化・復号化を行う。

ＲＲＣレイヤは、制御プレーンでのみ定義される。ＵＥ１００のＲＲＣレイヤとｅＮＢ２００のＲＲＣレイヤとの間では、各種設定のための制御信号（ＲＲＣメッセージ）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ｅＮＢ２００のＲＲＣとの間にＲＲＣ接続がある場合、ＵＥ１００は接続状態であり、そうでない場合、ＵＥ１００はアイドル状態である。

ＲＲＣレイヤの上位に位置するＮＡＳ(Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ)レイヤは、セッション管理及びモビリティ管理などを行う。

図５は、ＬＴＥシステムで使用される無線フレームの構成図である。ＬＴＥシステムは、下りリンクにはＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ Ａｃｃｅｓｓ）、上りリンクにはＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）がそれぞれ使用される。

図５に示すように、無線フレームは、時間方向に並ぶ１０個のサブフレームで構成され、各サブフレームは、時間方向に並ぶ２個のスロットで構成される。各サブフレームの長さは１ｍｓであり、各スロットの長さは０．５ｍｓである。各サブフレームは、周波数方向に複数個のリソースブロック（ＲＢ）を含み、時間方向に複数個のシンボルを含む。各シンボルの先頭には、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）と呼ばれるガード区間が設けられる。

ＵＥ１００に割り当てられる無線リソースのうち、周波数リソースはリソースブロックにより特定され、時間リソースはサブフレームにより特定される。すなわち、無線リソースは、リソースブロック及びサブフレームの組み合わせにより特定される。

下りリンクにおいて、各サブフレームの先頭数シンボルの区間は、主に物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）として使用される制御領域である。また、各サブフレームの残りの区間は、主に物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）として使用できる領域である。

ＰＤＣＣＨは、下りリンク制御情報（ＤＣＩ）と称される制御信号を運搬する。ＤＣＩは、例えば、上りリンクのスケジューリング情報、下りリンクのスケジューリング情報、及びＴＰＣビットなどである。上りリンクＳＩは、上りリンクのリソースブロックの割当てを示す信号である。下りリンクＳＩは、下りリンクのリソースブロックの割当てを示す信号である。ＴＰＣビットは、上りリンクのチャネルを介して送信される信号の電力の増減を指示する信号である。

ＤＣＩは、ＲＮＴＩでマスキングされたＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）ビットを含み、ＵＥ１００は、自身のＲＮＴＩを用いてＤＣＩを復号及びＣＲＣ検査した結果が成功であれば、自身宛のＤＣＩであると認識する。すなわち、ｅＮＢ２００は、ＰＤＣＣＨにおける送信先のＵＥ１００を指定するためにＲＮＴＩを使用する。

上りリンクにおいて、各サブフレームにおける周波数方向の両端部は、主に物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）として使用される制御領域である。また、各サブフレームにおける周波数方向の中央部は、主に物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）として使用できる領域である。

（３）Ｄ２Ｄ通信
次に、ＬＴＥシステムの通常の通信（セルラ通信）とＤ２Ｄ通信とを比較して説明する。

図６は、セルラ通信におけるデータパスを示す。ここでは、ｅＮＢ２００−１との接続を確立したＵＥ１００−１と、ｅＮＢ２００−２との接続を確立したＵＥ１００−２と、の間でセルラ通信を行う場合を例示している。なお、データパスとは、ユーザデータ（ユーザプレーン）の転送経路を意味する。

図６に示すように、セルラ通信のデータパスはネットワークを経由する。詳細には、ｅＮＢ２００−１、Ｓ−ＧＷ３００、及びｅＮＢ２００−２を経由するデータパスが設定される。

図７は、Ｄ２Ｄ通信におけるデータパスを示す。ここでは、ｅＮＢ２００−１との接続を確立したＵＥ１００−１と、ｅＮＢ２００−２との接続を確立したＵＥ１００−２と、の間でＤ２Ｄ通信を行う場合を例示している。

例えば、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２のうち一方のＵＥ１００が、近傍に存在する他方のＵＥ１００を発見することで、Ｄ２Ｄ通信が開始される。なお、Ｄ２Ｄ通信を開始するために、ＵＥ１００は、自身の近傍に存在する他のＵＥ１００を発見する（Ｄｉｓｃｏｖｅｒ）機能を有する。また、ＵＥ１００は、他のＵＥ１００から発見される(Ｄｉｓｃｏｖｅｒａｂｌｅ)機能を有する。

図７に示すように、Ｄ２Ｄ通信のデータパスはネットワークを経由しない。すなわち、ＵＥ間で直接的な無線通信を行う。このように、ＵＥ１００−１の近傍にＵＥ１００−２が存在するのであれば、ＵＥ１００−１とＵＥ１００−２との間でＤ２Ｄ通信を行うことによって、ネットワークのトラフィック負荷及びＵＥ１００のバッテリ消費量を削減するなどの効果が得られる。

ただし、Ｄ２Ｄ通信はＬＴＥシステムの周波数帯域で行われることが想定されており、例えばセルラ通信への干渉を回避するために、ネットワーク（ｅＮＢ２００）の制御下でＤ２Ｄ通信が行われる。Ｄ２Ｄ通信のための無線リソース割り当ての方式としては、主に以下の２つがある。

第１の割り当て方式は、Ｄ２Ｄ通信に使用する無線リソースをＵＥ１００が選択できる方式である。具体的には、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信に使用可能な無線リソースである割り当て候補無線リソースを示す情報をＵＥ１００に送信する。ＵＥ１００は、当該割り当て候補無線リソースの中から、Ｄ２Ｄ通信に使用する無線リソースを自律的に選択する。

図８は、第１の割り当て方式におけるリソース割り当ての一例を説明するための図である。ここでは、上りリンクの周波数帯域内でＤ２Ｄ通信を行うケースを想定する。

図８に示すように、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信に使用可能な無線リソースである割り当て候補無線リソースとして、特定のサブフレームを指定する。図８の例では、無線フレーム内の２番目のサブフレーム（サブフレーム＃１）から４番目のサブフレーム（サブフレーム＃３）が割り当て候補無線リソースとして指定される。Ｄ２Ｄ通信を行うＵＥ１００は、割り当て候補無線リソースの中から、Ｄ２Ｄ通信に使用するリソースブロック及びサブフレームを選択する。

第２の割り当て方式は、Ｄ２Ｄ通信に使用する無線リソースをｅＮＢ２００が決定する方式である。すなわち、ＵＥ１００は、Ｄ２Ｄ通信に使用する無線リソースの選択権を持たない。具体的には、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信のために動的又は準静的に割り当てた無線リソースを示す情報をＵＥ１００に送信する。ＵＥ１００は、当該割り当てられた無線リソースを用いてＤ２Ｄ通信を行う。

図９は、第２の割り当て方式におけるリソース割り当ての一例を説明するための図である。ここでは、上りリンクの周波数帯域内でＤ２Ｄ通信を行うケースを想定する。

図９に示すように、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信に使用する割り当て無線リソースとして、特定のサブフレームの特定のリソースブロックを指定する。図９の例では、無線フレーム内の２番目のサブフレーム（サブフレーム＃１）における一部のリソースブロックと４番目のサブフレーム（サブフレーム＃３）における一部のリソースブロックとが割り当て無線リソースとして指定される。Ｄ２Ｄ通信を行うＵＥ１００は、ｅＮＢ２００から割り当てられた無線リソースを用いてＤ２Ｄ通信を行う。

なお、２番目のサブフレーム（サブフレーム＃１）について送信（Ｔｘ）とあるのは、Ｄ２Ｄグループにおける一方のＵＥ１００における送信を意味しており、他方のＵＥ１００は受信（Ｒｘ）を行うことになる。４番目のサブフレーム（サブフレーム＃３）について受信（Ｒｘ）とあるのは、Ｄ２Ｄグループにおける一方のＵＥ１００における受信を意味しており、他方のＵＥ１００は送信（Ｔｘ）を行うことになる。

（４）動作
以下において、実施形態に係る動作を説明する。

（４．１）ＲＮＴＩ割り当て
ｅＮＢ２００は、複数のＵＥ１００に共通の無線ネットワーク一時識別子（ＲＮＴＩ）であって、且つ、Ｄ２Ｄ通信を制御するためのＤ２Ｄ制御信号を複数のＵＥ１００に一括して送信するためのＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩを、複数のＵＥ１００に通知する。

例えば、Ｄ２Ｄ制御信号とは、ＰＤＣＣＨ上で伝送されるＤ２Ｄ用ＤＣＩ、及び／又は、ＰＤＳＣＨ上で伝送されるＤ２Ｄ用ＲＲＣメッセージである。Ｄ２Ｄ制御信号は、Ｄ２Ｄ通信に関するリソース割り当ての情報（以下、「Ｄ２Ｄスケジューリング情報」と称する）を含む。また、Ｄ２Ｄ制御信号は、Ｄ２Ｄ通信の開始・終了を指示する情報を含んでもよい。さらに、Ｄ２Ｄ制御信号は、Ｄ２Ｄ通信における送信電力を制御するための情報を含んでもよい。

Ｄ２Ｄ制御信号がＤ２Ｄ用ＤＣＩである場合、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ用共通ＲＮＴＩでマスキングしたＣＲＣビットを含んだＤ２Ｄスケジューリング情報をＰＤＣＣＨ上で送信する。ＵＥ１００は、自身に通知されているＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩを用いてＤ２Ｄスケジューリング情報を復号及びＣＲＣ検査した結果が成功であれば、自身宛のＤ２Ｄスケジューリング情報であると認識する。

本実施形態では、Ｄ２Ｄ用共通ＲＮＴＩとして、以下の２種類のＲＮＴＩを定義する。

・Ｄ２ＤＲＮＴＩ
Ｄ２ＤＲＮＴＩは、ｅＮＢ２００のセル内で共通のＲＮＴＩである。セル内で共通とすることにより、ｅＮＢ２００は、自身のセル内でＤ２Ｄ通信を行う全てのＵＥ１００を一括して制御できる。Ｄ２ＤＲＮＴＩは、上述した第１の割り当て方式において、割り当て候補無線リソースを示すＤ２Ｄスケジューリング情報をセル毎に一括して送信するのに好適である。

・Ｄ２ＤグループＲＮＴＩ
Ｄ２ＤグループＲＮＴＩは、Ｄ２Ｄ通信を行うユーザ端末のグループであるＤ２Ｄグループ毎に異なるＲＮＴＩである。Ｄ２Ｄグループ毎に異ならせることにより、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄグループ毎に、当該グループに属する全てのＵＥ１００を一括して制御できる。Ｄ２ＤグループＲＮＴＩは、上述した第２の割り当て方式において、割り当て無線リソースを示すＤ２Ｄスケジューリング情報をＤ２Ｄグループ毎に一括して送信するのに好適である。

（４．１．１）ＲＮＴＩ割り当てパターン１
次に、図１０を用いて、Ｄ２Ｄ用共通ＲＮＴＩの割り当てパターン１を説明する。

図１０に示すように、第１に、ＵＥ１００−２は、ｅＮＢ２００からの指示により、又は、自発的に、Ｄ２Ｄ通信の待ち受けを開始する。自発的にＤ２Ｄ通信の待ち受けを開始する場合、ＵＥ１００−２は、Ｄ２Ｄ通信の待ち受けを開始する旨をｅＮＢ２００に通知する。ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−２がＤ２Ｄ通信の待ち受けを開始する際に、ＵＥ１００−２に対してＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩ（Ｄ２ＤＲＮＴＩ、Ｄ２ＤグループＲＮＴＩ）を通知する。これにより、Ｄ２Ｄ通信を開始する可能性のあるＵＥ１００に対してＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩを通知できる。

第２に、Ｄ２Ｄ通信の待ち受けを開始したＵＥ１００−２は、自身の存在を周囲に知らせるためのＤｉｓｃｏｖｅｒ信号を周期的に送信する。Ｄｉｓｃｏｖｅｒ信号は、Ｄ２ＤグループＲＮＴＩに基づく構成としてもよい。例えば、Ｄｉｓｃｏｖｅｒ信号として使用するリソースエレメント（１サブキャリア及び１シンボルからなるリソース単位）、又はＤｉｓｃｏｖｅｒ信号の送信に使用するシーケンスを、Ｄ２ＤグループＲＮＴＩに基づいて決定できる。

第３に、Ｄ２Ｄ通信の探索を行うＵＥ１００−１は、ＵＥ１００−２からのＤｉｓｃｏｖｅｒ信号の受信に応じて、ＵＥ１００−２を発見する。ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−１がＤ２Ｄ通信の待ち受け中のＵＥ１００−２を発見した際に、ＵＥ１００−１に対してＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩ（Ｄ２ＤＲＮＴＩ、Ｄ２ＤグループＲＮＴＩ）を通知する。具体的には、ＵＥ１００−１は、Ｄ２Ｄ通信の待ち受け中のＵＥ１００−２を発見した旨をｅＮＢ２００に通知し、ｅＮＢ２００は、当該通知に応じてＵＥ１００−１に対してＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩを通知する。これにより、Ｄ２Ｄ通信を開始するＵＥ１００−１に対してＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩを通知できる。また、Ｄ２Ｄ通信の待ち受け中のＵＥ１００−２が既にＤ２Ｄ通信を開始しているのであれば、ＵＥ１００−２を発見したＵＥ１００−１がＤ２Ｄ通信に参加できる。

（４．１．２）ＲＮＴＩ割り当てパターン２
次に、引き続き図１０を用いて、Ｄ２Ｄ用共通ＲＮＴＩの割り当てパターン２を説明する。上述した割り当てパターン１は、ｅＮＢ２００がＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２に対して異なるタイミングでＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩを通知していたが、割り当てパターン２は、ｅＮＢ２００がＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２に対して同じタイミングでＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩを通知する。

図１０に示すように、第１に、ＵＥ１００−２は、ｅＮＢ２００からの指示により、又は、自発的に、Ｄ２Ｄ通信の待ち受けを開始する。

第２に、Ｄ２Ｄ通信の待ち受けを開始したＵＥ１００−２は、自身の存在を周囲に知らせるためのＤｉｓｃｏｖｅｒ信号を周期的に送信する。

第３に、Ｄ２Ｄ通信の探索を行うＵＥ１００−１は、ＵＥ１００−２からのＤｉｓｃｏｖｅｒ信号の受信に応じて、ＵＥ１００−２を発見する。ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−１がＤ２Ｄ通信の待ち受け中のＵＥ１００−２を発見した際に、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２に対してＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩ（Ｄ２ＤＲＮＴＩ、Ｄ２ＤグループＲＮＴＩ）を通知する。具体的には、ＵＥ１００−１は、Ｄ２Ｄ通信の待ち受け中のＵＥ１００−２を発見した旨をｅＮＢ２００に通知し、ｅＮＢ２００は、当該通知に応じてＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２に対してＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩを通知する。これにより、Ｄ２Ｄ通信の開始時に、当該Ｄ２Ｄ通信を行う複数のＵＥ１００に一括してＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩを通知できる。

（４．２）リソース割り当て
以下において、上記のようにして割り当てたＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩ（Ｄ２ＤＲＮＴＩ、Ｄ２ＤグループＲＮＴＩ）を用いてＤ２Ｄ用無線リソースを割り当てる動作を説明する。

（４．２．１）リソース割り当てパターン１
図１１を用いて、Ｄ２Ｄ用無線リソースの割り当てパターン１を説明する。当該割り当てパターン１は、上述した第１の割り当て方式に対応する。

図１１に示すように、第１に、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信に使用可能な無線リソースである割り当て候補無線リソースを示すＤ２Ｄスケジューリング情報をＰＤＣＣＨ上で送信する。その際、ｅＮＢ２００は、自身のセル内で共通のＤ２ＤＲＮＴＩでマスキングしたＣＲＣビットをＤ２Ｄスケジューリング情報に含めて送信する。

第２に、Ｄ２Ｄスケジューリング情報を受信したＵＥ１００は、自身に通知されているＤ２ＤＲＮＴＩを用いてＤ２Ｄスケジューリング情報を復号及びＣＲＣ検査した結果が成功であれば、自身宛のＤ２Ｄスケジューリング情報であると認識する。そして、ＵＥ１００は、Ｄ２Ｄスケジューリング情報が示す割り当て候補無線リソースの中から、Ｄ２Ｄ通信に使用する無線リソース（リソースブロック及びサブフレーム）を選択し、Ｄ２Ｄ通信を行う。

（４．２．２）リソース割り当てパターン２
次に、図１２を用いて、Ｄ２Ｄ用無線リソースの割り当てパターン２を説明する。当該割り当てパターン２は、上述した第２の割り当て方式に対応する。

図１２に示すように、第１に、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信グループ毎に動的又は準静的に割り当てた無線リソースを示すＤ２Ｄスケジューリング情報をＰＤＣＣＨ上で送信する。その際、ｅＮＢ２００は、対応するＤ２ＤグループＲＮＴＩでマスキングしたＣＲＣビットをＤ２Ｄスケジューリング情報に含めて送信する。さらに、ｅＮＢ２００は、当該Ｄ２Ｄスケジューリング情報が送信側ＵＥ１００宛てであるか受信側ＵＥ１００宛てであるかを示す情報（送受信識別情報）をＤ２Ｄスケジューリング情報と共に送信する。

第２に、Ｄ２Ｄスケジューリング情報を受信したＵＥ１００は、自身に通知されているＤ２ＤグループＲＮＴＩを用いてＤ２Ｄスケジューリング情報を復号及びＣＲＣ検査した結果が成功であれば、自身が属するＤ２Ｄグループ宛のＤ２Ｄスケジューリング情報であると認識する。また、ＵＥ１００は、Ｄ２Ｄスケジューリング情報と共に受信した送受信識別情報に応じて、自身が送信側であるか受信側であるかに合致したＤ２Ｄスケジューリング情報を取得する。そして、ＵＥ１００は、Ｄ２Ｄスケジューリング情報を受信してから所定サブフレーム（例えば４サブフレーム）後に、当該Ｄ２Ｄスケジューリング情報で指定された無線リソースを用いてＤ２Ｄ通信を行う。

（５）まとめ
以上説明したように、ｅＮＢ２００は、複数のＵＥ１００に共通のＲＮＴＩであって、且つ、Ｄ２Ｄ通信を制御するためのＤ２Ｄ制御信号を複数のＵＥ１００に一括して送信するためのＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩを、複数のＵＥ１００に通知する。本実施形態に係るＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩは、複数のＵＥ１００に共通のＲＮＴＩであるので、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信を行う複数のＵＥ１００にＤ２Ｄ制御信号を一括して送信できる。すなわち、Ｄ２Ｄ通信を行う複数のＵＥ１００を一括して制御できる。したがって、ｅＮＢ２００がＤ２Ｄ通信を適切に制御できる。

（６）その他の実施形態
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。

例えば、上述した実施形態では、上りリンクの周波数帯域内でＤ２Ｄ通信を行うケースを例示したが、下りリンクの周波数帯域内でＤ２Ｄ通信を行ってもよく、Ｄ２Ｄ用の周波数帯域（Ｄ２Ｄ通信用のコンポーネントキャリア）内でＤ２Ｄ通信を行ってもよい。

なお、米国仮出願第６１／６７６７６６号（２０１２年７月２７日出願）の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。

以上のように、本発明は、基地局がＤ２Ｄ通信を適切に制御できるので、移動通信などの無線通信分野において有用である。

Claims (10)

1. 端末間（Ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ Ｄｅｖｉｃｅ：Ｄ２Ｄ）通信をサポートする移動通信システムであって、
   複数のユーザ端末に共通の無線ネットワーク一時識別子（ＲＮＴＩ）であって、且つ、前記Ｄ２Ｄ通信を制御するためのＤ２Ｄ制御信号を前記複数のユーザ端末に一括して送信するためのＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩを、前記複数のユーザ端末に通知する基地局を有し、
   前記Ｄ２Ｄ用共通ＲＮＴＩは、前記基地局のセル内で共通のＲＮＴＩである第１のＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩ、又は、前記Ｄ２Ｄ通信を行うユーザ端末のグループであるＤ２Ｄグループ毎に異なるＲＮＴＩである第２のＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩであり、
   前記基地局は、前記Ｄ２Ｄ通信に使用可能な無線リソースを前記複数のユーザ端末に割り当てる方式に応じて、前記第１のＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩと前記第２のＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩとを使い分けることを特徴とする移動通信システム。
2. 前記基地局は、ユーザ端末が前記Ｄ２Ｄ通信の待ち受けを開始する際に、当該ユーザ端末に対して前記Ｄ２Ｄ用共通ＲＮＴＩを通知することを特徴とする請求項１に記載の移動通信システム。
3. 前記基地局は、ユーザ端末が前記Ｄ２Ｄ通信の待ち受け中の他のユーザ端末を発見した際に、当該ユーザ端末に対して前記Ｄ２Ｄ用共通ＲＮＴＩを通知することを特徴とする請求項１に記載の移動通信システム。
4. 前記基地局は、ユーザ端末が前記Ｄ２Ｄ通信の待ち受け中の他のユーザ端末を発見した際に、当該ユーザ端末及び当該他のユーザ端末に対して前記Ｄ２Ｄ用共通ＲＮＴＩを通知することを特徴とする請求項１に記載の移動通信システム。
5. 前記基地局は、前記Ｄ２Ｄ制御信号が前記Ｄ２Ｄ通信に使用可能な無線リソースである割り当て候補無線リソースを示す情報を含む場合、前記第１のＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩを前記複数のユーザ端末に通知することを特徴とする請求項１に記載の移動通信システム。
6. 前記基地局は、前記Ｄ２Ｄ制御信号が前記Ｄ２Ｄ通信のために前記基地局が動的又は準静的に割り当てた無線リソースを示す情報を含む場合、前記第２のＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩを前記複数のユーザ端末に通知することを特徴とする請求項１に記載の移動通信システム。
7. 前記Ｄ２Ｄ制御信号は、前記Ｄ２Ｄ通信における送信側及び受信側を識別するための識別情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の移動通信システム。
8. 端末間（Ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ Ｄｅｖｉｃｅ：Ｄ２Ｄ）通信をサポートする移動通信システムにおける基地局であって、
   複数のユーザ端末に共通の無線ネットワーク一時識別子（ＲＮＴＩ）であって、且つ、前記Ｄ２Ｄ通信を制御するためのＤ２Ｄ制御信号を前記複数のユーザ端末に一括して送信するためのＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩを、前記複数のユーザ端末に通知する通知部を有し、
   前記Ｄ２Ｄ用共通ＲＮＴＩは、前記基地局のセル内で共通のＲＮＴＩである第１のＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩ、又は、前記Ｄ２Ｄ通信を行うユーザ端末のグループであるＤ２Ｄグループ毎に異なるＲＮＴＩである第２のＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩであり、
   前記通知部は、前記Ｄ２Ｄ通信に使用可能な無線リソースを前記複数のユーザ端末に割り当てる方式に応じて、前記第１のＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩと前記第２のＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩとを使い分けることを特徴とする基地局。
9. 端末間（Ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ Ｄｅｖｉｃｅ：Ｄ２Ｄ）通信をサポートする移動通信システムにおけるユーザ端末であって、
   複数のユーザ端末に共通の無線ネットワーク一時識別子（ＲＮＴＩ）であって、且つ、前記Ｄ２Ｄ通信を制御するためのＤ２Ｄ制御信号を基地局が前記複数のユーザ端末に一括して送信するためのＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩを、前記基地局から受信する受信部を有し、
   前記Ｄ２Ｄ用共通ＲＮＴＩは、前記基地局のセル内で共通のＲＮＴＩである第１のＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩ、又は、前記Ｄ２Ｄ通信を行うユーザ端末のグループであるＤ２Ｄグループ毎に異なるＲＮＴＩである第２のＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩであり、
   前記Ｄ２Ｄ通信に使用可能な無線リソースを前記複数のユーザ端末に割り当てる方式に応じて、前記第１のＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩと前記第２のＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩとのいずれかを、前記基地局から受信することを特徴とするユーザ端末。
10. 端末間（Ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ Ｄｅｖｉｃｅ：Ｄ２Ｄ）通信をサポートする移動通信システムにおけるユーザ端末に備えられるプロセッサであって、
    複数のユーザ端末に共通の無線ネットワーク一時識別子（ＲＮＴＩ）であって、且つ、前記Ｄ２Ｄ通信を制御するためのＤ２Ｄ制御信号を基地局が前記複数のユーザ端末に一括して送信するためのＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩを、前記基地局から受信するための処理を行い、
    前記Ｄ２Ｄ用共通ＲＮＴＩは、前記基地局のセル内で共通のＲＮＴＩである第１のＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩ、又は、前記Ｄ２Ｄ通信を行うユーザ端末のグループであるＤ２Ｄグループ毎に異なるＲＮＴＩである第２のＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩであり、
    前記Ｄ２Ｄ通信に使用可能な無線リソースを前記複数のユーザ端末に割り当てる方式に応じて、前記第１のＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩと前記第２のＤ２Ｄ用共通ＲＮＴＩとのいずれかを、前記基地局から受信する処理を行うことを特徴とするプロセッサ。

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