JP5893141B2 - 移動通信システム、ユーザ端末、プロセッサ及び基地局 - 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

現状の仕様においては、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、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、少なくとも前記Ｄ２Ｄ通信におけるチャネル推定に使用されるＤ２Ｄ用参照信号を送信するユーザ端末を有し、前記Ｄ２Ｄ用参照信号は、さらに、前記Ｄ２Ｄ通信の通信相手とすべき他のユーザ端末の発見に使用される。

図１は、ＬＴＥシステムの構成図である。 図２は、ＵＥのブロック図である。 図３は、ｅＮＢのブロック図である。 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。 図６は、ＤＭＲＳリソース及びＳＲＳリソースを説明するための図である。 図７は、セルラ通信におけるデータパスを示す。 図８は、Ｄ２Ｄ通信におけるデータパスを示す。 図９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。 図１０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。 図１１は、第１実施形態に係るＤ２Ｄ通信の開始に関する動作を説明するための図である。 図１２は、第１実施形態に係るＤ２Ｄ通信の開始に関する動作パターン１のシーケンス図である。 図１３は、第１実施形態に係るＤ２Ｄ通信の開始に関する動作パターン２のシーケンス図である。 図１４は、Ｄ２Ｄ無線リソースをセルラ無線リソースと共用させない運用方法（第１の運用方法）を説明するための図である。 図１５は、Ｄ２Ｄ無線リソースをセルラ無線リソースと共用させる運用方法（第２の運用方法）を説明するための図である。 図１６は、第２実施形態に係る動作シーケンス図である。 図１７は、第３実施形態に係る通信環境を説明するための図である。 図１８は、第３実施形態に係る動作シーケンス図である。 図１９は、リソース割当履歴の具体例を説明するための図である。 図２０は、第４実施形態に係る通信環境を説明するための図である。

［実施形態の概要］
[第１実施形態]
（１）第１実施形態の概要
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、少なくとも前記Ｄ２Ｄ通信におけるチャネル推定に使用されるＤ２Ｄ用参照信号を送信するユーザ端末を有する。なお、チャネル推定の結果は、例えば、信号の復調・復号、及びチャネル情報フィードバックにも使用される。すなわち、Ｄ２Ｄ用参照信号は、さらに、信号の復調・復号、及びチャネル情報フィードバックに使用される。

このように、本実施形態に係る移動通信システムは、Ｄ２Ｄ通信におけるチャネル推定に使用されるＤ２Ｄ用参照信号を新たに規定する。一般的な参照信号は、移動通信システムにおけるセルラ通信（基地局とユーザ端末との通信）に導入されているが、本実施形態は、そのような参照信号をＤ２Ｄ通信に導入する。

前記Ｄ２Ｄ用参照信号は、さらに、前記Ｄ２Ｄ通信の通信相手とすべき他のユーザ端末の発見に使用される。「他のユーザ端末の発見」とは、ユーザ端末が当該他のユーザ端末を発見すること、及びユーザ端末が当該他のユーザ端末から発見されることの両方を含む概念である。

このように、本実施形態は、Ｄ２Ｄ用参照信号を他のユーザ端末の発見にも使用する。言い換えると、Ｄ２Ｄ用参照信号を、他のユーザ端末の発見のためのビーコン信号と共通化する。これにより、Ｄ２Ｄ用参照信号とは別にビーコン信号を規定する場合に比べて、無線リソースを節約できる。

前記Ｄ２Ｄ用参照信号には、前記Ｄ２Ｄ通信を行う複数のユーザ端末からなるＤ２Ｄグループ毎に異なる参照信号パラメータが適用されてもよい。これにより、Ｄ２Ｄ用参照信号を受信したユーザ端末は、当該Ｄ２Ｄ用参照信号を送信したユーザ端末が属するＤ２Ｄグループを識別できる。

前記参照信号パラメータは、基地局からの指定に応じて決定されてもよい。これにより、基地局の管理下で参照信号パラメータを適切に割り振ることができ、参照信号パラメータをＤ２Ｄグループ毎に異ならせることができる。

前記Ｄ２Ｄ用参照信号は、前記Ｄ２Ｄグループのそれぞれで共通のリソースエレメントを用いて送信され、前記参照信号パラメータとは、前記Ｄ２Ｄ用参照信号を符号分割多重するための直交符号であってもよい。このように、Ｄ２Ｄ用参照信号をＤ２Ｄグループ毎に異なる直交符号で符号分割多重することで、無線リソース（リソースエレメント）を節約できる。

前記移動通信システムの上りリンクの周波数帯域内で前記Ｄ２Ｄ用参照信号が送信される場合において、前記Ｄ２Ｄ用参照信号は、前記上りリンクの周波数帯域内で物理上りリンク制御チャネル、復調参照信号、及びサウンディング参照信号を避けて配置されてもよい。これにより、Ｄ２Ｄ用参照信号がセルラ通信（上りリンク通信）に与える悪影響を低減できるので、Ｄ２Ｄ通信とセルラ通信との共存に寄与できる。

前記移動通信システムの下りリンクの周波数帯域内で前記Ｄ２Ｄ用参照信号が送信される場合において、前記Ｄ２Ｄ用参照信号は、前記下りリンクの周波数帯域内で物理下りリンク制御チャネル及びセル固有参照信号を避けて配置されてもよい。これにより、Ｄ２Ｄ用参照信号がセルラ通信（下りリンク通信）に与える悪影響を低減できるので、Ｄ２Ｄ通信とセルラ通信との共存に寄与できる。

前記移動通信システムの上りリンクの周波数帯域内で前記Ｄ２Ｄ用参照信号が送信される場合において、前記Ｄ２Ｄ用参照信号は、さらに、前記Ｄ２Ｄ通信から前記移動通信システムの上りリンク通信への干渉の検知に使用されてもよい。これにより、Ｄ２Ｄ用参照信号がセルラ通信（上りリンク通信）に干渉を与えても、当該干渉を除去するための措置をとることができる。

前記基地局は、前記ユーザ端末からの前記Ｄ２Ｄ用参照信号の受信レベルが閾値を超えたことに応じて、前記Ｄ２Ｄ通信からセルラ通信に切り替えるための切り替え情報を前記ユーザ端末に送信してもよい。

前記基地局は、前記ユーザ端末からの前記Ｄ２Ｄ用参照信号の受信レベルが閾値を超えたことに応じて、前記Ｄ２Ｄ通信と前記上りリンクとで無線リソースを共用しないようにスケジューリングを行ってもよい。

前記基地局は、前記ユーザ端末からの前記Ｄ２Ｄ用参照信号の受信レベルが閾値を超えたことに応じて、前記Ｄ２Ｄ通信における送信電力を低下させるための電力制御情報を前記ユーザ端末に送信してもよい。

前記基地局は、前記ユーザ端末からの前記Ｄ２Ｄ用参照信号の受信レベルが閾値を超えたことに応じて、前記ユーザ端末と共用する無線リソースが割り当てられるセルラ通信端末に対して、前記上りリンクにおける送信電力を上昇させるための電力制御情報又は前記上りリンクにおけるＭＣＳを低下させるためのＭＣＳ制御情報を送信してもよい。

前記ユーザ端末は、前記Ｄ２Ｄ通信においてマルチアンテナ伝送を行ってもよく、前記ユーザ端末からの前記Ｄ２Ｄ用参照信号を前記基地局が検知したことに応じて、前記基地局は、前記基地局に与える干渉が低下されるアンテナウェイトを設定するための設定情報を前記ユーザ端末に送信してもよい。

実施形態に係るユーザ端末は、端末間（Ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ Ｄｅｖｉｃｅ：Ｄ２Ｄ）通信をサポートする移動通信システムにおけるユーザ端末である。当該ユーザ端末は、少なくとも前記Ｄ２Ｄ通信におけるチャネル推定に使用されるＤ２Ｄ用参照信号を送信する送信部を有する。前記Ｄ２Ｄ用参照信号は、さらに、前記Ｄ２Ｄ通信の通信相手とすべき他のユーザ端末の発見に使用される。

実施形態に係るプロセッサは、端末間（Ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ Ｄｅｖｉｃｅ：Ｄ２Ｄ）通信をサポートする移動通信システムにおけるユーザ端末に備えられるプロセッサである。当該プロセッサは、少なくとも前記Ｄ２Ｄ通信におけるチャネル推定に使用されるＤ２Ｄ用参照信号を送信する処理を実行する。前記Ｄ２Ｄ用参照信号は、さらに、前記Ｄ２Ｄ通信の通信相手とすべき他のユーザ端末の発見に使用される。

実施形態に係る基地局は、端末間（Ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ Ｄｅｖｉｃｅ：Ｄ２Ｄ）通信をサポートする移動通信システムにおける基地局である。当該基地局は、前記Ｄ２Ｄ通信を行う複数のユーザ端末からなるＤ２Ｄグループ毎に異なる参照信号パラメータが適用されるＤ２Ｄ用参照信号を送信するユーザ端末に対し、前記参照信号パラメータを指定する。

実施形態に係る移動通信システムは、ネットワーク及びユーザ端末間でデータ通信を行うセルラ通信と、２以上のユーザ端末間で直接的にデータ通信を行うＤ２Ｄ通信と、をサポートする。前記移動通信システムは、前記Ｄ２Ｄ通信を行うユーザ端末であるＤ２Ｄ通信端末と、前記Ｄ２Ｄ通信に使用する無線リソースを前記Ｄ２Ｄ通信端末に割り当てる基地局と、を有する。前記Ｄ２Ｄ通信端末は、干渉電力を検出したことに応じて、該干渉に関する干渉情報を前記基地局に送信する。これにより、基地局は、Ｄ２Ｄ通信端末が受ける干渉（例えば、セルラ通信からの干渉）の発生を把握し、該干渉を解消するための措置をとることができる。従って、Ｄ２Ｄ通信を適切に制御できる。

前記Ｄ２Ｄ通信端末は、前記干渉電力の値が閾値よりも高い場合に、前記干渉情報を前記基地局に送信してもよい。これにより、高レベルの干渉の発生を基地局に通知する一方、問題とならないレベルの干渉については基地局に通知しないようにすることができる。

前記閾値は、前記基地局から指定されてもよい。これにより、干渉情報の送信トリガを基地局が制御できる。

前記Ｄ２Ｄ通信端末は、前記干渉電力を検出したタイミングから所定時間が経過したタイミングで、前記干渉情報を前記基地局に送信してもよい。前記干渉情報は、前記干渉を受けた旨の情報であってもよい。また、前記基地局は、無線リソース割当の履歴を管理していてもよい。前記基地局は、前記Ｄ２Ｄ通信端末から前記干渉情報を受信すると、該干渉情報の受信タイミングと前記履歴とに基づいて、干渉源のユーザ端末を推定してもよい。これにより、基地局は、干渉情報の受信タイミングから干渉発生のタイミングを特定し、干渉発生のタイミングにおける無線リソース割当の履歴から干渉源のユーザ端末を推定できる。従って、干渉を解消するための措置をとることができる。

或いは、前記干渉情報は、前記干渉電力を検出したタイミングを示すタイミング情報を含んでもよい。前記基地局は、無線リソース割当の履歴を管理している。前記基地局は、前記Ｄ２Ｄ通信端末から前記干渉情報を受信すると、当該干渉情報に含まれる前記タイミング情報と前記履歴とに基づいて、干渉源のユーザ端末を推定してもよい。これにより、基地局は、干渉発生のタイミングに対応する無線リソース割当の履歴から干渉源のユーザ端末を推定できる。従って、干渉を解消するための措置をとることができる。

前記干渉情報は、前記干渉電力が検出された周波数を示す情報を含んでもよい。これにより、干渉源のユーザ端末を推定する精度を高めることができる。

前記Ｄ２Ｄ通信端末は、前記Ｄ２Ｄ通信に使用する無線リソースとして、前記セルラ通信と共用される無線リソースが割り当てられてもよい。これにより、無線リソースの利用効率を高めることができる。

前記Ｄ２Ｄ通信端末は、前記セルラ通信の上りリンクにおける参照信号について前記干渉電力を検出してもよい。これにより、セルラ通信からの干渉をより確実に検出できる。この場合、前記干渉情報は、前記参照信号の信号系列を示す情報又は前記参照信号の信号系列から生成された情報を含んでもよい。これにより、干渉源のユーザ端末を推定する精度を高めることができる。

前記基地局は、前記Ｄ２Ｄ通信端末から前記干渉情報を受信したことに応じて、前記Ｄ２Ｄ通信から前記セルラ通信に切り替えるための切り替え情報を前記Ｄ２Ｄ通信端末に送信してもよい。

前記基地局は、前記Ｄ２Ｄ通信端末から前記干渉情報を受信したことに応じて、前記Ｄ２Ｄ通信端末に割り当てる無線リソースと、干渉源のセルラ通信端末に割り当てる無線リソースと、を異ならせてもよい。

前記基地局は、前記Ｄ２Ｄ通信端末から前記干渉情報を受信したことに応じて、前記Ｄ２Ｄ通信における送信電力を上昇させるための電力制御情報又は前記Ｄ２Ｄ通信におけるＭＣＳを低下させるためのＭＣＳ制御情報を前記Ｄ２Ｄ通信端末に送信してもよい。

前記基地局は、前記Ｄ２Ｄ通信端末から前記干渉情報を受信したことに応じて、干渉源のセルラ通信端末に対して、上りリンクにおける送信電力を低下させるための電力制御情報を送信してもよい。

干渉源のセルラ通信端末が上りリンクにおいてマルチアンテナ伝送を行う場合、前記基地局は、前記Ｄ２Ｄ通信端末から前記干渉情報を受信したことに応じて、前記Ｄ２Ｄ通信に与える干渉が低下されるアンテナウェイトを設定するための設定情報を前記干渉源のセルラ通信端末に送信してもよい。

前記Ｄ２Ｄ通信端末は、前記Ｄ２Ｄ通信端末の通信相手ではない他のＤ２Ｄ通信端末からの前記干渉電力を検出したことに応じて、前記干渉情報を前記基地局に送信してもよい。

前記Ｄ２Ｄ通信端末は、前記Ｄ２Ｄ通信用の参照信号及び／又は前記Ｄ２Ｄ通信用のビーコン信号について前記干渉電力を検出してもよい。この場合、前記干渉情報は、前記参照信号の信号系列を示す情報又は前記参照信号の信号系列から生成された情報を含んでもよい。

前記基地局は、前記Ｄ２Ｄ通信端末から前記干渉情報を受信したことに応じて、前記Ｄ２Ｄ通信から前記セルラ通信に切り替えるための切り替え情報を、前記Ｄ２Ｄ通信端末又は前記他のＤ２Ｄ通信端末に送信してもよい。

前記基地局は、前記Ｄ２Ｄ通信端末から前記干渉情報を受信したことに応じて、前記Ｄ２Ｄ通信端末に割り当てる無線リソースと、前記他のＤ２Ｄ通信端末に割り当てる無線リソースと、を異ならせてもよい。

前記基地局は、前記Ｄ２Ｄ通信端末から前記干渉情報を受信したことに応じて、送信電力を低下させるための電力制御情報又はＭＣＳを低下させるためのＭＣＳ制御情報を、前記Ｄ２Ｄ通信端末及び／又は前記他のＤ２Ｄ通信端末に送信してもよい。

前記基地局は、前記Ｄ２Ｄ通信端末から前記干渉情報を受信したことに応じて、干渉が低下されるアンテナウェイトを設定するための設定情報を、前記Ｄ２Ｄ通信端末及び／又は前記他のＤ２Ｄ通信端末に送信してもよい。

実施形態に係るユーザ端末は、ネットワーク及びユーザ端末間でデータ通信を行うセルラ通信と、２以上のユーザ端末間で直接的にデータ通信を行うＤ２Ｄ通信と、をサポートする移動通信システムにおいて、前記Ｄ２Ｄ通信に使用する無線リソースが基地局から割り当てられる。前記ユーザ端末は、干渉電力を検出したことに応じて、該干渉に関する干渉情報を前記基地局に送信する制御部を有する。

実施形態に係る基地局は、ネットワーク及びユーザ端末間でデータ通信を行うセルラ通信と、２以上のユーザ端末間で直接的にデータ通信を行うＤ２Ｄ通信と、をサポートする移動通信システムにおける基地局である。前記基地局は、前記Ｄ２Ｄ通信に使用する無線リソースを、前記Ｄ２Ｄ通信を行うユーザ端末であるＤ２Ｄ通信端末に割り当てる制御部と、前記Ｄ２Ｄ通信端末が干渉電力を検出したことを示す干渉情報を、前記Ｄ２Ｄ通信端末から受信する受信部と、を有する。

実施形態に係るプロセッサは、ネットワーク及びユーザ端末間でデータ通信を行うセルラ通信と、２以上のユーザ端末間で直接的にデータ通信を行うＤ２Ｄ通信と、をサポートする移動通信システムにおいて、前記Ｄ２Ｄ通信に使用する無線リソースが基地局から割り当てられるユーザ端末に備えられる。前記プロセッサは、干渉電力を検出したことに応じて、該干渉に関する干渉情報を前記基地局に送信するための処理を行う。

実施形態に係るプロセッサは、ネットワーク及びユーザ端末間でデータ通信を行うセルラ通信と、２以上のユーザ端末間で直接的にデータ通信を行うＤ２Ｄ通信と、をサポートする移動通信システムにおける基地局に備えられる。前記プロセッサは、前記Ｄ２Ｄ通信に使用する無線リソースを、前記Ｄ２Ｄ通信を行うユーザ端末であるＤ２Ｄ通信端末に割り当てるための処理と、前記Ｄ２Ｄ通信端末が干渉電力を検出したことを示す干渉情報を、前記Ｄ２Ｄ通信端末から受信するための処理と、を行う。

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、ＯＡＭ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）４００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。リソースブロックは、周波数方向に複数個のサブキャリアを含む。１つのサブキャリア及び１つのシンボルにより構成される無線リソース単位はリソースエレメント（ＲＥ）と称される。

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、ＵＥ１００に割り当てられる無線リソースは、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。さらに、各サブフレームには、セル固有参照信号（ＣＲＳ）が分散して配置される。

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。さらに、各サブフレームには、復調参照信号（ＤＭＲＳ）及びサウンディング参照信号（ＳＲＳ）が配置される。具体的には、復調参照信号は、ノーマルＣＰの場合は各スロットの４シンボル目に配置され、拡張ＣＰの場合は各スロットの３シンボル目に配置される。サウンディング参照信号は、サブフレームの最終シンボルに配置される。

本実施形態では、サブフレームには、さらに、Ｄ２Ｄ用参照信号が配置される。Ｄ２Ｄ用参照信号の詳細については後述する。

図６は、ＤＭＲＳが配置される無線リソース（ＤＭＲＳリソース）及びＳＲＳが配置される無線リソース（ＳＲＳリソース）を説明するための図である。

図６に示すように、ＤＭＲＳリソースは、ノーマルＣＰの場合は各スロットの４シンボル目に配置され、拡張ＣＰの場合は各スロットの３シンボル目に配置される。ＳＲＳリソースは、サブフレームの最終シンボルに配置される。

（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７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７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８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。この場合、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２は、Ｄ２Ｄグループを構成する。

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８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（すなわち、セルラ通信の周波数帯域内）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）の管理下で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９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９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）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１０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１０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１０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）Ｄ２Ｄ用参照信号
本実施形態は、Ｄ２Ｄ通信におけるチャネル推定に使用されるＤ２Ｄ用参照信号を新たに規定する。

Ｄ２Ｄ用参照信号は、さらに、Ｄ２Ｄ通信の通信相手とすべき他のＵＥ１００の発見に使用される。「他のＵＥ１００の発見」とは、ＵＥ１００が当該他のＵＥ１００を発見すること、及びＵＥ１００が当該他のＵＥ１００から発見されることの両方を含む概念であるが、本実施形態では、ＵＥ１００が当該他のＵＥ１００から発見されるためにＤ２Ｄ用参照信号を使用する。

図１１は、Ｄ２Ｄ通信の開始に関する動作を説明するための図である。

図１１に示すように、第１に、ＵＥ１００−２は、Ｄ２Ｄ通信の開始を望む場合に、Ｄ２Ｄ用参照信号の送信を開始する。そして、ＵＥ１００−２は、Ｄ２Ｄ用参照信号の送信を開始した後、Ｄ２Ｄ用参照信号を周期的に送信する。

Ｄ２Ｄ用参照信号には、Ｄ２Ｄグループ毎に異なる参照信号パラメータが適用されている。これにより、Ｄ２Ｄ用参照信号を受信したＵＥ１００−１は、当該Ｄ２Ｄ用参照信号を送信したＵＥ１００−２が属するＤ２Ｄグループを識別できる。

参照信号パラメータは、ｅＮＢ２００から指定される。これにより、ｅＮＢ２００の管理下で参照信号パラメータを適切に割り振ることができ、参照信号パラメータをＤ２Ｄグループ毎に異ならせることができる。

Ｄ２Ｄ用参照信号は、Ｄ２Ｄグループのそれぞれで共通のリソースエレメントを用いて送信されてもよい。この場合、参照信号パラメータは、例えば、Ｄ２Ｄ用参照信号を符号分割多重するための直交符号とすることができる。このように、Ｄ２Ｄ用参照信号をＤ２Ｄグループ毎に異なる直交符号で符号分割多重することで、無線リソース（リソースエレメント）を節約できる。

なお、Ｄ２Ｄ用参照信号が配置されるリソースエレメントをＤ２Ｄグループ毎に異ならせる場合には、リソースエレメントが参照信号パラメータに相当する。或いは、Ｄ２Ｄ用参照信号が配置されるサブフレームをＤ２Ｄグループ毎に異ならせる場合には、サブフレームが参照信号パラメータに相当する。

ＬＴＥシステムの上りリンクの周波数帯域内でＤ２Ｄ用参照信号が送信される場合において、Ｄ２Ｄ用参照信号は、上りリンクの周波数帯域内で物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）、復調参照信号（ＤＭＲＳ）、及びサウンディング参照信号（ＳＲＳ）を避けて配置される。これにより、Ｄ２Ｄ用参照信号がセルラ通信（上りリンク通信）に与える悪影響を低減できるので、Ｄ２Ｄ通信とセルラ通信との共存に寄与できる。

或いは、ＬＴＥシステムの下りリンクの周波数帯域内でＤ２Ｄ用参照信号が送信される場合において、Ｄ２Ｄ用参照信号は、下りリンクの周波数帯域内で物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）及びセル固有参照信号（ＣＲＳ）を避けて配置される。これにより、Ｄ２Ｄ用参照信号がセルラ通信（下りリンク通信）に与える悪影響を低減できるので、Ｄ２Ｄ通信とセルラ通信との共存に寄与できる。

第２に、ＵＥ１００−１は、Ｄ２Ｄ通信の開始を望む場合に、Ｄ２Ｄ用参照信号の受信を試みる。すなわち、Ｄ２Ｄ用参照信号のモニタリングを行う。ＵＥ１００−１は、ＵＥ１００−２からのＤ２Ｄ用参照信号の受信に応じて、ＵＥ１００−２を発見する。

第３に、ＵＥ１００−１がＵＥ１００−２を発見した後、ｅＮＢ２００から通知される無線リソースを用いて、ＵＥ１００−１とＵＥ１００−２との間でＤ２Ｄ通信を開始する。ＵＥ１００−２は、Ｄ２Ｄ通信を開始した後もＤ２Ｄ用参照信号の周期的な送信を継続する。

ただし、ＵＥ１００−２は、Ｄ２Ｄ通信を開始した後において、チャネル推定を適切に行うために、Ｄ２Ｄ通信を開始する前よりもＤ２Ｄ用参照信号の送信周期を短くしてもよい。例えば、Ｄ２Ｄ通信を開始する前はＤ２Ｄ用参照信号を複数サブフレーム間隔で送信し、Ｄ２Ｄ通信を開始した後はＤ２Ｄ用参照信号を毎サブフレーム送信してもよい。

また、ＵＥ１００−１は、Ｄ２Ｄ通信を開始する際に、Ｄ２Ｄ用参照信号の送信を開始する。

第４に、Ｄ２Ｄ通信の開始以降、ＵＥ１００−１は、ＵＥ１００−２から受信したＤ２Ｄ用参照信号を用いて、ＵＥ１００−２との間のチャネル特性を推定するためのチャネル推定を行う。そして、ＵＥ１００−１は、ＵＥ１００−２からのユーザデータを受信すると、チャネル推定により推定されたチャネル特性に基づいて、当該ユーザデータの復調・復号を行う。

同様に、Ｄ２Ｄ通信の開始以降、ＵＥ１００−２は、ＵＥ１００−１から受信したＤ２Ｄ用参照信号を用いて、ＵＥ１００−１との間のチャネル特性を推定するためのチャネル推定を行う。そして、ＵＥ１００−２は、ＵＥ１００−１からのユーザデータを受信すると、チャネル推定により推定されたチャネル特性に基づいて、当該ユーザデータの復調・復号を行う。

なお、ＬＴＥシステムの上りリンクの周波数帯域内でＤ２Ｄ用参照信号が送信される場合において、Ｄ２Ｄ用参照信号は、さらに、Ｄ２Ｄ通信からＬＴＥシステムの上りリンク通信への干渉の検知に使用されてもよい。

例えば、ｅＮＢ２００は、セルラ通信（上りリンク通信）で使用中の無線リソースにおいてＤ２Ｄ用参照信号を所定の受信レベル以上で受信すると、Ｄ２Ｄ通信が上りリンク通信への干渉を与えると判断し、当該Ｄ２Ｄ用参照信号に基づいて識別されるＤ２Ｄグループに対して当該干渉を除去するための措置をとる。

具体的には、ｅＮＢ２００は、当該Ｄ２Ｄグループに割り当てる無線リソースを変更したり、当該Ｄ２Ｄグループ内の送信電力を低下させたりする。これにより、Ｄ２Ｄ用参照信号がセルラ通信（上りリンク通信）に干渉を与えても、当該干渉を除去することができる。

（４．２）動作シーケンス
次に、本実施形態に係る動作シーケンスを説明する。図１２は、動作パターン１の動作シーケンス図である。

図１２に示すように、ステップＳ１０１において、ＵＥ１００−２は、Ｄ２Ｄ通信のための待ち受けを開始するためのＤ２Ｄ待ち受け要求をｅＮＢ２００に送信する。Ｄ２Ｄ待ち受け要求は、送信元であるＵＥ１００−２を示す情報と、Ｄ２Ｄ通信においてＵＥ１００−２の通信相手とすべきＵＥ１００−１を示す情報と、を含んでもよい。

ステップＳ１０２において、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−２からのＤ２Ｄ待ち受け要求の受信に応じて、Ｄ２Ｄ用参照信号の参照信号パラメータを定めるＤ２Ｄ用参照信号情報をＵＥ１００−２に送信する。Ｄ２Ｄ用参照信号情報は、Ｄ２Ｄグループ毎に異なる無線ネットワーク一時識別子（ＲＮＴＩ）であるＤ２ＤグループＲＮＴＩを含んでもよい。この場合、Ｄ２Ｄ用参照信号の参照信号パラメータはＤ２ＤグループＲＮＴＩに予め対応付けられており、ＵＥ１００−２は、ｅＮＢ２００からのＤ２ＤグループＲＮＴＩに対応付けられた参照信号パラメータを特定する。

一方、ステップＳ１０３において、ＵＥ１００−１は、Ｄ２Ｄ通信のための探索を開始するためのＤ２Ｄ探索要求をｅＮＢ２００に送信する。例えば、Ｄ２Ｄ探索要求は、送信元であるＵＥ１００−１を示す情報と、Ｄ２Ｄ通信においてＵＥ１００−１の通信相手とすべきＵＥ１００−２を示す情報と、を含んでもよい。

ステップＳ１０４において、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−１からのＤ２Ｄ探索要求の受信に応じて、Ｄ２Ｄ用参照信号の参照信号パラメータを定めるＤ２Ｄ用参照信号情報をＵＥ１００−１に送信する。なお、上記と同様に、Ｄ２Ｄ用参照信号情報はＤ２ＤグループＲＮＴＩを含んでもよい。この場合、ＵＥ１００−１は、ｅＮＢ２００からのＤ２ＤグループＲＮＴＩに対応付けられた参照信号パラメータを特定する。

ステップＳ１０５において、ＵＥ１００−２は、Ｄ２Ｄ用参照信号を送信する。ここで、当該Ｄ２Ｄ用参照信号には、ステップＳ１０２でｅＮＢ２００から受信したＤ２Ｄ用参照信号情報に対応する参照信号パラメータが適用される。

ステップＳ１０６において、ＵＥ１００−１は、Ｄ２Ｄ用参照信号を受信する。ここで、ＵＥ１００−１は、ステップＳ１０４でｅＮＢ２００から受信したＤ２Ｄ用参照信号情報に基づいて、当該Ｄ２Ｄ用参照信号を受信してもよい。或いは、ＵＥ１００−１は、受信可能な全てのＤ２Ｄ用参照信号をモニタリングすることで、当該Ｄ２Ｄ用参照信号を受信してもよい。

ステップＳ１０７において、ＵＥ１００−１は、ＵＥ１００−２からのＤ２Ｄ用参照信号の受信に応じて、ＵＥ１００−２からのＤ２Ｄ用参照信号を受信した（すなわち、ＵＥ１００−２を発見した）ことを示すＤ２Ｄ用参照信号情報をｅＮＢ２００に送信する。Ｄ２Ｄ用参照信号情報は、ＵＥ１００−１が受信したＤ２Ｄ用参照信号の参照信号パラメータを示す情報を含んでもよい。

ステップＳ１０８において、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−１からのＤ２Ｄ用参照信号情報の受信に応じて、ＵＥ１００−１とＵＥ１００−２との対応付け（ペアリング）を行う。そして、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−１とＵＥ１００−２との間でＤ２Ｄ通信を開始すると判断し、当該Ｄ２Ｄ通信に割り当てる無線リソースを決定する。

ステップＳ１０９において、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信のために割り当てた無線リソースを示す情報と、Ｄ２Ｄ通信の開始を指示する旨の情報と、を含んだＤ２Ｄ通信用情報をＵＥ１００−２に送信する。Ｄ２Ｄ通信用情報は、さらに、当該Ｄ２Ｄ通信に適用すべき変調・符号化方式（ＭＣＳ）及び送信電力の情報などを含んでもよい。

ステップＳ１１０において、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信のために割り当てた無線リソースを示す情報と、Ｄ２Ｄ通信の開始を指示する旨の情報と、を含んだＤ２Ｄ通信用情報をＵＥ１００−１に送信する。Ｄ２Ｄ通信用情報は、さらに、当該Ｄ２Ｄ通信に適用すべき変調・符号化方式（ＭＣＳ）及び送信電力の情報などを含んでもよい。

なお、Ｄ２Ｄ通信用情報の送信には、上述したＤ２ＤグループＲＮＴＩが適用されてもよい。この場合、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２に対してＤ２Ｄ通信用情報を一括して送信できる。

図１３は、動作パターン２の動作シーケンス図である。動作パターン２は、ステップＳ２０１及びステップＳ２０３以外は動作パターン１と同様であるので、ステップＳ２０１及びステップＳ２０３についてのみ説明する。

図１３に示すように、ステップＳ２０１において、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信のための待ち受けを開始するよう指示するためのＤ２Ｄ待ち受け指示をＵＥ１００−２に送信する。ステップＳ２０２のＤ２Ｄ用参照信号情報の送信は、ステップＳ２０１と同時であってもよい。

ステップＳ２０３において、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信のための探索を開始するよう指示するためのＤ２Ｄ探索指示をＵＥ１００−１に送信する。ステップＳ２０４のＤ２Ｄ用参照信号情報の送信は、ステップＳ２０３と同時であってもよい。

（５）まとめ
以上説明したように、本実施形態に係るＬＴＥシステムは、Ｄ２Ｄ通信におけるチャネル推定（及び復調・復号）に使用されるＤ２Ｄ用参照信号を新たに規定する。Ｄ２Ｄ用参照信号は、さらに、Ｄ２Ｄ通信の通信相手とすべき他のＵＥ１００の発見に使用される。このように、Ｄ２Ｄ用参照信号を、他のＵＥ１００の発見のためのビーコン信号と共通化することにより、Ｄ２Ｄ用参照信号とは別にビーコン信号を規定する場合に比べて、無線リソースを節約できる。

［第２実施形態］
第２実施形態について、第１実施形態との相違点を主として説明する。第１実施形態では、ｅＮＢ２００が、セルラ通信（上りリンク通信）で使用中の無線リソースにおいてＤ２Ｄ用参照信号を所定の受信レベル以上で受信すると、Ｄ２Ｄ通信が上りリンク通信への干渉を与えると判断し、当該Ｄ２Ｄ用参照信号に基づいて識別されるＤ２Ｄグループに対して当該干渉を除去するための措置をとることについて説明した。そのような措置としては、当該Ｄ２Ｄグループに割り当てる無線リソースを変更すること、及び当該Ｄ２Ｄグループ内の送信電力を低下させることを例示した。第２実施形態では、セルラ通信とＤ２Ｄ通信との間の干渉及びそれに対する措置について、より詳細に説明する。

ＬＴＥシステムの周波数帯域内でＤ２Ｄ通信を行う場合に、Ｄ２Ｄ通信に割り当てる無線リソース（Ｄ２Ｄ無線リソース）を確保するためには、次の２通りの運用方法がある。図１４は、第１の運用方法を説明するための図であり、図１５は、第２の運用方法を説明するための図である。

図１４に示すように、第１の運用方法は、Ｄ２Ｄ無線リソースを、セルラ通信に割り当てる無線リソース（セルラ無線リソース）と共用させない方法である。図１４の例では、３サブフレーム分の無線リソース（具体的には、時間・周波数リソース）のうち、中央のサブフレームにおける中央の数リソースブロックがＤ２Ｄ無線リソースとして確保されている。すなわち、Ｄ２Ｄ無線リソースは、Ｄ２Ｄ通信に専用の無線リソースである。第１の運用方法によれば、セルラ通信とＤ２Ｄ通信との間の干渉を回避できるものの、セルラ無線リソースが相対的に減少するため、無線リソースの利用効率が悪いという問題がある。

図１５に示すように、第２の運用方法は、Ｄ２Ｄ無線リソースをセルラ無線リソースと共用させる方法である。図１５の例では、３サブフレーム分の無線リソースのうち、中央のサブフレームにおける中央の数リソースブロックは、セルラ無線リソースとして使用されるだけでなく、Ｄ２Ｄ無線リソースとしても使用される。すなわち、Ｄ２Ｄ無線リソースは、セルラ通信と共用の無線リソースである。この場合、Ｄ２Ｄ無線リソースは、セルラ無線リソースと空間的に分離される。第２の運用方法によれば、無線リソースの利用効率が高いものの、セルラ通信とＤ２Ｄ通信との間で干渉が生じ、通信品質が劣化し易いという問題がある。

本実施形態では、Ｄ２Ｄ無線リソースをセルラ無線リソースと共用させる運用方法（第２の運用方法）を前提として、干渉に対する措置をとることにより、無線リソースの利用効率を高めつつ通信品質の劣化を防止する。

以下においては、ＬＴＥシステムの上りリンク周波数帯域内でＤ２Ｄ通信を行う場合を例に説明する。

図１６は、本実施形態に係る動作シーケンス図である。図１６において、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２のそれぞれは、ｅＮＢ２００の管理下でＤ２Ｄ無線リソースを用いてＤ２Ｄ通信を行うＤ２Ｄ通信端末である。Ｄ２Ｄ無線リソースは、上りリンクのセルラ無線リソース（上りリンク無線リソース）と共用されている。一方、ＵＥ１００−３は、ｅＮＢ２００の管理下でセルラ通信を行うセルラ通信端末である。

図１６に示すように、ステップＳ３０１において、ＵＥ１００−１は、Ｄ２Ｄ用参照信号を送信する。第１実施形態で説明したように、Ｄ２Ｄ用参照信号は、Ｄ２Ｄ通信時においてＵＥ間のチャネル推定に使用される。

ステップＳ３０２において、ＵＥ１００−２は、ＵＥ１００−１からＤ２Ｄ用参照信号を受信する。また、ＵＥ１００−２は、ＵＥ１００−１から受信したＤ２Ｄ用参照信号を用いて、ＵＥ１００−１との間のチャネル特性を推定するためのチャネル推定を行う。そして、ＵＥ１００−２は、ＵＥ１００−１からのユーザデータを受信すると、チャネル推定により推定されたチャネル特性に基づいて、当該ユーザデータの復調・復号を行う。

また、ステップＳ３０３において、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−１からＤ２Ｄ用参照信号を受信する。Ｄ２Ｄ用参照信号は、例えばＤ２Ｄ通信の送信電力と同等の送信電力で送信される。よって、ｅＮＢ２００がＵＥ１００−１からＤ２Ｄ用参照信号を受信するということは、ｅＮＢ２００の近傍にＵＥ１００−１（及びＵＥ１００−２）が存在することを意味する。この場合、Ｄ２Ｄ無線リソースを上りリンク無線リソースと空間的に分離することが困難であり、セルラ通信の上りリンクにおいて干渉が生じる。

ステップＳ３０４において、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−１から受信したＤ２Ｄ用参照信号に基づいて、上りリンクにおける干渉を検知する。例えば、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ用参照信号を所定の受信レベル以上で受信した場合（すなわち、Ｄ２Ｄ通信の受信レベルが閾値を超えた場合）、Ｄ２Ｄ通信が上りリンク通信への干渉を与えると判断する。また、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ用参照信号に基づいてＤ２Ｄグループ（ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２）を識別する。

ステップＳ３０５において、Ｄ２Ｄ用参照信号に基づいて上りリンクの干渉を検知したｅＮＢ２００は、当該干渉を解消又は低減するための干渉制御処理を行う。すなわち、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ用参照信号の受信レベルが閾値を超えたことに応じて、干渉制御処理を行う。本実施形態では、ｅＮＢ２００は、以下の第１乃至第５の干渉制御処理のうち、少なくとも１つの干渉制御処理を行う。

第１の干渉制御処理では、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信からセルラ通信に切り替えるための切り替え情報をＵＥ１００−１（及び／又はＵＥ１００−２）に送信する。ｅＮＢ２００は切り替え情報をＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２の両方に送信してもよく、一方のＵＥ１００にのみ切り替え情報を送信して当該一方のＵＥ１００が他方のＵＥ１００に当該切り替え情報を転送してもよい。その結果、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２は、Ｄ２Ｄ通信からセルラ通信に切り替える。なお、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２がｅＮＢ２００との接続を維持しつつセルラ通信に切り替えてもよく、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２がｅＮＢ２００に改めて接続することでセルラ通信に切り替えてもよい。

第２の干渉制御処理では、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信と上りリンクとで無線リソースを共用しないようにスケジューリング（リソース割当変更）を行う。

例えば、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信に使用する無線リソース（Ｄ２Ｄ無線リソース）として、上りリンクと共用しない無線リソース（すなわち、Ｄ２Ｄ専用無線リソース）をＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２に割り当てるようスケジューリングする。第１実施形態で説明した第１の割り当て方式が適用される場合、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２のうちリソース決定権を持つＵＥ１００に対して、Ｄ２Ｄ専用無線リソースを割り当て候補無線リソースとして通知してもよい。第１実施形態で説明した第２の割り当て方式が適用される場合、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ専用無線リソースとして確保された無線リソースの中から、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２に割り当てる無線リソースを決定し、決定した無線リソースをＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２に通知してもよい。その結果、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２は、Ｄ２Ｄ専用無線リソースにおいてＤ２Ｄ通信を行う。

或いは、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−３が上りリンク通信に使用する無線リソースとして、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２によるＤ２Ｄ通信と共用しない無線リソースを割り当てるようスケジューリングしてもよい。

第３の干渉制御処理では、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信における送信電力を低下させるための電力制御情報をＵＥ１００−１（及び／又はＵＥ１００−２）に送信する。電力制御情報は、送信電力の値を直接的に指定する情報であってもよく、現状の送信電力を基準とした変化分を指定する情報であってもよい。また、ｅＮＢ２００は電力制御情報をＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２の両方に送信してもよく、一方のＵＥ１００にのみ電力制御情報を送信して当該一方のＵＥ１００が他方のＵＥ１００に当該電力制御情報を転送してもよい。その結果、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２は、Ｄ２Ｄ通信における送信電力を低下させる。

第４の干渉制御処理では、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−３に対して、上りリンクにおける送信電力を上昇させるための電力制御情報又は上りリンクにおけるＭＣＳ（Ｍｏｄｕｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ）を低下させるためのＭＣＳ制御情報を送信する。電力制御情報は、送信電力の値を直接的に指定する情報であってもよく、現状の送信電力を基準とした変化分を指定する情報であってもよい。このように送信電力を上昇させることで、干渉に対する耐性が高くなる。ＭＣＳ制御情報は、変更後のＭＣＳを示す情報である。なお、「ＭＣＳを低下させる」とは、現状のＭＣＳよりもデータレートの低いＭＣＳ（すなわち、干渉に対する耐性の高いＭＣＳ）に変更することを意味する。その結果、ＵＥ１００−３は、送信電力又はＭＣＳを変更する。

第５の干渉制御処理は、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２がＤ２Ｄ通信においてマルチアンテナ伝送を行っている場合に適用可能な方法である。ｅＮＢ２００は、ｅＮＢ２００に与える干渉が低下されるアンテナウェイトを設定するための設定情報をＵＥ１００−１に送信する。このようなアンテナウェイトは、プリコーダ（或いはプリコーダ行列）と称される。例えば、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−１からＤ２Ｄ用参照信号を受信してチャネル推定を行い、ｅＮＢ２００にヌルが向くアンテナウェイトをチャネル推定の結果に基づいて導出し、導出したアンテナウェイトを示す設定情報をＵＥ１００−１に送信する。ＵＥ１００−２についても同様の設定処理を行う。或いは、ｅＮＢ２００側でアンテナウェイトを導出する場合に限らず、ｅＮＢ２００にヌルが向くアンテナウェイトを導出するよう指示する旨の設定情報をｅＮＢ２００からＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２に送信してもよい。その結果、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２は、干渉が低下される指向性パターンを用いてＤ２Ｄ通信を行う。

［第３実施形態］
第３実施形態について、第２実施形態との相違点を主として説明する。第２実施形態では、ｅＮＢ２００が、Ｄ２Ｄ通信を行うＤ２Ｄ通信端末から干渉を検知した場合に、干渉制御処理を行うことを説明した。第３実施形態では、Ｄ２Ｄ通信端末が、セルラ通信を行うセルラ通信端末から干渉を受けた場合について、説明する。

（第３実施形態に係る動作）
次に、本実施形態に係る動作を説明する。

図１７は、本実施形態に係る通信環境を説明するための図である。本実施形態では、セルラ通信及びＤ２Ｄ通信が同時に行われる通信環境を想定する。

図１７に示すように、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２は、ｅＮＢ２００から割り当てられるＤ２Ｄリソースを用いて、Ｄ２Ｄ通信を行っている。本実施形態においてＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２のそれぞれは、Ｄ２Ｄ通信端末に相当する。

これに対し、ＵＥ１００−３は、ｅＮＢ２００から割り当てられる無線リソースを用いて、ｅＮＢ２００とのセルラ通信を行っている。本実施形態においてＵＥ１００−３は、セルラ通信端末に相当する。

このように、セルラ通信の上りリンク無線リソースの一部を使用してＤ２Ｄ通信を行う場合で、かつ、Ｄ２Ｄ通信及びセルラ通信が同時に行われる場合には、セルラ通信の上りリンクはＤ２Ｄ通信に対して干渉を与え得る。

そこで、Ｄ２Ｄ通信端末（ＵＥ１００−１又はＵＥ１００−２）は、干渉電力を検出したことに応じて、該干渉に関するＤ２Ｄ干渉情報をｅＮＢ２００に送信する。これにより、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信端末が受ける干渉（特に、セルラ通信の上りリンクからの干渉）の発生を把握し、干渉を解消するための措置をとることができる。

なお、Ｄ２Ｄ通信端末は、Ｄ２Ｄ通信においてデータ（制御データ又はユーザデータ）の送受信に用いられる接続（Ｄ２Ｄ接続）を他のＤ２Ｄ通信端末と確立している時に、干渉の発生を把握し、干渉を解決するための措置をとることできる。従って、Ｄ２Ｄ通信端末は、データの送受信を行っている場合（狭義のＤ２Ｄ通信中）に、干渉の発生を把握し、当該措置をとるだけでなく、Ｄ２Ｄ接続は確立しているものの、データの送受信を起こっていない場合（広義のＤ２Ｄ通信中）に、干渉の発生を把握し、当該措置をとってもよい。

Ｄ２Ｄ通信端末は、干渉電力の値が閾値よりも高い場合に、Ｄ２Ｄ干渉情報をｅＮＢ２００に送信する。これにより、高レベルの干渉の発生をｅＮＢ２００に通知する一方、問題とならないレベルの干渉についてはｅＮＢ２００に通知しないようにすることができる。

また、Ｄ２Ｄ通信端末は、セルラ通信の上りリンクにおける参照信号（ＤＭＲＳ、ＳＲＳ）について干渉電力を検出してもよい。これにより、セルラ通信からの干渉をより確実に検出できる。

本実施形態では、Ｄ２Ｄ通信端末は、干渉電力を検出したタイミングから所定時間（例えば４サブフレーム）が経過したタイミングで、Ｄ２Ｄ干渉情報をｅＮＢ２００に送信する。この場合、Ｄ２Ｄ干渉情報は、干渉を受けた旨の情報である。

また、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信及びセルラ通信における無線リソース割当の履歴（リソース割当履歴）を管理している。ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信端末からＤ２Ｄ干渉情報を受信すると、当該Ｄ２Ｄ干渉情報の受信タイミングとリソース割当履歴とに基づいて、干渉源のＵＥ１００を推定する。これにより、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ干渉情報の受信タイミングから干渉発生のタイミングを特定し、干渉発生のタイミングにおけるリソース割当履歴から干渉源のＵＥ１００を推定できる。

図１８は、本実施形態に係る動作シーケンス図である。ここでは、Ｄ２Ｄ通信端末のうちＵＥ１００−１を例に説明する。

図１８に示すように、ステップＳ４０１において、ＵＥ１００−１は、Ｄ２Ｄ通信を開始する。ステップＳ４０２において、ＵＥ１００−３は、セルラ通信を開始する。

ステップＳ４０３において、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ干渉情報の送信トリガを規定するための閾値をＵＥ１００−１に送信する。当該送信は、ユニキャストであってもよく、ブロードキャストであってもよい。なお、ＵＥ１００−１が予め閾値を記憶している場合には、閾値の送信を省略してもよい。また、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−１が干渉電力をモニタリングすべきタイミングを示すタイミング情報、及び／又は、モニタリングすべき参照信号系列を示す信号系列情報をＵＥ１００−１に送信してもよい。

ステップＳ４０４において、ｅＮＢ２００は、無線リソースのスケジューリングを行う。具体的には、ｅＮＢ２００は、所定のサブフレームにおいてＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２によるＤ２Ｄ通信に割り当てるＤ２Ｄリソースを決定する。また、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−３によるセルラ通信（アップリンク）に割り当てる無線リソースを決定する。具体的には、アップリンクのスケジューリングでは、ｅＮＢ２００は、４サブフレーム後におけるＵＥ１００−３への割当リソースブロックを決定する。なお、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信及びセルラ通信のそれぞれのスケジューリングを異なるタイミングで行ってもよい。

ステップＳ４０５において、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−３によるセルラ通信（アップリンク）に割り当てた無線リソースを示すセルラ割当情報をＵＥ１００−３に送信する。

ステップＳ４０６において、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２によるＤ２Ｄ通信に割り当てたＤ２Ｄリソースを示すＤ２Ｄ割当情報をＵＥ１００−１に送信する。

ＵＥ１００−１は、Ｄ２Ｄ割当情報を受信した後、上記所定のサブフレームにおいて、Ｄ２Ｄ割当情報が示すＤ２Ｄリソースを使用してＤ２Ｄ通信を行う。

ステップＳ４０７において、ｅＮＢ２００は、サブフレーム毎の無線リソース（リソースブロック）の割当状況の履歴であるリソース割当履歴を更新する。リソース割当履歴は、ｅＮＢ２００が管理する情報である。ｅＮＢ２００は、少なくとも４サブフレーム分のリソース割当履歴を管理する。

図１９は、本実施形態に係るリソース割当履歴の具体例を説明するための図である。

図１９に示すように、リソース割当履歴は、各ＵＥ１００について、サブフレーム毎の割当リソースブロックを記録したものである。ＵＥ１００−３については、ＰＵＳＣＨとして割り当てるリソースブロックを例示しているが、参照信号（ＤＭＲＳ、ＳＲＳ）に基づいて干渉を検出する場合には、参照信号リソース（ＤＭＲＳリソース、ＳＲＳリソース）として割り当てるリソースブロックを記録すればよい。

図１８に戻り、ステップＳ４０８において、ＵＥ１００−３は、ステップＳ４０５でセルラ割当情報を受信してから４サブフレーム後に、当該セルラ割当情報が示すリソースブロックを使用して上りリンク信号を送信する。上りリンク信号は、ユーザデータ及び参照信号を含む。

ここでは、ＵＥ１００−１がＵＥ１００−３からの上りリンク信号を受信したと仮定して説明を進める。

ステップＳ４０９において、ＵＥ１００−１は、Ｄ２Ｄ通信中に干渉電力を検出する。また、ＵＥ１００−１は、干渉電力の値（干渉電力値）を測定する。なお、ＵＥ１００−１は、干渉電力をモニタリングすべきタイミングを示すタイミング情報、及び／又は、モニタリングすべき参照信号系列を示す信号系列情報をｅＮＢ２００から受信している場合には、これらの情報に基づいて干渉を検出する。

ステップＳ４１０において、ＵＥ１００−１は、ステップＳ４０９で測定した干渉電力値を閾値と比較する。当該閾値は、ステップＳ４０３でｅＮＢ２００から指定された閾値であってもよい。ここでは、ステップＳ４０９で測定した干渉電力値が閾値以上であると仮定して説明を進める。

ステップＳ４１１において、ＵＥ１００−１は、干渉電力を検出したタイミング（ステップＳ４０９）から所定時間（例えば４サブフレーム）が経過したタイミングで、Ｄ２Ｄ干渉情報をｅＮＢ２００に送信する。ＵＥ１００−１は、ｅＮＢ２００から明示的に割り当てられた無線リソースでなくてもＤ２Ｄ干渉情報をＰＵＣＣＨ上で送信できる。ここで、当該無線リソースの候補を表すパラメータはｅＮＢ２００から指定されているものの、コンテンションベースでの通知になる。この場合、Ｄ２Ｄ干渉情報は、干渉を受けた旨の情報である。

ただし、Ｄ２Ｄ干渉情報は、干渉電力が検出された周波数（リソースブロック）を示す情報を含んでもよい。また、参照信号（ＤＭＲＳ、ＳＲＳ）に基づいて干渉を検出する場合には、Ｄ２Ｄ干渉情報は、参照信号の信号系列（直交系列）を示す情報又は参照信号の信号系列から生成された情報を含んでもよい。参照信号の信号系列から生成された情報は、例えば、参照信号の信号系列を生成するためのパラメータである。当該パラメータ自身は、参照信号の信号系列を示していない。例えば、当該パラメータと既知のセルＩＤ等とを組み合わせることによって、参照信号の信号系列が生成される。

ステップＳ４１２において、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−１から受信したＤ２Ｄ干渉情報と、管理しているリソース割当履歴と、に基づいて、干渉源のＵＥ１００を推定する。例えば、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ干渉情報を受信する所定時間（例えば４サブフレーム）前において、ＵＥ１００−１と同じリソースブロックが割り当てられていたＵＥ１００を干渉源として推定する。

ここでは、ＵＥ１００−３が干渉源として推定されたと仮定して説明を進める。この場合、ＵＥ１００−１の近くにＵＥ１００−３が居ると判断できる。従って、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−３に異なる無線リソースを割り当てるように、以降のスケジューリング（ステップＳ４１３）を行う。

このように、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信端末が受ける干渉（特に、セルラ通信からの干渉）の発生を把握し、該干渉を解消するための措置をとることができる。従って、Ｄ２Ｄ通信をセルラ通信と両立できる。

上述した動作シーケンスでは、Ｄ２Ｄ無線リソースをセルラ無線リソースと共用させる運用方法（上述の第２実施形態で説明した第２の運用方法（図１５参照））を前提として、図１８に示したように、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信端末（ＵＥ１００−１）からＤ２Ｄ干渉情報を受信（ステップＳ４１１）したことに応じて、Ｄ２Ｄ通信端末に割り当てる無線リソースと、干渉源のセルラ通信端末（ＵＥ１００−３）に割り当てる無線リソースと、を異ならせるよう再スケジューリング（ステップＳ４１３）していた。しかしながら、このようなスケジューリングによる干渉制御方法（第１の干渉制御方法）に限らず、以下のような干渉制御方法（第２の干渉制御方法乃至第５の干渉制御方法）も採用可能である。

第２の干渉制御方法では、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信端末（ＵＥ１００−１）からＤ２Ｄ干渉情報を受信したことに応じて、Ｄ２Ｄ通信からセルラ通信に切り替えるための切り替え情報をＤ２Ｄ通信端末（ＵＥ１００−１及び／又はＵＥ１００−２）に送信する。ｅＮＢ２００は切り替え情報をＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２の両方に送信してもよく、一方のＵＥ１００にのみ切り替え情報を送信して当該一方のＵＥ１００が他方のＵＥ１００に当該切り替え情報を転送してもよい。その結果、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２は、Ｄ２Ｄ通信からセルラ通信に切り替える。なお、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２がｅＮＢ２００との接続を維持しつつセルラ通信に切り替えてもよく、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２がｅＮＢ２００に改めて接続することでセルラ通信に切り替えてもよい。

第３の干渉制御方法では、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信端末（ＵＥ１００−１）からＤ２Ｄ干渉情報を受信したことに応じて、Ｄ２Ｄ通信における送信電力を上昇させるための電力制御情報又はＤ２Ｄ通信におけるＭＣＳを低下させるためのＭＣＳ制御情報をＤ２Ｄ通信端末（ＵＥ１００−１及び／又はＵＥ１００−２）に送信する。電力制御情報は、送信電力の値を直接的に指定する情報であってもよく、現状の送信電力を基準とした変化分を指定する情報であってもよい。このように送信電力を上昇させることで、干渉に対する耐性が高くなる。ＭＣＳ制御情報は、変更後のＭＣＳを示す情報である。なお、「ＭＣＳを低下させる」とは、現状のＭＣＳよりもデータレートの低いＭＣＳ（すなわち、干渉に対する耐性の高いＭＣＳ）に変更することを意味する。その結果、Ｄ２Ｄ通信端末は、Ｄ２Ｄ通信における送信電力を上昇させる、又はＤ２Ｄ通信におけるＭＣＳを低下させることにより、Ｄ２Ｄ通信を継続する。

第４の干渉制御方法では、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信端末（ＵＥ１００−１）からＤ２Ｄ干渉情報を受信したことに応じて、セルラ通信端末（ＵＥ１００−３）に対して、上りリンクにおける送信電力を低下させるための電力制御情報を送信する。電力制御情報は、送信電力の値を直接的に指定する情報であってもよく、現状の送信電力を基準とした変化分を指定する情報であってもよい。セルラ通信端末（ＵＥ１００−３）は、送信電力を低下させることで、Ｄ２Ｄ通信端末に与える干渉を小さくする。

第５の干渉制御方法は、セルラ通信端末（ＵＥ１００−３）が上りリンクにおいてマルチアンテナ伝送を行っている場合に適用可能な方法である。ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信端末（ＵＥ１００−１）からＤ２Ｄ干渉情報を受信したことに応じて、Ｄ２Ｄ通信に与える干渉が低下されるアンテナウェイトを設定するための設定情報をセルラ通信端末（ＵＥ１００−３）に送信する。このようなアンテナウェイトは、プリコーダ（或いはプリコーダ行列）と称される。例えば、Ｄ２Ｄ通信端末（ＵＥ１００−１及び／又はＵＥ１００−２）は、セルラ通信端末（ＵＥ１００−３）から参照信号を受信してチャネル推定を行い、チャネル推定結果をｅＮＢ２００に通知する。ｅＮＢ２００は、通知されたチャネル推定結果に基づいて、Ｄ２Ｄ通信に与える干渉が低下されるアンテナウェイトを設定するための設定情報をセルラ通信端末（ＵＥ１００−３）に送信する。或いは、Ｄ２Ｄ通信端末（ＵＥ１００−１及び／又はＵＥ１００−２）は、アンテナウェイトの候補（コードブック）の中から、セルラ通信端末（ＵＥ１００−３）からの干渉電力が小さくなるアンテナウェイトを選択し、選択したアンテナウェイト示す情報（ＢＣＩ：Ｂｅｓｔ Ｃｏｍｐａｎｉｏｎ ＰＭＩ）をｅＮＢ２００に通知する。ｅＮＢ２００は、通知された情報に基づいて、Ｄ２Ｄ通信に与える干渉が低下されるアンテナウェイトを設定するための設定情報をセルラ通信端末（ＵＥ１００−３）に送信する。その結果、セルラ通信端末（ＵＥ１００−３）は、Ｄ２Ｄ通信端末への干渉が低下される指向性パターンを用いて上りリンク通信を行う。

［第３実施形態の変更例］
上述した第３実施形態では、ＵＥ１００−１は、ｅＮＢ２００から割り当てられた無線リソースでなくても、干渉電力を検出したタイミングから所定時間（例えば４サブフレーム）が経過したタイミングで、Ｄ２Ｄ干渉情報をｅＮＢ２００に送信していた。

これに対し、本変更例では、ＵＥ１００−１は、ｅＮＢ２００から割り当てられた無線リソースを使用して、Ｄ２Ｄ干渉情報をｅＮＢ２００に送信する。この場合、上述した実施形態に比べて、Ｄ２Ｄ干渉情報に含める情報量を増やすことができる。

本変更例では、Ｄ２Ｄ干渉情報は、干渉電力を検出したタイミングを示すタイミング情報を含む。ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−１からＤ２Ｄ干渉情報を受信すると、当該Ｄ２Ｄ干渉情報に含まれるタイミング情報とリソース割当履歴とに基づいて、干渉源のＵＥ１００を推定する。

さらに、Ｄ２Ｄ干渉情報は、干渉電力が検出された周波数（リソースブロック）を示す情報を含んでもよい。また、参照信号（ＤＭＲＳ、ＳＲＳ）に基づいて干渉を検出する場合には、Ｄ２Ｄ干渉情報は、参照信号の信号系列（直交系列）を示す情報又は参照信号の信号系列から生成された情報を含んでもよい。

［第４実施形態］
以下、第４実施形態について、第３実施形態との相違点を主として説明する。上述した第３実施形態では、セルラ通信とＤ２Ｄ通信との間の干渉の検出及び当該干渉に対する干渉制御について説明した。しかしながら、第３実施形態で説明した動作を、Ｄ２Ｄ通信同士の干渉の検出及び当該干渉に対する干渉制御に応用可能である。

図２０は、本実施形態に係る通信環境を説明するための図である。本実施形態では、異なるＤ２ＤグループによるＤ２Ｄ通信が同一セル内で同時に行われる通信環境を想定する。

図２０に示すように、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２（Ｄ２Ｄグループ１）は、ｅＮＢ２００から割り当てられるＤ２Ｄリソースを用いて、Ｄ２Ｄ通信を行っている。また、ＵＥ１００−３及びＵＥ１００−４（Ｄ２Ｄグループ２）は、ｅＮＢ２００から割り当てられるＤ２Ｄリソースを用いて、Ｄ２Ｄ通信を行っている。このように、本実施形態では、ＵＥ１００−１乃至ＵＥ１００−４は何れもＤ２Ｄ通信端末である。

ここで、Ｄ２Ｄグループ１及びＤ２Ｄグループ２でＤ２Ｄリソースを共用する場合で、かつ、Ｄ２Ｄグループ１とＤ２Ｄグループ２とが近接する場合（すなわち、パスロスが小さい場合）には、Ｄ２Ｄグループ１及びＤ２Ｄグループ２は相互に干渉を与え得る。

第３実施形態と同様に、Ｄ２Ｄ通信端末は、干渉電力を検出したことに応じて、該干渉に関するＤ２Ｄ干渉情報をｅＮＢ２００に送信する。これにより、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信端末が受ける干渉の発生を把握できる。基本的な動作については、第３実施形態と同様である。具体的には、第３実施形態における「セルラ通信端末」を、「別Ｄ２ＤグループのＤ２Ｄ通信端末」と読み替えることで、Ｄ２Ｄ通信同士の干渉に対処できる。

ただし、本実施形態では、干渉を検出するために、上りリンクの参照信号に代えてＤ２Ｄ用参照信号を適用できる。Ｄ２Ｄ通信端末は、Ｄ２Ｄ通信におけるチャネル推定に使用されるＤ２Ｄ用参照信号を送信する。また、Ｄ２Ｄ用参照信号は、Ｄ２Ｄ通信の通信相手とすべき他のＵＥ１００の発見に使用されてもよい。Ｄ２Ｄ用参照信号には、Ｄ２Ｄグループ毎に異なる参照信号パラメータが適用される。参照信号パラメータは、ｅＮＢ２００から指定される。Ｄ２Ｄ用参照信号は、Ｄ２Ｄグループのそれぞれで共通のリソースエレメントを用いて送信されてもよい。この場合、参照信号パラメータは、例えば、Ｄ２Ｄ用参照信号を符号分割多重するための直交符号とすることができる。Ｄ２Ｄ用参照信号が配置されるリソースエレメントをＤ２Ｄグループ毎に異ならせる場合には、リソースエレメントが参照信号パラメータに相当する。或いは、Ｄ２Ｄ用参照信号が配置されるサブフレームをＤ２Ｄグループ毎に異ならせる場合には、サブフレームが参照信号パラメータに相当する。また、ＬＴＥシステムの上りリンクの周波数帯域内でＤ２Ｄ用参照信号が送信される場合において、Ｄ２Ｄ用参照信号は、上りリンクの周波数帯域内で物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）、復調参照信号（ＤＭＲＳ）、及びサウンディング参照信号（ＳＲＳ）を避けて配置される。

また、本実施形態では、Ｄ２Ｄ通信端末（例えばＵＥ１００−１）は、当該Ｄ２Ｄ通信端末の通信相手ではない他のＤ２Ｄ通信端末（例えばＵＥ１００−３）からの干渉電力を検出したことに応じて、Ｄ２Ｄ干渉情報をｅＮＢ２００に送信する。Ｄ２Ｄ通信端末は、Ｄ２Ｄ用参照信号について干渉電力を検出する。或いは、Ｄ２Ｄ通信端末は、Ｄ２Ｄ用ビーコン信号について干渉電力を検出してもよい。

Ｄ２Ｄ用参照信号について干渉電力を検出する場合、Ｄ２Ｄ干渉情報は、Ｄ２Ｄ用参照信号の参照信号パラメータ（参照信号の信号系列又は参照信号の信号系列から生成された情報など）を示す情報を含む。上述したようにＤ２Ｄ用参照信号にはＤ２Ｄグループ毎に異なる参照信号パラメータが適用されるので、ｅＮＢ２００は、干渉源のＤ２Ｄ通信端末（Ｄ２Ｄグループ）を識別できる。ただし、このような干渉源識別方法に限らず、第３実施形態と同様に、リソース割当履歴に基づく干渉源識別方法を適用してもよい。

次に、Ｄ２Ｄグループ１に属するＤ２Ｄ通信端末（ＵＥ１００−１及び／又はＵＥ１００−２）が、Ｄ２Ｄグループ２に属するＤ２Ｄ通信端末（ＵＥ１００−３及び／又はＵＥ１００−４）からの干渉を検出したケースを想定して、本実施形態に係る干渉制御方法を説明する。ただし、第３実施形態と重複する動作については、説明を省略する。

第１の干渉制御方法では、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信端末（ＵＥ１００−１及び／又はＵＥ１００−２）からＤ２Ｄ干渉情報を受信したことに応じて、Ｄ２Ｄ通信からセルラ通信に切り替えるための切り替え情報を、当該Ｄ２Ｄ通信端末（ＵＥ１００−１及び／又はＵＥ１００−２）又は干渉源のＤ２Ｄ通信端末（ＵＥ１００−３及び／又はＵＥ１００−４）に送信する。

第２の干渉制御方法では、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信端末（ＵＥ１００−１及び／又はＵＥ１００−２）からＤ２Ｄ干渉情報を受信したことに応じて、当該Ｄ２Ｄ通信端末（ＵＥ１００−１及び／又はＵＥ１００−２）に割り当てる無線リソースと、干渉源のＤ２Ｄ通信端末（ＵＥ１００−３及び／又はＵＥ１００−４）に割り当てる無線リソースと、を異ならせる。

第３の干渉制御方法では、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信端末（ＵＥ１００−１及び／又はＵＥ１００−２）からＤ２Ｄ干渉情報を受信したことに応じて、送信電力を低下させるための電力制御情報又はＭＣＳを低下させるためのＭＣＳ制御情報を、当該Ｄ２Ｄ通信端末（ＵＥ１００−１及び／又はＵＥ１００−２）及び／又は干渉源のＤ２Ｄ通信端末（ＵＥ１００−３及び／又はＵＥ１００−４）に送信する。

第４の干渉制御方法では、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信端末（ＵＥ１００−１及び／又はＵＥ１００−２）からＤ２Ｄ干渉情報を受信したことに応じて、干渉が低下されるアンテナウェイトを設定するための設定情報を、当該Ｄ２Ｄ通信端末（ＵＥ１００−１及び／又はＵＥ１００−２）及び／又は干渉源のＤ２Ｄ通信端末（ＵＥ１００−３及び／又はＵＥ１００−４）に送信する。

［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、上述した第１実施形態では、上りリンクの周波数帯域内又は下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、Ｄ２Ｄ通信用の周波数帯域（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。

また、上述した第３実施形態及び第４実施形態では、複信方式としてＦＤＤ方式を想定していたが、ＴＤＤ方式であってもよい。

また、上述した第３実施形態及び第４実施形態では、セルラ通信の上りリンク無線リソースの一部を使用してＤ２Ｄ通信を行う一例を説明したが、セルラ通信の下りリンク無線リソースの一部を使用してＤ２Ｄ通信を行ってもよい。

また、上述した第２実施形態及び第４実施形態において、Ｄ２Ｄ用参照信号は、干渉の検出にのみ用いられてもよいし、干渉の検出のみでなく、Ｄ２Ｄ通信の通信相手とすべき他のＵＥ１００の発見に用いられてもよい。

なお、米国仮出願第６１／６７６７７０号（２０１２年７月２７日出願）、米国仮出願第６１／７０５８８２号（２０１２年９月２６日出願）、米国仮出願第６１／７５９０２４号（２０１３年１月３１日出願）及び米国仮出願第６１／７５９０３５号（２０１３年１月３１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、本発明に係る移動通信システム、ユーザ端末、プロセッサ及び基地局は、Ｄ２Ｄ通信を適切に制御できるため、移動通信分野において有用である。

Claims (15)

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、
   少なくとも前記Ｄ２Ｄ通信におけるチャネル推定に使用されるＤ２Ｄ用参照信号を送信するユーザ端末を有し、
   前記Ｄ２Ｄ用参照信号には、前記Ｄ２Ｄ通信を行う複数のユーザ端末からなるＤ２Ｄグループ毎に異なる参照信号パラメータが適用されることを特徴とする移動通信システム。
2. 前記参照信号パラメータは、基地局からの指定に応じて決定され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Ｄ２Ｄ用参照信号は、前記Ｄ２Ｄグループのそれぞれで共通のリソースエレメントを用いて送信され、
   前記参照信号パラメータとは、前記Ｄ２Ｄ用参照信号を符号分割多重するための直交符号であ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. 前記移動通信システムの上りリンクの周波数帯域内で前記Ｄ２Ｄ用参照信号が送信される場合において、前記Ｄ２Ｄ用参照信号は、前記上りリンクの周波数帯域内で物理上りリンク制御チャネル、復調参照信号、及びサウンディング参照信号を避けて配置され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. 前記移動通信システムの下りリンクの周波数帯域内で前記Ｄ２Ｄ用参照信号が送信される場合において、前記Ｄ２Ｄ用参照信号は、前記下りリンクの周波数帯域内で物理下りリンク制御チャネル及びセル固有参照信号を避けて配置され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. 前記移動通信システムの上りリンクの周波数帯域内で前記Ｄ２Ｄ用参照信号が送信される場合において、前記Ｄ２Ｄ用参照信号は、さらに、前記Ｄ２Ｄ通信から前記上りリンクへの干渉の検知に使用され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. 前記基地局は、前記ユーザ端末からの前記Ｄ２Ｄ用参照信号の受信レベルが閾値を超えたことに応じて、前記Ｄ２Ｄ通信からセルラ通信に切り替えるための切り替え情報を前記ユーザ端末に送信することを特徴とする請求項６に記載の移動通信システム。
8. 前記基地局は、前記ユーザ端末からの前記Ｄ２Ｄ用参照信号の受信レベルが閾値を超えたことに応じて、前記Ｄ２Ｄ通信と前記上りリンクとで無線リソースを共用しないようにスケジューリングを行うことを特徴とする請求項６に記載の移動通信システム。
9. 前記基地局は、前記ユーザ端末からの前記Ｄ２Ｄ用参照信号の受信レベルが閾値を超えたことに応じて、前記Ｄ２Ｄ通信における送信電力を低下させるための電力制御情報を前記ユーザ端末に送信することを特徴とする請求項６に記載の移動通信システム。
10. 前記基地局は、前記ユーザ端末からの前記Ｄ２Ｄ用参照信号の受信レベルが閾値を超えたことに応じて、前記ユーザ端末と共用する無線リソースが割り当てられるセルラ通信端末に対して、前記上りリンクにおける送信電力を上昇させるための電力制御情報又は前記上りリンクにおけるＭＣＳを低下させるためのＭＣＳ制御情報を送信することを特徴とする請求項６に記載の移動通信システム。
11. 前記ユーザ端末は、前記Ｄ２Ｄ通信においてマルチアンテナ伝送を行っており、
    前記ユーザ端末からの前記Ｄ２Ｄ用参照信号を前記基地局が検知したことに応じて、前記基地局は、前記基地局に与える干渉が低下されるアンテナウェイトを設定するための設定情報を前記ユーザ端末に送信することを特徴とする請求項６に記載の移動通信システム。
12. 少なくとも端末間（Ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ Ｄｅｖｉｃｅ：Ｄ２Ｄ）通信におけるチャネル推定に使用されるＤ２Ｄ用参照信号を送信する送信部を備え、
    前記Ｄ２Ｄ用参照信号には、前記Ｄ２Ｄ通信を行う複数のユーザ端末からなるＤ２Ｄグループ毎に異なる参照信号パラメータが適用されることを特徴とするユーザ端末。
13. 少なくとも端末間（Ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ Ｄｅｖｉｃｅ：Ｄ２Ｄ）通信におけるチャネル推定に使用されるＤ２Ｄ用参照信号を送信する処理を実行し、
    前記Ｄ２Ｄ用参照信号には、前記Ｄ２Ｄ通信を行う複数のユーザ端末からなるＤ２Ｄグループ毎に異なる参照信号パラメータが適用されることを特徴とするプロセッサ。
14. 少なくとも端末間（Ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ Ｄｅｖｉｃｅ：Ｄ２Ｄ）通信におけるチャネル推定に使用されるＤ２Ｄ用参照信号を送信可能なユーザ端末に対して、前記Ｄ２Ｄ用参照信号に適用される参照信号パラメータを指定する情報を送信する送信部を備え、
    前記参照信号パラメータは、前記Ｄ２Ｄ通信を行う複数のユーザ端末からなるＤ２Ｄグループ毎に異なることを特徴とする基地局。
15. 少なくとも端末間（Ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ Ｄｅｖｉｃｅ：Ｄ２Ｄ）通信におけるチャネル推定に使用されるＤ２Ｄ用参照信号を送信可能なユーザ端末に対して、前記Ｄ２Ｄ用参照信号に適用される参照信号パラメータを指定する情報を送信する処理を実行し、
    前記参照信号パラメータは、前記Ｄ２Ｄ通信を行う複数のユーザ端末からなるＤ２Ｄグループ毎に異なることを特徴とするプロセッサ。

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