JP6122144B2 - 無線通信システムにおいて端末間直接通信を用いたグループ通信方法及びそのための装置 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信システムに関し、特に、無線通信システムにおいて端末間直接通信を用いたグループ通信方法及びそのための装置に関する。

本発明を適用できる無線通信システムの一例として、３ＧＰＰ ＬＴＥ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ；以下、「ＬＴＥ」という。）通信システムについて概略的に説明する。

図１は、無線通信システムの一例としてＥ−ＵＭＴＳネットワーク構造を概略的に示す図である。Ｅ−ＵＭＴＳ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）は、既存のＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）から進展したシステムであり、現在３ＧＰＰで基礎的な標準化作業が進行中である。一般に、Ｅ−ＵＭＴＳをＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システムと呼ぶこともできる。ＵＭＴＳ及びＥ−ＵＭＴＳの技術規格（ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）の詳細な内容はそれぞれ、「３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ；Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ」のＲｅｌｅａｓｅ ７及びＲｅｌｅａｓｅ ８を参照することができる。

図１を参照すると、Ｅ−ＵＭＴＳは、端末（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ：ＵＥ）、基地局（ｅＮｏｄｅＢ：ｅＮＢ）、及びネットワーク（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）の終端に位置して外部ネットワークに接続するアクセスゲートウェイ（Ａｃｃｅｓｓ Ｇａｔｅｗａｙ：ＡＧ）を含んでいる。基地局は、ブロードキャストサービス、マルチキャストサービス及び／又はユニキャストサービスのために多重データストリームを同時に送信することができる。

一つの基地局には一つ以上のセルが存在する。セルは、１．４４、３、５、１０、１５、２０ＭＨｚなどの帯域幅のいずれか一つに設定され、複数の端末に下り又は上り送信サービスを提供する。異なったセルは、互いに異なった帯域幅を提供するように設定することができる。基地局は、複数の端末に関するデータ送受信を制御する。下りリンク（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ：ＤＬ）データについて、基地局は下りリンクスケジューリング情報を送信し、該当の端末にデータが送信される時間／周波数領域、符号化、データサイズ、ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ａｎｄ ｒｅＱｕｅｓｔ）関連情報などを知らせる。また、上りリンク（Ｕｐｌｉｎｋ：ＵＬ）データについて、基地局は上りリンクスケジューリング情報を該当の端末に送信し、該当の端末が使用可能な時間／周波数領域、符号化、データサイズ、ＨＡＲＱ関連情報などを知らせる。基地局同士の間には、ユーザトラフィック又は制御トラフィックの送信のためのインターフェースを用いることができる。コアネットワーク（Ｃｏｒｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ：ＣＮ）は、ＡＧ、及び端末のユーザ登録などのためのネットワークノードなどで構成可能である。ＡＧは、複数のセルで構成されるＴＡ（Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ）単位に端末の移動性を管理する。

無線通信技術は、ＷＣＤＭＡに基づいてＬＴＥにまで開発されてきたが、ユーザと事業者の要求と期待は増す一方である。その上、他の無線接続技術の開発が続いており、将来、競争力を持つためには新しい技術進化が要求される。ビット当たりのコストの削減、サービス可用性の増大、柔軟な周波数バンドの使用、単純構造と開放型インターフェース、端末の適度な電力消耗などが要求される。

上述したような議論に基づき、以下では、無線通信システムにおいて端末間直接通信を用いたグループ通信方法及びそのための装置を提案する。

本発明の一様相に係る、無線通信システムにおいて端末がグループ通信を行う方法は、第１値のティアカウンタ値を有する第１グループディスカバリ信号を検出するステップと、前記第１値のティアカウンタ値を用いて、第２値のティアカウンタ値を有する第２グループディスカバリ信号を生成するステップと、前記第２グループディスカバリ信号を他の端末に送信するステップとを有し、前記ティアカウンタは、前記グループ通信の最初活性化端末又は基地局を基準に、前記端末の属するティア値を示すことを特徴とする。

好ましくは、前記第１グループディスカバリ信号を検出するステップは、第３値のティアカウンタ値を有する第３グループディスカバリ信号を検出するステップを有し、前記第２グループディスカバリ信号を生成するステップは、前記第１グループディスカバリ信号と前記第３グループディスカバリ信号のうち、ティアカウンタ値が小さいディスカバリ信号のティアカウンタ値を用いて、前記第２グループディスカバリ信号を生成するステップを有することができる。ここで、前記第１グループディスカバリ信号及び前記第３グループディスカバリ信号の信号品質は、あらかじめ設定された臨界値以上であることを特徴とする。

一方、本発明の他の様相である、無線通信システムにおいてグループ通信を行う端末装置は、信号を送受信するための無線通信モジュールと、前記信号を処理するためのプロセッサとを備え、前記プロセッサは、第１値のティアカウンタ値を有する第１グループディスカバリ信号を検出し、前記第１値のティアカウンタ値を用いて、第２値のティアカウンタ値を有する第２グループディスカバリ信号を生成し、前記第２グループディスカバリ信号を他の端末装置に送信するように前記無線通信モジュールを制御し、前記ティアカウンタは、前記グループ通信の最初活性化端末又は基地局を基準に、前記端末の属するティア値を示すことを特徴とする。

好ましくは、前記プロセッサが、第３値のティアカウンタ値を有する第３グループディスカバリ信号を検出し、前記第１グループディスカバリ信号と前記第３グループディスカバリ信号のうち、ティアカウンタ値が小さいディスカバリ信号のティアカウンタ値を用いて、前記第２グループディスカバリ信号を生成することができる。もちろん、ここで、前記第１グループディスカバリ信号及び前記第３グループディスカバリ信号の信号品質は、あらかじめ設定された臨界値以上であることを特徴とする。

以上の実施例において、前記第１グループディスカバリ信号が前記グループ通信の最初活性化端末装置又は前記基地局から送信された場合、前記第１値のティアカウンタ値は０であることを特徴とする。また、前記第２値のティアカウンタ値は、前記第１値のティアカウンタ値に１を足した値であることを特徴とする。

さらに、前記グループ通信の最初活性化が前記基地局によるものか又は特定端末によるものかによって可変することを特徴とする。

本発明の実施例によれば、無線通信システムにおいて端末間直接通信を用いたグループ通信方法をより効率的に行うことができる。

本発明で得られる効果は、以上に言及した効果に制限されず、言及していない別の効果は、下の記載から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者には明確に理解されるであろう。

無線通信システムの一例としてＥ−ＵＭＴＳネットワーク構造を概略的に示す図である。 ３ＧＰＰ無線接続ネットワーク規格に基づく端末とＥ−ＵＴＲＡＮ間の無線インターフェースプロトコル（Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のコントロールプレーン（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｌａｎｅ）及びユーザプレーン（Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ）構造を示す図である。 ３ＧＰＰシステムに用いられる物理チャネル及びこれらのチャネルを用いた一般的な信号送信方法を説明するための図である。 ＬＴＥシステムで用いられる下りリンク無線フレームの構造を例示する図である。 ＬＴＥシステムで用いられる上りリンクサブフレームの構造を示す図である。 端末間直接通信又はＤ２Ｄ（ｄｅｖｉｃｅ−ｔｏ−ｄｅｖｉｃｅ）通信の概念図である。 Ｄ２Ｄ通信に基づくグループ通信の概念図である。 本発明の実施例に係るグループ通信活性化とグループディスカバリ信号の送受信動作を例示するフローチャートである。 本発明の実施例に係る、ティアカウンタの動作を例示する図である。 本発明の実施例に係るグループディスカバリ信号の構造を例示する図である。 本発明の実施例によってティアカウンタを設定する動作を例示するフローチャートである。 本発明の実施例によってグループ通信を行う例を示す図である。 本発明の実施例によってグループ通信を行う他の例を示す図である。 本発明の実施例によってグループ通信を行う他の例を示す図である。 本発明の実施例に係るグループ通信における電力制御方式を例示するフローチャートである。 本発明の実施例に係るグループ通信における電力制御方式を例示する図である。 本発明の実施例に係る通信装置のブロック構成図である。

以下に添付の図面を参照して説明された本発明の実施例から、本発明の構成、作用及び他の特徴が容易に理解されるであろう。以下に説明される実施例は、本発明の技術的特徴が３ＧＰＰシステムに適用された例である。

本明細書ではＬＴＥシステム及びＬＴＥ−Ａシステムを用いて本発明の実施例を説明するが、これは例示に過ぎず、本発明の実施例は、上述した定義に該当するいかなる通信システムにも適用可能である。また、本明細書は、ＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）方式を基準にして本発明の実施例について説明するが、これは例示に過ぎず、本発明の実施例は、Ｈ−ＦＤＤ（Ｈｙｂｒｉｄ−ＦＤＤ）方式又はＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）方式にも容易に変形して適用することができる。

図２は、３ＧＰＰ無線接続網規格に基づく端末とＥ−ＵＴＲＡＮとの間の無線インターフェースプロトコル（Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のコントロールプレーン及びユーザプレーンの構造を示す図である。コントロールプレーンとは、端末（ＵＥ）とネットワークとが呼を管理するために用いる制御メッセージが送信される通路のことを意味する。ユーザプレーンとは、アプリケーション層で生成されたデータ、例えば、音声データ又はインターネットパケットデータなどが送信される通路のことを意味する。

第１層である物理層は、物理チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を用いて上位層に情報送信サービス（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を提供する。物理層は、上位の媒体接続制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層とは伝送チャネル（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して接続されている。該伝送チャネルを介して媒体接続制御層と物理層との間にデータが移動する。送信側の物理層と受信側の物理層との間には物理チャネルを介してデータが移動する。該物理チャネルは、時間及び周波数を無線リソースとして活用する。具体的に、物理チャネルは、下りリンクにおいてＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式で変調され、上りリンクにおいてＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式で変調される。

第２層の媒体接続制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＭＡＣ）層は、論理チャネル（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して、上位層である無線リンク制御（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＲＬＣ）層にサービスを提供する。第２層のＲＬＣ層は、信頼できるデータ送信を支援する。ＲＬＣ層の機能は、ＭＡＣ内部の機能ブロックとしてもよい。第２層のＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）層は、帯域幅の狭い無線インターフェースでＩＰｖ４やＩＰｖ６のようなＩＰパケットを効率的に送信するために、余分の制御情報を減らすヘッダー圧縮（Ｈｅａｄｅｒ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）機能を果たす。

第３層の最下部に位置する無線リソース制御（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＲＲＣ）層は、コントロールプレーンにのみ定義される。ＲＲＣ層は、無線ベアラー（Ｒａｄｉｏ Ｂｅａｒｅｒ）の設定（Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）、再設定（Ｒｅ−ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）及び解除（Ｒｅｌｅａｓｅ）に関連して、論理チャネル、伝送チャネル及び物理チャネルの制御を担当する。無線ベアラー（ＲＢ）とは、端末とネットワーク間のデータ伝達のために第２層により提供されるサービスのことを意味する。そのために、端末のＲＲＣ層とネットワークのＲＲＣ層とはＲＲＣメッセージを相互に交換する。端末のＲＲＣ層とネットワークのＲＲＣ層間にＲＲＣ接続（ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）がある場合に、端末はＲＲＣ接続状態（Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ Ｍｏｄｅ）にあり、そうでない場合は、ＲＲＣ休止状態（Ｉｄｌｅ Ｍｏｄｅ）にあるようになる。ＲＲＣ層の上位にあるＮＡＳ（Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ）層は、セッション管理（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）と移動性管理（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）などの機能を果たす。

基地局（ｅＮＢ）を構成する一つのセルは、１．４、３、５、１０、１５、２０ＭＨｚなどの帯域幅のいずれか一つとして設定され、複数の端末に下り又は上り送信サービスを提供する。互いに異なるセルは、互いに異なる帯域幅を提供するように設定することができる。

ネットワークから端末にデータを送信する下り伝送チャネルとしては、システム情報を送信するＢＣＨ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ページングメッセージを送信するＰＣＨ（Ｐａｇｉｎｇ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ユーザトラフィックや制御メッセージを送信する下りＳＣＨ（Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）などがある。下りマルチキャスト又は放送サービスのトラフィック又は制御メッセージは、下りＳＣＨを介して送信されてもよく、別の下りＭＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して送信されてもよい。一方、端末からネットワークにデータを送信する上り伝送チャネルとしては、初期制御メッセージを送信するＲＡＣＨ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ユーザトラフィックや制御メッセージを送信する上りＳＣＨ（Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）がある。伝送チャネルの上位に存在し、伝送チャネルにマッピングされる論理チャネル（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）としては、ＢＣＣＨ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＣＣＨ（Ｐａｇｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＣＣＣＨ（Ｃｏｍｍｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＭＣＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＭＴＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｃｈａｎｎｅｌ）などがある。

図３は、３ＧＰＰシステムに用いられる物理チャネル及びこれらのチャネルを用いた一般の信号送信方法を説明するための図である。

端末は、電源が入ったり、新しくセルに進入したりした場合に、基地局と同期を取る等の初期セル探索（Ｉｎｉｔｉａｌ ｃｅｌｌ ｓｅａｒｃｈ）作業を行う（Ｓ３０１）。そのために、端末は、基地局から１次同期チャネル（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ：Ｐ−ＳＣＨ）及び２次同期チャネル（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ：Ｓ−ＳＣＨ）を受信して基地局と同期を取り、セルＩＤなどの情報を取得することができる。その後、端末は、基地局から物理放送チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を受信し、セル内放送情報を取得することができる。一方、端末は、初期セル探索段階で、下りリンク参照信号（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ：ＤＬ ＲＳ）を受信し、下りリンクチャネル状態を確認できる。

初期セル探索を終えた端末は、物理下りリンク制御チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ：ＰＤＣＣＨ）、及び該ＰＤＣＣＨに載せられた情報に基づいて物理下りリンク共有チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ：ＰＤＳＣＨ）を受信することによって、より具体的なシステム情報を取得することができる（Ｓ３０２）。

一方、基地局に最初に接続したり信号送信のための無線リソースがない場合には、端末は、基地局にランダムアクセス手順（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ：ＲＡＣＨ）を行うことができる（Ｓ３０３乃至Ｓ３０６）。そのために、端末は、物理ランダムアクセスチャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ：ＰＲＡＣＨ）を介して特定シーケンスをプリアンブルとして送信し（Ｓ３０３及びＳ３０５）、ＰＤＣＣＨ及び対応するＰＤＳＣＨを介して、プリアンブルに対する応答メッセージを受信することができる（Ｓ３０４及びＳ３０６）。競合ベースのＲＡＣＨの場合、衝突解決手順（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）をさらに行うことができる。

上述の手順を行った端末は、その後、一般的な上りリンク／下りリンク信号送信手順として、ＰＤＣＣＨ／ＰＤＳＣＨ受信（Ｓ３０７）、及び物理上りリンク共有チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ：ＰＵＳＣＨ）／物理上りリンク制御チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ：ＰＵＣＣＨ）送信（Ｓ３０８）を行うことができる。特に、端末はＰＤＣＣＨを介して下りリンク制御情報（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ：ＤＣＩ）を受信する。ここで、ＤＣＩは、端末に対するリソース割当情報のような制御情報を含んでおり、その使用目的によってフォーマットが異なる。

一方、端末が上りリンクで基地局に送信する又は端末が基地局から受信する制御情報としては、下りリンク／上りリンクＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号、ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＰＭＩ（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ Ｉｎｄｅｘ）、ＲＩ（Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）などを含む。３ＧＰＰ ＬＴＥシステムでは、端末は、これらのＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩなどの制御情報をＰＵＳＣＨ及び／又はＰＵＣＣＨを介して送信することができる。

図４は、下りリンク無線フレームにおいて一つのサブフレームの制御領域に含まれる制御チャネルを例示する図である。

図４を参照すると、サブフレームは１４個のＯＦＤＭシンボルで構成されている。サブフレーム設定によって、先頭における１個〜３個のＯＦＤＭシンボルは制御領域として用いられ、残りの１３個〜１１個のＯＦＤＭシンボルはデータ領域として用いられる。同図で、Ｒ１乃至Ｒ４は、アンテナ０乃至３に対する参照信号（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ（ＲＳ）又はパイロット信号（Ｐｉｌｏｔ Ｓｉｇｎａｌ））を表す。ＲＳは、制御領域及びデータ領域にかかわらず、サブフレーム内に一定のパターンで固定される。制御チャネルは、制御領域においてＲＳが割り当てられていないリソースに割り当てられ、トラフィックチャネルも、データ領域においてＲＳが割り当てられていないリソースに割り当てられる。制御領域に割り当てられる制御チャネルには、ＰＣＦＩＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆｏｒｍａｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ＣＨａｎｎｅｌ）、ＰＨＩＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｈｙｂｒｉｄ−ＡＲＱ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ＣＨａｎｎｅｌ）、ＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＣＨａｎｎｅｌ）などがある。

ＰＣＦＩＣＨは、物理制御フォーマット指示子チャネルであり、毎サブフレームごとにＰＤＣＣＨに用いられるＯＦＤＭシンボルの個数を端末に知らせる。ＰＣＦＩＣＨは、最初のＯＦＤＭシンボルに位置し、ＰＨＩＣＨ及びＰＤＣＣＨに優先して設定される。ＰＣＦＩＣＨは４個のＲＥＧ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｇｒｏｕｐ）で構成され、それぞれのＲＥＧはセルＩＤ（Ｃｅｌｌ ＩＤｅｎｔｉｔｙ）に基づいて制御領域内に分散される。１個のＲＥＧは４個のＲＥ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ）で構成される。ＲＥは、１個の副搬送波×１個のＯＦＤＭシンボルで定義される最小物理リソースを表す。ＰＣＦＩＣＨ値は、帯域幅によって、１乃至３、又は２乃至４の値を示し、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）で変調される。

ＰＨＩＣＨは、物理ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ−Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ａｎｄ ｒｅｑｕｅｓｔ）指示子チャネルであり、上りリンク送信に対するＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫを運ぶために用いられる。すなわち、ＰＨＩＣＨは、ＵＬ ＨＡＲＱのためのＤＬ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報が送信されるチャネルを表す。ＰＨＩＣＨは、１個のＲＥＧで構成され、セル特定（ｃｅｌｌ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ）にスクランブルされる。ＡＣＫ／ＮＡＣＫは、１ビットで指示され、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ ｐｈａｓｅ ｓｈｉｆｔ ｋｅｙｉｎｇ）で変調する。変調されたＡＣＫ／ＮＡＣＫは、拡散因子（Ｓｐｒｅａｄｉｎｇ Ｆａｃｔｏｒ：ＳＦ）＝２又は４で拡散される。同一のリソースにマップされる複数のＰＨＩＣＨはＰＨＩＣＨグループを構成する。ＰＨＩＣＨグループに多重化されるＰＨＩＣＨの個数は、拡散コードの個数によって決定される。ＰＨＩＣＨ（グループ）は、周波数領域及び／又は時間領域においてダイバーシティ利得を得るために３回反復（ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ）される。

ＰＤＣＣＨは、物理下りリンク制御チャネルであり、サブフレームの先頭におけるｎ個のＯＦＤＭシンボルに割り当てられる。ここで、ｎは１以上の整数であり、ＰＣＦＩＣＨによって指示される。ＰＤＣＣＨは、一つ以上のＣＣＥ（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｅｌｅｍｅｎｔ）で構成される。ＰＤＣＣＨは、伝送チャネルであるＰＣＨ（Ｐａｇｉｎｇ ｃｈａｎｎｅｌ）及びＤＬ−ＳＣＨ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ−ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ）のリソース割当てに関する情報、上りリンクスケジューリンググラント（Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｇｒａｎｔ）、ＨＡＲＱ情報などを各端末又は端末グループに知らせる。ＰＣＨ及びＤＬ−ＳＣＨは、ＰＤＳＣＨを介して送信される。そのため、基地局と端末は、一般に、特定の制御情報又は特定のサービスデータ以外は、ＰＤＳＣＨを介してデータをそれぞれ送信及び受信する。

ＰＤＳＣＨのデータがいずれの端末（一つ又は複数の端末）に送信されるか、それらの端末がどのようにＰＤＳＣＨデータを受信してデコードしなければならないかに関する情報などは、ＰＤＣＣＨに含まれて送信される。例えば、特定ＰＤＣＣＨが「Ａ」というＲＮＴＩ（Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）でＣＲＣ（ｃｙｃｌｉｃ ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ ｃｈｅｃｋ）マスクされており、「Ｂ」という無線リソース（例、周波数位置）及び「Ｃ」という伝送形式情報（例、伝送ブロックサイズ、変調方式、コーディング情報など）を用いて送信されるデータに関する情報が特定サブフレームで送信されると仮定する。この場合、セル内の端末は、自身が持っているＲＮＴＩ情報を用いてＰＤＣＣＨをモニタし、「Ａ」のＲＮＴＩを持っている一つ以上の端末があると、当該端末はＰＤＣＣＨを受信し、受信したＰＤＣＣＨの情報に基づいて、「Ｂ」と「Ｃ」が示すＰＤＳＣＨを受信する。

下りリンク制御チャネルの基本リソース単位は、ＲＥＧ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｇｒｏｕｐ）である。ＲＥＧは、ＲＳを除いた状態で４個の隣接するリソース要素（ＲＥ）で構成される。ＰＣＦＩＣＨ及びＰＨＩＣＨはそれぞれ、４個のＲＥＧ及び３個のＲＥＧを含む。ＰＤＣＣＨはＣＣＥ（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ）単位で構成され、１個のＣＣＥは９個のＲＥＧを含む。

図５は、ＬＴＥシステムで用いられる上りリンクサブフレームの構造を示す図である。
図５を参照すると、上りリンクサブフレームは制御情報を運ぶＰＵＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＣＨａｎｎｅｌ）が割り当てられる領域と、ユーザデータを運ぶＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ ＣＨａｎｎｅｌ）が割り当てられる領域とに区別される。サブフレームにおいて周波数領域の中間部分がＰＵＳＣＨに割り当てられ、周波数領域でデータ領域の両側部分がＰＵＣＣＨに割り当てられる。ＰＵＣＣＨ上で送信される制御情報には、ＨＡＲＱに用いられるＡＣＫ／ＮＡＣＫ、下りリンクチャネル状態を示すＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＭＩＭＯのためのＲＩ（Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、上りリンクリソース割当て要求であるＳＲ（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｒｅｑｕｅｓｔ）などがある。一つの端末に対するＰＵＣＣＨは、サブフレーム内の各スロットで互いに異なる周波数を占める一つのリソースブロックを使用する。すなわち、ＰＵＣＣＨに割り当てられる２個のリソースブロックは、スロット境界で周波数ホッピング（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｈｏｐｐｉｎｇ）される。特に、図５は、ｍ＝０のＰＵＣＣＨ、ｍ＝１のＰＵＣＣＨ、ｍ＝２のＰＵＣＣＨ、ｍ＝３のＰＵＣＣＨがサブフレームに割り当てられることを例示する。

図６は、端末間直接通信又はＤ２Ｄ（ｄｅｖｉｃｅ−ｔｏ−ｄｅｖｉｃｅ）通信の概念図である。

図６を参照すると、ＵＥ１とＵＥ２が相互間の端末間直接通信を行っており、ＵＥ３とＵＥ４も相互間の端末間直接通信を行っている。ｅＮＢは、適切な制御信号を用いて、ＵＥ間の直接通信のための時間／周波数リソースの位置、送信電力などに対する制御を行うことができる。しかし、ｅＮＢのカバレッジ（ｃｏｖｅｒａｇｅ）の外部に存在するＵＥが位置する場合、ＵＥ間の直接通信はｅＮＢの制御信号無しでも行われるように設定されてもよい。以下では、端末間直接通信をＤ２Ｄ（ｄｅｖｉｃｅ−ｔｏ−ｄｅｖｉｃｅ）通信と呼ぶ。

図７は、Ｄ２Ｄ通信に基づくグループ通信の概念図である。
図７を参照すると、一連のＵＥが一つのグループを形成していることがわかり、これらのＵＥのいずれか一つがＤ２Ｄ通信情報を送信し、グループ内の全ＵＥがそれを受信すると仮定する。このような通信方式を、図６の通信方式と区別して、グループ通信と命名し、図６のように一つのＵＥが一つの受信ＵＥのみに対して情報を送信する通信を１対１通信と命名する。

以下に説明する本発明の動作は、ＵＥ間のＤ２Ｄ通信を仮定するが、ｅＮＢとＵＥが通信する場合にも適用することができ、このとき、ｅＮＢを一種の特殊な形態のＵＥとしてＤ２Ｄ通信に参加するものと見なすことができる。

グループ通信を行うためには、まず、グループ通信を始めようとするＵＥが、グループ通信を活性化させなければならない。以下、グループの活性化方式を説明する。

まず、特定ＵＥが、自身の属した特定グループにおける全ＵＥに送信しようとするデータを有すると、当該ＵＥは、当該グループを活性化させ、グループ通信を始める。グループの活性化とは、ＵＥが当該グループに割り当てられた特定の信号を隣接ＵＥに送信することによって、他のＵＥに当該グループのグループ通信が始まったことを把握させる動作のことを意味する。ここで、当該グループに割り当てられた特定の信号は、当該ＵＥが他のＵＥにどのグループが活性化しているかを発見させるために送信する信号であることから、グループディスカバリ信号（Ｇｒｏｕｐ ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ ｓｉｇｎａｌ）と呼ぶことができる。

一般に、Ｄ２Ｄ通信のために、ＵＥは通信の対象となるＵＥが存在するか否かを把握しなければならず、この場合にも、一種の信号を送信／受信する過程を行う。このような１対１通信のために、ＵＥが存在するか否かを把握するために送信する信号を、上記のグループディスカバリ信号と区別して、ＵＥディスカバリ信号と呼ぶ。

グループディスカバリ信号のＵＥディスカバリ信号との相違点として、ＵＥディスカバリ信号は、送信／受信ＵＥのＩＤのような個別情報に基づいて生成され、当該信号を検出すると、あるＵＥが存在するか否かを判断できるのに対し、グループディスカバリ信号は、当該グループに属した任意のＵＥが送信するため、当該信号を検出すると、いかなるグループが活性化しているかは把握できるが、その中のいずれのＵＥが送信したかを把握できないという点を挙げることができる。

２種類のディスカバリ信号を統合して設計、管理する方法として、物理層では一つのシード（ｓｅｅｄ）値からディスカバリ信号を生成するが、このシード値をＵＥ ＩＤなどから決定するか、又は事前に割り当てられたグループＩＤから決定するかによって、ＵＥディスカバリ信号とグループディスカバリ信号とを区別するように構成することができる。一例として、全体ディスカバリ信号のシード値の領域を２つに分割し、一方の領域をＵＥディスカバリ信号用途に、他方の領域をグループディスカバリ信号用途に活用することができる。また、特定ＵＥがグループディスカバリ信号を送信する状況であっても、当該ＵＥは１対１Ｄ２Ｄ通信をさらに行わなければならない場合もあり、自身のＵＥディスカバリ信号を併せて送信するように動作することができる。

上述したように、グループ内の他のＵＥに送信するデータを有するＵＥは、グループ通信を開始しながら当該グループのグループディスカバリ信号を送信する。ＵＥディスカバリ信号との他の相違点は、ＵＥディスカバリ信号は、１対１通信のために、当該ＵＥの送信しようとするデータが存在するか否かにかかわらず、少なくとも一定の時間以内に１回は送信されることが好ましいという点である。これは、当該ＵＥと１対１でＤ２Ｄ通信を希望する他のＵＥが当該ＵＥとのＤ２Ｄ通信が可能か否かを判断できるようにするためである。これに対し、グループディスカバリ信号は、当該グループの通信が活性化しているか否かを知らせる信号であるから、グループ通信を行うデータがない状況では送信しないことに特徴がある。すなわち、当該グループに属しているが、当該グループのＵＥに送信するデータがないＵＥは、グループディスカバリ信号を送信しない。

また、特定ＵＥが同一のグループに属している他のＵＥをＵＥディスカバリ信号を用いて発見したとしても、当該グループのディスカバリ信号が存在しないと、少なくとも自身がグループ通信で送信するデータがない状況では、当該グループが活性化していないと判断し、グループ通信と関連した動作を行わず、バッテリー消耗を減らすことができる。一方、特定ＵＥが自身の属しているグループのグループディスカバリ信号を検出すると、これを当該グループの通信が活性化している事実として把握し、一連の過程を経て活性化しているグループ通信に参加する。

図８は、本発明の実施例に係るグループ通信活性化とグループディスカバリ信号の送受信動作を例示するフローチャートである。

図８を参照すると、まず、ＵＥは、段階８０１で、自身の属したグループのグループディスカバリ信号を測定し、段階８０２で、当該グループディスカバリ信号が検出されたか否か判断する。

もし検出されていると、段階８０３のように、既に活性化しているグループ通信に参加する。しかし、検出されていないと、段階８０４で、当該ＵＥのバッファにグループ通信データが存在するか否かを判断する。もし存在すると、段階８０５のように、グループディスカバリ信号を送信してグループ通信を活性化させる。しかし、存在していないと、段階８０６のように、当該グループを非活性化したままにおく。ＵＥは、このような動作を周期的に反復し、自身の属しているグループが活性化したか否かを判断する。

以下では、本発明で提案するＵＥが、既に活性化しているグループ通信に参加する方法について説明する。

まず、上述したグループディスカバリ信号を検出し、自身の属しているグループの通信が活性化していることを把握したＵＥは、グループ通信に参加する。ここで、グループ通信に参加するということは、当該グループのＵＥを対象に送信されるデータを受信するための諸般動作を行うということを意味する。すなわち、特定ＵＥが既存のグループディスカバリ信号を検出し、当該グループに参加することによって、当該ＵＥが既存のグループに属しているＵＥとの通信が可能になるという意味である。

一般に、グループ内で無線通信信号を送受信するためには、一連のＵＥは同期化しなければならない。この場合、グループディスカバリ信号を検出したＵＥがグループに参加する一過程として、このグループディスカバリ信号がグループ通信に対する同期化の基準となり得る。すなわち、特定ＵＥが、既に存在するグループディスカバリ信号を検出すると、これを基準に当該グループと同期を取ることによって、当該グループに参加し、通信を行うことができる状態になる。

例えば、ＵＥは、グループディスカバリ信号を検出し、当該グループディスカバリ信号の受信時点を基準に、グループ通信信号を送信或いは受信する時点を決定することができる。この場合、グループディスカバリ信号を、端末間直接通信において一グループに属した一連のＵＥ間の同期を提供する同期信号（ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ）又は同期チャネル（ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｃｈａｎｎｅｌ）と呼ぶこともできる。

さらに、このように活性化しているグループ通信に参加したＵＥは、自身に隣接した同一グループに属しているＵＥが参加できるようにグループディスカバリ信号を送信することもできる。すなわち、活性化しているグループに参加したＵＥもグループディスカバリ信号を送信する。活性化しているグループに新しく追加されたＵＥがグループディスカバリ信号を送信する具体的な実施例には、下記の１）乃至３）のような方法がある。

１）グループディスカバリ信号送信方法１
ＵＥは、自身が検出したグループディスカバリ信号と同一の信号を送信する。その結果、特定時点では、既存にグループディスカバリ信号を送信するＵＥと同一の信号を共に送信する現象が現れてもよい。さらに、上記グループディスカバリ信号が送信される時間／周波数リソースの位置は同一に設定されてもよい。或いは、一つのＵＥが送信するグループディスカバリ信号を、グループ内の他のＵＥが受信して当該グループが続けて活性化するか否かを判断できるようにするために、グループディスカバリ信号を送信する時点は、ＵＥごとに異なるように設定されてもよい。一例として、ＵＥのＩＤから形成される擬似ランダムシーケンス（ｐｓｅｕｄｏ ｒａｎｄｏｍ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）によって、特定時点でグループディスカバリ信号の送信／受信をＵＥごとに異なるように設定したり、毎時点でグループディスカバリ信号を送信するか又は受信するかを確率的に選択することができる。

２）グループディスカバリ信号送信方法２
ＵＥは、自身が検出したグループディスカバリ信号と異なる信号を送信することによって、自身が既存の活性化しているグループ通信に追加で合流したＵＥであるという事実を知らせることができる。ただし、上記の異なる信号は、同一のグループを示さなければならず、受信したグループディスカバリ信号と一定部分では共通の属性を有する。

一例として、グループディスカバリ信号を生成する際、ＵＥの属しているグループのＩＤに加え、一定の追加情報を用いて信号を生成することができる。この場合、グループディスカバリ信号を検出したＵＥは、まず、グループのＩＤに該当する部分から、いずれのグループ通信が活性化したかを把握すると同時に、残りの追加情報から、他の情報、例えば、当該信号を送信したＵＥが最初にグループ通信を活性化させたか、或いは、既存に活性化しているグループ通信に合流したかを把握することができる。上記のグループディスカバリ信号の生成に用いられる追加情報は、最初に活性化させたＵＥに直接接続されたか、或いは、何回かの他のＵＥを経て接続されたかを示す値とすることができる。以下では、上記の追加情報を、最初の活性化ＵＥから何段階目に位置するかを示す値という意味から、ティアカウンタ（ｔｉｅｒ ｃｏｕｎｔｅｒ）Ｘと呼ぶ。

図９は、本発明の実施例によるティアカウンタの動作を例示する図である。

図９を参照すると、まず、ＵＥ１は周辺に、自身の属したグループ通信が活性化していないという事実を把握し、グループ通信を活性化させながらティアカウンタＸを０に設定する。これを直接的に受信したＵＥ２とＵＥ３は、受信したティアカウンタに１を足して新しいグループディスカバリ信号を生成して送信し、同様の動作が、その次のティアに属しているＵＥ４とＵＥ５によって行われる。このような過程を経て一つの活性化したグループ通信の規模が自然に拡張される効果を得ることができる。

後で動作するＵＥ６のように、一つのＵＥが、異なったティアカウンタを有する同一グループのグループディスカバリ信号（例えば、ＵＥ１とＵＥ３のグループディスカバリ信号）を受信する場合が発生することもある。この場合には、下記のａ）乃至ｃ）のいずれか一方法で自身のティアカウンタを設定することができる。

ａ）ティアカウンタ選択基準１
受信したグループディスカバリ信号のティアカウンタ値から最小の値を選定し、ここに１を足して自身のティアカウンタを設定する。ここで「受信したグループディスカバリ信号」とは、一定レベル以上の品質を呈するディスカバリ信号を制限的に意味することができ、このとき、品質の基準としては、各ディスカバリ信号の受信信号の強度や受信信号の信号対雑音比（ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｒａｔｉｏ）などの値を用いることができる。図９の実施例で、ＵＥ６はこの基準に従ってＸ＝１を設定する。

ｂ）ティアカウンタ選択基準２
受信したグループディスカバリ信号から最良の品質に該当するものを選定し、そのティアカウンタに１を足して自身のティアカウンタを設定する。ここで、品質の基準としては、各ディスカバリ信号の受信信号の強度や受信信号の信号対雑音比などの値を用いることができる。

ｃ）ティアカウンタ選択基準３
受信したグループディスカバリ信号の品質とティアカウンタ値を同時に考慮して選定する。基本的には、高い品質のディスカバリ信号のティアを選択するが、より上位に位置しているティアに重みを付け、類似のレベルの品質ではより高いティアを選択する。一例として、ティアｍに対して、ディスカバリ信号の受信電力をＰｍ ｄＢｍとする場合、Ｐｍ−Ａ＊ｍの補正を経た値が最大となるティアを選択することができる。ここで、Ａは、より高いティアの場合、受信電力が低くても選択され得るようにするための重み値に該当する。これはすなわち、受信したティアカウンタ値に比例する補正値を受信電力から引く動作を意味し、その他にも、様々な形態でティアカウンタ値による補正値を定義することができる。

３）グループディスカバリ信号送信方法３
上記のグループディスカバリ信号送信方法２と同様に、ＵＥは、自身の属しているグループのＩＤと共に一定の追加情報を用いて信号を生成することができる。このときに用いる追加情報は、自身のＵＥ ＩＤ（或いは、ＵＥディスカバリ信号）の一部或いは全てとすることができる。すなわち、特定ＵＥが送信するグループディスカバリ信号には、当該ＵＥが属している活性化したグループのＩＤ情報に加えて、送信ＵＥを示す情報も含まれる。

これを、他のＵＥが受信すると、まず、いずれのグループが活性化しているかが把握でき、さらに、いずれのＵＥが当該グループディスカバリ信号を送信するかに関する情報も取得することができる。

特徴的に、ここで用いられるＵＥのＩＤ情報は、ＵＥ ＩＤの全体であってもよいが、ＵＥ ＩＤ全体を用いる場合にグループディスカバリ信号の種類が多すぎる問題を防止するために、当該ＵＥ ＩＤが圧縮された形態、例えば、当該ＵＥ ＩＤの一部のビットのみを用いて生成された信号の形態であってもよい。グループディスカバリ信号を送信するＵＥは、別個として自身のＵＥディスカバリ信号も送信するようになるので、他のＵＥがグループディスカバリ信号を検出するとともに当該ＵＥのＵＥディスカバリ信号も検出すると、グループディスカバリ信号に含まれた部分的なＵＥ ＩＤ情報と検出されたＵＥディスカバリ信号とを比較し、いずれのＵＥが当該グループディスカバリ信号を送信したかを把握することが可能になる。この方式でいずれのＵＥがいずれのグループディスカバリ信号を送信したかを把握する動作は、以下に説明する、活性化しているグループにＵＥが合流するなどの動作に有用であろう。

上述したグループディスカバリ信号送信方法２とグループディスカバリ信号送信方法３を結合して用いることもできる。

図１０は、本発明の実施例に係るグループディスカバリ信号の構造を例示する図である。

図１０を参照すると、グループディスカバリ信号は、グループＩＤ、送信ＵＥ ＩＤ、及びティアカウンタ値を結合したビット列から生成することができる。同図では、ＵＥ ＩＤの一部のビットのみをグループディスカバリ信号を生成するために用いると仮定した。

一方、上述したグループディスカバリ信号送信方法はそれぞれ異なる用途に効果的に活用することができ、よって、グループ通信の属性によって選択的に用いることができる。一例として、グループディスカバリ信号送信方法１を用いて同一グループに属している複数の端末が共に同一の信号を送信する場合には、ディスカバリ信号の送信電力を高める効果から、ディスカバリ信号の到達領域を増大させることができる。このような動作は、火災や自然災害のような緊急な状況でグループ通信を行う場合に、各端末が速かにグループに合流できるようにするという長所を有する。

ただし、ｅＮＢのカバレッジ以内でこのような方式のグループディスカバリ信号を送信する場合、ｅＮＢが制御できないレベルにグループディスカバリ信号の送信電力が高くなり、他の通信リンクへの過度な干渉として現れる場合を防ぐために、ｅＮＢ或いは特定の代表端末（例えば、最初に当該グループを活性化した端末）が適切なシグナリングを送信して、グループディスカバリ信号の送信電力や送信に参加するＵＥの数、或いは各ＵＥがグループディスカバリ信号送信に参加する確率を調節することもできる。このとき、活性化したグループの中心に位置するＵＥは、バッテリー消耗を減らすために、グループディスカバリ信号の送信電力やグループディスカバリ信号送信に参加する確率を相対的に低く設定することが好ましいが、グループの境界に位置するＵＥは、グループディスカバリ信号のカバレッジを続けて維持するために、グループディスカバリ信号の送信電力やグループディスカバリ信号送信に参加する確率を維持したり、下げる場合にも、グループの中心に位置するＵＥに比べては高く設定するように動作することが好ましい。或いは、ＵＥが自らグループディスカバリ信号の全体送信電力が調節されるように動作することもできるが、一例として、各ＵＥは、自身の属したグループディスカバリ信号の受信電力を測定し、その受信電力が一定レベル以上になると、自身の送信電力を自ら減らしたりグループディスカバリ信号送信確率を下げるなどの動作を取ることができる。

一方、相対的に危急でない状況では、グループ通信としてグループディスカバリ信号送信方法２又はディスカバリ信号送信方法３を用いることによって、既に活性化しているグループに特定端末が合流する際、グループディスカバリ信号に含まれた情報を活用してより効果的なグループ通信動作を行うように動作することができる。

このようにサービスの属性によってグループディスカバリ信号送信方法を異なるように選択する方法の一例として、各グループＩＤが用いるグループディスカバリ信号送信方法を事前に定めておくことができる。特に、可能なグループＩＤの全体領域を複数個の副領域に分け、各副領域で用いるグループディスカバリ信号送信方法を事前に指定しておいた後、適切なグループディスカバリ信号送信方法が指定されたグループＩＤを、各グループ通信サービスに割り当てることができる。

一方、グループディスカバリ信号送信方法１を用いて同一グループに属している複数の端末が共に同一信号を送信する場合には、これを、グループ内の端末が同一信号を共に送信してグループ通信のカバレッジを極大化することを示す暗黙的な指示子と見なし、当該グループに合流した端末は、自身が受信したグループ通信のＤ２Ｄデータを他の端末のために再送信するように動作することもできる。この場合には、複数の端末が送信したデータの電力が結合されるように、送信信号の時間／周波数位置又はＭＣＳ（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｄｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅ）などがあらかじめ定められたり、受信データのそれと同一のものを用いるように規定され、複数のＵＥが同一信号を共に送信するように動作することができる。

グループディスカバリ信号送信方法１の変形として、危急な状況でグループ内の端末に隣接したグループがあるという事実を知らせるための特殊な信号を、グループ内の全ての端末が同時に送信するように動作することができる。一例として、このような特殊信号送信が設定されたグループに合流した端末は、あらかじめ定められた時点に、当該特殊信号を送信することによって、全端末の送信電力を用いて、遠く離れている端末にも当該特殊信号を伝達する。この特殊信号は、グループディスカバリ信号の一形態にしてもよいが、その他各種の参照信号、例えば、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムで定義したＣＲＳ（ｃｅｌｌ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ）、ＤＭ−ＲＳ（ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ）、ＰＲＳ（ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ）、参照信号（ＭＢＳＦＮ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ）、ＳＲＳ（ｓｏｕｎｄｉｎｇ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ）、ＰＳＳ（ｐｒｉｍａｒｙ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ）、又はＳＳＳ（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ）などの形態にしてもよく、その属性は、事前に指定することができる。危急な状況にある端末は、できるだけ少ないバッテリー消耗によって自身の属するグループを発見することが重要であるが、上記特殊信号の検出のみを試みればいいため、グループが存在するか否かを判断する上で必要なバッテリー消耗を減らすことができる。上記特殊信号を検出すると、当該端末は、近隣にグループ通信を行う端末が存在するとの仮定下で、より複雑で且つバッテリー消耗が大きくなりうるグループディスカバリ信号の検出段階に入ることができる。

一方、自身のティアカウンタをＸに設定したＵＥは、“Ｘ−１”のティアカウンタを有するグループ通信に合流したと認知することができる。図９の実施例で、最初にグループ通信を活性化するＵＥは、ティアカウンタを０に設定すると仮定したが、その他の値を設定することがより有利な場合もある。

一例として、最初にグループ通信を活性化するＵＥは、自身のティアカウンタを一定の範囲の数字から確率的に一つを選択することができる。特に、このような動作は、地理的に離れた領域で複数のグループ通信が活性化しているが、ＵＥの移動によって中間地点で出会って一つの活性化したグループ通信に統合される時に有利である。すなわち、最初のグループ通信活性化段階でより小さい値をもって始まったグループに他のグループが統合される形態を有することができる。そのために、活性化しているグループに特定ＵＥが参加していても、自身の属しているグループのディスカバリ信号の検出を続けて試み、もし自身のティアカウンタから１を引いた値よりも小さいティアカウンタを有する同一グループのディスカバリ信号が発見されると、当該ティアカウンタに１を足した値に自身のティアカウンタを更新することによって、当該グループに統合されるように動作することができる。

このような動作において、最初にグループ通信を活性化するＵＥは、自身のティアカウンタを［０，Ｎ−Ｋ−１］の領域から選択することができる。ここで、Ｎ−１はティアカウンタの最大値を表し、Ｋは、一つの活性化したグループ通信が提供可能な最大のティア個数を表す。［０，Ｎ−Ｋ−１］の領域から最初のティアカウンタ値を選択することによって、与えられたティアカウンタの領域を用いて最大のティア個数を保障することが可能になる。

或いは、最初にグループ通信を活性化するＵＥは、自身のティアカウンタは常に０に設定するが、活性化したグループを区分するために、確率的に選択された数字で表現されるサブ−グループＩＤを選定し、グループディスカバリ信号生成にさらに用いることができる。もし、サブ−グループＩＤが用いられる環境でＵＥが複数の活性化したグループ通信を発見すると、当該ＵＥが合流するサブ−グループは、より小さいサブ−グループＩＤを有するグループ又はより小さいティアカウンタを有するグループのいずれかにすることができる。勿論、一つの基準をまず使用し、この基準から判断できない場合には、他の基準を用いるように動作することもできる。

図１１は、本発明の実施例によってティアカウンタを設定する動作を例示するフローチャートである。特に、図１１では、段階１１０１のように、ＵＥがティアカウンタＸをもってグループディスカバリ信号を送信していると仮定する。

図１１を参照すると、段階１１０３で、グループディスカバリ信号を検出し、段階１１０５で、検出されたグループディスカバリ信号からＸ＿ｎｅｗを算出する。

続いて、ＵＥは、段階１１０７で、Ｘ＿ｎｅｗと、既存のティアカウンタから１を引いた値、すなわち、Ｘ−１とを比較する。仮に、Ｘ＿ｎｅｗがＸ−１より大きいか等しいと、ＵＥは、ティアカウンタＸをもってグループディスカバリ信号を再び送信する。しかし、Ｘ＿ｎｅｗがＸ−１よりも小さいと、ＵＥは、段階１１０９で、ティアカウンタの値をＸをＸ＿ｎｅｗ＋１に更新し、グループディスカバリ信号を再び送信する。

さらに、最初にグループ通信を活性化するＵＥは、Ｘを０に設定したり或いは特定の乱数値に設定することができ、グループ通信に合流しないＵＥは、グループディスカバリ信号を送信せず、ティアカウンタＸを極めて大きい値、例えば、無限に大きい値に初期設定したものと見なすことができる。

最初にグループ通信を活性化するＵＥがティアカウンタを０以外の値に設定する他の場合として、当該ＵＥがセルラーネットワークと接続していない場合が可能である。例えば、セルラーネットワークの接続範囲の外部に位置していると把握されたＵＥは、たとえ既に活性化しているグループが周辺に存在せず、自身が最初にグループ通信を活性化させる場合であるとしても、ティアカウンタを十分に高い値に設定することができる。その結果、ＵＥが受信したティアカウンタから小さい値のグループディスカバリ信号を選択してグループに参加する場合、これらのＵＥがセルラーネットワークの接続範囲の内部で送信されたグループディスカバリ信号を、より高い優先順位として選択するように動作する効果を奏することができる。特に、このような動作は、セルラーネットワークがより安定した通信サービスを提供できるということに着目し、新しくグループ通信に参加するＵＥがセルラーネットワークに相対的に近いＵＥに接続するように誘導することによって、グループ通信の安全性を向上させることができる。

この場合、セルラーネットワーク内で最初にグループ通信を活性化するＵＥは、ティアカウンタを０に設定し、最初活性化ＵＥから始まって最大Ｋまでティアカウンタが増加するとすれば、セルラーネットワークの外部でグループ通信を活性化するＵＥは、ティアカウンタとしてＫ＋１又はそれ以上の値を選択するように動作することができる。万一、端末間直接通信においてｅＮＢも一種のＵＥと見なし、特定のグループ通信を活性化できるとすれば、ｅＮＢが送信する信号、特に、ｅＮＢが存在するか否かを知らせる同期信号を暗黙的にティアカウンタ０のグループディスカバリ信号と見なし、当該ｅＮＢの接続範囲内で実質的にグループ通信を最初に活性化するＵＥは、ティアカウンタを１に設定するように動作することもできる。

以上に説明した動作の一例として、次のティアカウンタ設定を考慮することができる。

− ｅＮＢの接続範囲内部でグループ通信を最初に活性化するＵＥは、ティアカウンタを１に設定する。また、ｅＮＢの信号をティアカウンタ０のグループディスカバリ信号と見なす。

− ｅＮＢの接続範囲内部で活性化したグループ通信に対するティアカウンタは、最大Ｋに制限することができる。すなわち、ティアカウンタＸ−１を受信したＵＥは、ティアカウンタＸのグループディスカバリ信号を送信することができるが、ただし、ＸはＫより小さいか等しい値でなければならない。もしＸがＫよりも大きいと、当該ＵＥは、別途のグループディスカバリ信号を送信しないように動作することができる。

− ｅＮＢの接続範囲外部でグループ通信を最初に活性化するＵＥは、ティアカウンタをＫ＋ａ（ａ＞０）に設定する。このように動作する場合に、他のＵＥは、ティアカウンタがＫよりも大きいグループディスカバリ信号を受信してもよく、この場合、この信号がｅＮＢ接続範囲外部で最初に活性化したグループで発生したことが把握できる。ａ＝１なら、特定ＵＥがティアカウンタＫのグループディスカバリ信号を受信する時の動作をさらに定義することができる。例えば、当該ＵＥがｅＮＢの接続範囲内部にあると、その状況におけるティアカウンタの上限が作用し、新しいグループディスカバリ信号を送信しないように動作するが、当該ＵＥがｅＮＢの接続範囲外部にあると、Ｋ＋１を接続範囲外部における最初グループ活性化信号と見なすことができ、よって、ティアカウンタをＫ＋１に設定し、グループディスカバリ信号を送信するように動作することができる。すなわち、ＵＥは、受信ティアカウンタがＫ＋１であれば、ｅＮＢ接続範囲外部で最初にグループを活性化させたＵＥからの信号と見なし、受信ティアカウンタがＫであれば、ｅＮＢの接続範囲内部で活性化したグループの最後のティアと見なす。万一、ａ＞１なら、ｅＮＢ接続範囲内部で活性化したグループのティアカウンタの最大値ＫとｅＮＢ接続範囲外部で活性化したグループのティアカウンタの最小値Ｋ＋ａとの間に一定の間隔が生じるため、いずれのグループディスカバリ信号を受信しても、当該信号がいずれの状況で活性化したグループからのものであるかが把握できる。

− ｅＮＢの接続範囲外部で活性化したグループで使用するティアカウンタの最大値も、特定の数字Ｌに制限することができる。特徴的に、Ｌは、２Ｋ＋ａより小さい又は等しいという条件を満たすことができる。この条件を満たすと、ｅＮＢ接続範囲外部で最初活性化したグループの最大ティア個数が、ｅＮＢ接続範囲内部で活性化したグループの最大ティア個数よりも小さくなるか同一になる。この条件は、ｅＮＢがより安定した通信サービスを提供できるという点から、ｅＮＢ接続範囲内部にある場合に、より多数のティアを管理するために活性化させることができる。言い換えると、当該条件は、ｅＮＢ接続範囲外部で活性化したグループは、最大ティア個数をより小さく設定することによって、過大なティアのグループを生成することを防止する目的に用いることができる。

上述したティアカウンタの動作に関するより具体的な一例として、ティアカウンタとして２ビットを用いて０、１、２、３の４個値の合計が割り当てられうる場合を考慮する必要がある。０の値は、ｅＮＢが送信する信号に該当すると見なすことができ、ｅＮＢの接続範囲以内で実質的に最初にグループを活性化するＵＥは、ティアカウンタを１の値に設定する。Ｋ＝１と仮定すれば、これは、グループディスカバリ信号を１回のみ中継できるということを意味する。すなわち、ティアカウンタを１に設定するＵＥのグループディスカバリ信号送信を、ｅＮＢが送信した暗黙的なグループディスカバリ信号がｅＮＢ接続範囲以内に位置するＵＥから中継されたものと見なす。このとき、ｅＮＢ接続範囲外部で最初にグループを活性化させるＵＥは、ティアカウンタをＫ＋１に該当する２の値に設定し、同様に、接続範囲外部で活性化したグループディスカバリ信号を検出し、これを１回中継するＵＥは、ティアカウンタを３に設定することができる。ここで、Ｌ＝３になり、ｅＮＢ接続範囲外部で最初にグループが活性化された場合にも、グループディスカバリ信号が１回のみ中継可能であると、上述したように４個の数字を使用する場合に符合するといえる。

上述した方法によって、活性化しているグループ通信に特定ＵＥが合流すると、グループ通信信号を送受信する。まず、図１０の例示で、ＵＥ２又はＵＥ３のように、最初にグループ通信を活性化させたＵＥ１と直接通信が可能なＵＥは、ＵＥ１が送信したデータを直接受信する。一方、同一グループに属するが、ＵＥ１の信号を直接受信できないＵＥ４又はＵＥ５には、中間に位置しているＵＥ２又はＵＥ３がその情報を伝達しなければならず、同様に、ＵＥ４又はＵＥ５が送信したデータもＵＥ１に伝達しなければならない。

以下では、本発明で提案するＵＥ間情報伝達方式の具体的な実施例を説明する。ここでいうＵＥ間情報伝達は、特定ＵＥが、自身が生成したデータではなく、グループ内の他のＵＥから生成して受信したデータを、他のグループ内のＵＥが受信できるように中継する動作を意味する。

まず、事前に活性化しているグループ通信に合流しようとするＵＥは、自身が他のＵＥのデータを受信するためにＵＥ間情報伝達が必要か否かを把握する。このような情報伝達が必要か否かは、上述したティアカウンタの確認から把握することができる。

特定ＵＥが合流しようとするグループ通信のティアが、最初に当該グループ通信を活性化させたＵＥそのものであれば、別のＵＥ間情報伝達なしにもグループ通信を行うことができる。このため、グループ通信を最初に活性化したＵＥに合流するＵＥは、別途のＵＥ間情報伝達動作を要求しないように動作する。この場合、上述したように、最初にグループ通信を活性化したＵＥは、ティアカウンタを０に設定するなどの動作によって、自身が最初にグループ通信を活性化したことを知らせることができる。特に、最初にグループ通信を活性化したＵＥ、すなわち、最上位ティアに属しているＵＥは、自身が受信したグループ通信データを基本的に１回中継するように動作することができる。

図１２は、本発明の実施例によってグループ通信を行う例を示す図である。特に、図１２では、ティアカウンタ１を有する２つのＵＥであるＵＥ２とＵＥ３が互いに遠く離れており、直接通信が不可能な場合を仮定する。

図１２を参照すると、ＵＥ２とＵＥ３は直接通信が不可能であり、ティアカウンタ０を有する最初活性化ＵＥであるＵＥ１を介してのみ情報伝達が可能である。このため、このような構造下では、ＵＥ１は基本的に、他のＵＥが生成したグループ通信データを受信すると、その情報を少なくとも１回送信することによって、当該情報を直接受信していない他のＵＥが受信できるように動作することができる。

一方、特定ＵＥが合流しようとするグループ通信のティアが、最初に該当グループ通信を活性化させたＵＥでない場合、特定ＵＥは、活性化しているグループに既に合流した他のＵＥからの中継がないと、グループ通信に困難を持つ。したがって、このような状況を認知したＵＥは、合流をする際、まず、自身が合流しようとするティアで中継動作が行われているかを把握する。そのために、グループ通信のための送信データは、当該データがデータを生成したＵＥから送信されたか、或いは、他のＵＥから生成され、送信ＵＥがそれを中継するかを区別する指示子を含むことができる。この指示子の一例として、１ビットサイズのフィールドをおき、ＵＥが直接生成したデータであれば、このフィールドを０に設定し、他のＵＥが生成したデータを送信する場合には１に設定することができる。

また、グループ通信のための送信データは、送信ＵＥのアドレスの他にも、当該データを生成したＵＥのアドレスを含み、これらを比較することによって、中継されるデータか否かを判断できるようにすることができる。ＵＥアドレスを表現する一方法として、当該データに送信ＵＥ及び／又はデータ生成ＵＥのティア情報を含めることができる。新しくグループ通信に合流するＵＥは、まず、当該グループ通信に対するデータ受信を試み、成功した場合、上述の方式によって、このデータが中継されるデータであることを把握すると、自身のカバレッジ以内に他のＵＥのデータを中継する動作を行うＵＥが存在すると判断し、別途のデータ中継要求過程を省略することができる。一方、自身が合流するグループは発見したが、一定時間において当該グループのデータを受信できなかったか、たとえ受信したとしても、当該データが送信ＵＥ自体から生成されたものと判明されると、自身のカバレッジ以内には中継動作を行うＵＥがないと判断し、中継動作を行うことを要求することができる。

図１３及び図１４は、本発明の実施例によってグループ通信を行う他の例を示す図である。特に、図１３及び図１４は、ＵＥが他のＵＥに中継動作を要求するか否かを判断する実施例である。

まず、図１３を参照すると、新しくグループ通信に合流しようとするＵＥ３は、ティアカウンタ１を有するＵＥ２を発見したことがわかる。しかし、ＵＥ２が直接ＵＥ１に送信するデータを受信することはできても、それよりも上位ティアであるティア０に属したＵＥ１が生成してＵＥ２が中継するデータを受信できないはずであるため、ＵＥ２に他のＵＥのデータを中継することを要求するメッセージを送信する。一方、図１４を参照すると、後でグループ通信に合流しようとするＵＥ４も同様、ティアカウンタ１を有するＵＥ２を発見したことがわかる。しかし、ＵＥ２はＵＥ３の要求によって中継動作を行っているため、ＵＥ４は、このような中継信号を感知した後、別の中継要求信号を省略したまま、既存の中継ＵＥであるＵＥ２から継続して中継信号を受信するように動作することができる。

好ましくは、中継要求信号は、同一グループに属している特定ＵＥを選択して１対１通信過程で要求し、同一グループに属したＵＥが２つ以上発見された場合は、ディスカバリ信号の品質などに基づいて選択することができる。特に、グループディスカバリ信号送信方法３によって各グループディスカバリ信号を送信したＵＥが把握できると、グループディスカバリ信号を送信したＵＥに中継動作を要求することが好ましい。このとき、合流しようとするＵＥが中継動作要求をするか否かを判断する上で役立てるよう、各ＵＥは、グループディスカバリ信号を生成する際に、中継動作を行っているか否か及び／又は中継動作を行う能力があるか否かに関する情報も含めることができる。

同様に、ＵＥディスカバリ信号を生成する場合にもこのような動作を適用することができる。すなわち、ＵＥは、自身のＵＥディスカバリ信号を生成／送信する際に、自身が中継動作を行っているか否か及び／又は中継動作を行う能力があるか否かに関する情報を含めることで、自身のＵＥディスカバリ信号を検出したＵＥが中継動作を要求するか否かを判断する上で役立てることができる。ここで、ＵＥが中継動作を行う能力があるか否かに関する具体的な情報として、当該ＵＥが中継動作機能を具現しているか否かを含むことができる。さらに、当該ＵＥが現在自身の通信状況を考慮して、中継動作を行えるか否かを含むこともできる。一例として、特定ＵＥが中継動作機能を具現していても、自身のバッテリーが殆ど残っていないか、ｅＮＢ或いは他のＵＥとの接続状態が不良であるか、或いはユーザの設定によって中継動作を非活性化した場合には、当該ＵＥは、中継動作が不可能だと判断し、これに基づいてディスカバリ信号を生成することができる。或いは、上記２つの情報を結合して最終的に当該ＵＥが中継機能を行う能力と状況となるかを判断し、可能な場合に、それをディスカバリ信号を用いて知らせるように動作することもできる。ＵＥディスカバリ信号生成時に、ＵＥの中継動作実行関連情報を含む動作は、グループ通信の他、１対１のＤ２Ｄ通信にも適用可能であることは明らかである。

或いは、このようなＵＥ中継動作が必要か否かを判断できるように、既存の活性化したグループに合流するＵＥは、自身が発見した同一グループ内ＵＥの目録を上位ティアのＵＥに報告することができ、これを受信した上位ティアのＵＥは、同一レベルの下位ティアのＵＥがお互いを発見しているか否かを把握し、お互いを完全に発見していない場合には、ＵＥ中継動作を行うように動作することもできる。

例えば、図１２の状況では、ＵＥ２とＵＥ３が、ＵＥ１が活性化させたグループに合流する過程で、同一グループに属したＵＥのうち、自身が発見したＵＥの目録を送信することができる。万一、ＵＥ２が報告した目録にＵＥ３が含まれており、またＵＥ３が報告した目録にＵＥ２が含まれていると、ＵＥ１は、下位ティアに属したこれらの両ＵＥ間に直接通信が可能であると判断し、中継動作を省略するが、互いの報告目録に相手が含まれていないと、ＵＥ１の中継動作が必要であると判断する。特に、このような同一グループに属するＵＥの発見に関する報告は、図１２で説明した最上位ＵＥがＵＥ中継動作が必要か否かを判断する上で役立つ。したがって、ＵＥ中継動作は、ＵＥが最上位ティアに合流する場合にのみ制限的に実施され、その他のティアに合流する場合には、上述したＵＥ中継動作要求過程を用いてＵＥ中継動作の必要性を判断することができる。

一方、ＵＥは移動によって自身の合流すべきティアが変化することがある。これによってＵＥが合流するティアを変更する場合、自身が中継動作を要求していた場合には、当該要求の対象だったＵＥに、それ以上の中継動作が不要であることを１対１通信で知らせることができる。また、特定ＵＥを対象に中継を要求したか、或いは既存の中継動作を行っているＵＥの信号を受信する形態で特定ＵＥを自身のための中継ＵＥとして選定した状況では、当該ＵＥのＵＥディスカバリ信号を持続して観察し、もし当該中継ＵＥが消えると、他のＵＥを選択して中継要求メッセージを再び送信するように動作することができる。

さらに、中継動作を行うＵＥも、他のティアのＵＥのＵＥディスカバリ信号或いはグループディスカバリ信号を持続して観察しながら、自身が中継動作を続けて行うか否かを決定する。一例として、自身の下位ティアのグループディスカバリ信号が検出されないと、それ以上の中継動作は不要であると見なして中継動作を止め、それに相応するリソース及びバッテリーの消耗を減らすことができる。或いは、自身に中継を要求したＵＥのＵＥディスカバリ信号が消えると、中継動作を止めるように動作することもできる。

特定ＵＥが、自身が最初にグループ通信を活性化せず、既に活性化しているグループ通信に合流していたが、自身より上位ティアに対するグループディスカバリ信号が発見されないと、ＵＥの移動によって自身が当該グループの最上位ティアとなるように、すなわち、自身がグループ通信を最初に活性化したかのように動作するようにティアカウンタなどを設定する。このとき、複数のＵＥが同時に最上位ティアになることを防止するために、一連の確率的な過程を経て最上位ティアとなるように規定することもできる。

以下では、グループ通信を行う際の送信電力制御動作を説明する。

特定ＵＥが送信したデータを複数のＵＥが受信する場合、ＵＥの位置によって、送信電力が適切かどうかが異なってくる。一例として、ＵＥ１が送信したデータをＵＥ２及びＵＥ３が受信したが、ＵＥ２は相対的にＵＥ１に近接しているのに対し、ＵＥ３は相対的に遠くに位置していると、ＵＥ２の立場では送信電力を低減してもグループ通信に影響が少ないと判断し、ＵＥ３の立場では送信電力を増加する必要があると判断するはずである。一般に、グループ通信の主な目的は、全体ＵＥに安定してデータを受信させることにあるため、この場合には、ＵＥ３の立場を反映して送信電力を増加させることが好ましい。

そこで、本発明では、単一ＵＥが送信したデータを複数のＵＥが受信する時、送信電力を増加させる必要があると判断したＵＥのみがその事実をフィードバックすることを提案する。このフィードバックを受信した送信ＵＥは、少なくとも一つの受信ＵＥが送信電力を増加させるように要求したと判断し、一定レベルだけ送信電力を増加させる。もし何らのフィードバック信号もないと、今の送信電力で充分であると判断することができる。

複数のＵＥが同時にフィードバック信号を送信してもよく、この場合、このフィードバック信号を送信できる時間及び周波数リソースは事前に定められることが好ましい。一例として、送信データの終了時点から定められた時間だけ離れた時点で送信されるように規定することができる。また、複数のＵＥが送信したフィードバック信号が有効に受信されなければならず、よって、このフィードバック信号は、あらかじめ定められた特定のシグネチャ（ｓｉｇｎａｔｕｒｅ）の形態にすることができ、オン−オフキイーング（ｏｎ−ｏｆｆ ｋｅｙｉｎｇ）を用いるものと解釈することができる。すなわち、フィードバック信号を送信するか否かが、送信電力の増加を要求するか否かを示すことができる。

送信ＵＥは、一定時間或いは一定回数の送信データに対して何らの送信電力増加要求も受信しないと、現在の送信電力が過度に高く設定されていると判断し、送信電力を一定レベル下げるように動作することができる。

図１５は、本発明の実施例に係るグループ通信における電力制御方式を例示するフローチャートである。特に、図１５で、Ｄ１、Ｄ２はそれぞれ、送信電力を上げたり下げる単位であり、Ｔ回の連続した送信に対してフィードバックがない場合、送信電力を下げる動作を仮定する。

図１５を参照すると、まず、段階１５０１で、ＵＥ（具体的に、グループ通信の送信ＵＥ）は、初期送信電力をＰに設定し、カウンタを０に初期化した後、段階１５０３で、送信電力Ｐでグループ通信データを送信する。その後、ＵＥは、段階１５０５で、電力制御フィードバックチャネルを測定し、段階１５０７で、特定フィードバックがあるか否か感知する。

仮に、フィードバックがあると、段階１５０９で、送信電力ＰをＤ１だけ増加させ、Ｎを０に設定する。しかし、フィードバックがないと、段階１５１１で、Ｎを１だけ増加させ、段階１５１３で、ＮとＴが同一であるか判断する。

ＮとＴが同一でないと、段階１５０３に戻り、送信電力Ｐでグループ通信データを送信する。しかし、ＮとＴが同一であると、送信電力ＰをＤ２だけ減少させ、Ｎを０に設定した後、Ｄ２だけ減少した送信電力でグループ通信データを送信する。

以上では、ＵＥの送信するフィードバックは、送信電力が充分であるか否かを示すと仮定したが、実際には、各ＵＥの受信した信号の品質が所望のレベル、例えば、一定のエラー確率以下で受信されるようなレベル以上であるか否かを示すと仮定してもよく、特に、当該グループ通信データで用いたＭＣＳによって所望の信号品質レベルを変更可能にできる。また、信号品質レベルが所望のレベル以下だというフィードバックを受信した送信ＵＥは、送信電力を調節する代わりに、ＭＣＳを調節し、周波数効率（ｓｐｅｃｔｒａｌ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）のより低い方式を用いる形態で送信電力の不足に対応することができる。

また、送信電力調節とＭＣＳ調節を混合してもよい。ＵＥの送信電力が低い場合に、信号品質レベルが所望のレベル以下だというフィードバックを受信すると、当該ＵＥは、送信電力を増加させるように動作するが、送信電力が一定レベルに到達したにもかかわらず、信号品質レベルが所望のレベル以下だというフィードバックを受信すると、より低い周波数効率のＭＣＳを用いるように動作することができ、この場合には、送信電力をそれ以上増加させず、次のフィードバックを受信するまでは維持するように動作することもできる。ただし、このような方式は、用いられたＭＣＳが一定周波数効率以上を達成するように設定された状況に制限することができる。

図１６は、本発明の実施例に係るグループ通信における電力制御方式を例示する図である。

図１６を参照すると、特定送信ＵＥは、信号品質レベルが所望のレベル以下だというフィードバックを続けて受信すると、送信電力とＭＣＳを調節する動作を行う。具体的には、はじめには送信電力を増加するが、一定レベルの送信電力に到達すると送信電力を維持したままＭＣＳ方式の周波数効率を減らし、続けてフィードバックを受信すると、再び一定レベルに到達するまで送信電力を上げる動作を繰り返す。以上で説明した送信電力及びＭＣＳ調節の原理を１対１Ｄ２Ｄ通信に適用してもよいことは明らかである。

図１７は、本発明の一実施例に係る通信装置のブロック構成図である。

図１７を参照すると、通信装置１７００は、プロセッサ１７１０、メモリ１７２０、ＲＦモジュール１７３０、ディスプレイモジュール１７４０、及びユーザインターフェースモジュール１７５０を備えている。

通信装置１７００は説明の便宜のために示されたもので、一部のモジュールは省略されてもよい。また、通信装置１７００は必要なモジュールをさらに備えることができる。また、通信装置１７００において、一部のモジュールは、より細分化したモジュールに区分することができる。プロセッサ１７１０は、図面を参照して例示した本発明の実施例に係る動作を実行するように構成される。具体的に、プロセッサ１７１０の詳細な動作は、図１乃至図１６に記載された内容を参照することができる。

メモリ１７２０は、プロセッサ１７１０に接続し、オペレーティングシステム、アプリケーション、プログラムコード、データなどを格納する。ＲＦモジュール１７３０は、プロセッサ１７１０に接続し、基底帯域信号を無線信号に変換したり、無線信号を基底帯域信号に変換する機能を果たす。そのために、ＲＦモジュール１７３０は、アナログ変換、増幅、フィルタリング及び周波数アップコンバート又はこれらの逆過程を行う。ディスプレイモジュール１７４０は、プロセッサ１７１０に接続し、様々な情報をディスプレイする。ディスプレイモジュール１７４０は、これに制限されるものではないが、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）のような周知の要素を用いることができる。ユーザインターフェースモジュール１７５０は、プロセッサ１７１０に接続し、キーパッド、タッチスクリーンなどのような周知のユーザインターフェースの組合せで構成可能である。

以上説明してきた実施例は、本発明の構成要素及び特徴を所定形態に結合したものである。各構成要素又は特徴は、別の明示的な言及がない限り、選択的なものとして考慮しなければならない。各構成要素又は特徴は、他の構成要素や特徴と結合しない形態で実施することもでき、一部の構成要素及び／又は特徴を結合して本発明の実施例を構成することもできる。本発明の実施例で説明される動作の順序は変更されてもよい。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、他の実施例の対応する構成又は特徴に取り替わってもよい。特許請求の範囲において明示的な引用関係にない請求項を結合して実施例を構成したり、出願後の補正により新しい請求項として含めたりできるということは明らかである。

本発明に係る実施例は、様々な手段、例えば、ハードウェア、ファームウェア（ｆｉｒｍｗａｒｅ）、ソフトウェア又はそれらの結合などによって具現することができる。ハードウェアによる具現では、本発明の一実施例は、一つ又はそれ以上の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って具現することができる。

ファームウェアやソフトウェアによる具現では、本発明の一実施例は、以上で説明された機能又は動作を実行するモジュール、手順、関数などの形態として具現することができる。ソフトウェアコードは、メモリユニットに記憶され、プロセッサによって駆動可能である。メモリユニットは、プロセッサの内部又は外部に設けられ、公知の様々な手段によってプロセッサとデータを交換することができる。

本発明は、本発明の特徴から逸脱しない範囲で別の特定の形態に具体化できるということが当業者にとっては自明である。したがって、上記の詳細な説明は、いずれの面においても制限的に解釈してはならず、例示的なものとして考慮しなければならない。本発明の範囲は、添付の請求項の合理的な解釈によって決定すべきであり、本発明の等価的範囲内における変更はいずれも本発明の範囲に含まれる。

Claims (8)

1. 無線通信システムにおいて、ユーザ端末（ＵＥ）が端末間直接（Ｄ２Ｄ）リンクのための同期信号を送信する方法であって、
   前記Ｄ２Ｄリンクのための複数の第１の同期信号を複数の第１のＵＥから受信するステップであって、前記複数の第１の同期信号のそれぞれが第１の同期信号に対応する優先順位についての情報を含む、ステップと、
   少なくとも一つの第１の同期信号の受信品質を用いて、最も高い優先順位を有する前記少なくとも一つの第１の同期信号の一つを選択するステップと、
   前記選択された第１の同期信号の受信品質がしきい値より低い時、前記選択した第１の同期信号を用いて、前記Ｄ２Ｄリンクのための第２の同期信号を生成するステップと、
   前記第２の同期信号を少なくとも一つの第２のＵＥへ送信するステップと、を含み、
   前記優先順位は、前記第１の同期信号に対応して受信するための通路の数にしたがって決定される、送信方法。
2. 前記第２の同期信号を生成するステップは、前記選択された第１の同期信号の優先順位を用いて前記第２の同期信号の優先順位を設定するステップを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記選択された第１の同期信号を用いて、同期を取るステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記通路の数が増加する時、前記優先順位は、減少する、請求項１に記載の方法。
5. 無線通信システムにおけるユーザ装置（ＵＥ）であって、
   端末間直接（Ｄ２Ｄ）リンクのための複数の第１の同期信号を複数の第１のＵＥから受信し、第２の同期信号を少なくとも一つの第２のＵＥへ送信する無線周波数（ＲＦ）モジュールと、
   少なくとも一つの第１の同期信号の受信品質を用いて、最も高い優先順位を有する前記少なくとも一つの第１の同期信号の一つを選択し、前記選択された第１の同期信号の受信品質がしきい値より低い時、前記選択された第１の同期信号を用いて、前記Ｄ２Ｄリンクのための前記第２の同期信号を生成するプロセッサと、
   を含み、
   前記優先順位は、第１の同期信号に対応して受信するための通路の数にしたがって決定される、ＵＥ。
6. 前記プロセッサは、前記選択された第１の同期信号の優先順位を用いて、前記第２の同期信号の優先順位を設定する、請求項５に記載のＵＥ。
7. 前記プロセッサは、前記選択された第１の同期信号を用いて、同期を取る、請求項５に記載のＵＥ。
8. 前記通路の数が増加する時、前記優先順位は、減少する、請求項５に記載のＵＥ。

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