JP6147844B2 - 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、基地局、ユーザ端末及びプロセッサに関する。

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通信では、近接する複数のユーザ端末（ユーザ端末群）が、コアネットワークを経由せずに直接的な通信を行う。すなわち、Ｄ２Ｄ通信のデータパスは、コアネットワークを経由しない。一方、移動通信システムの通常の通信（セルラ通信）のデータパスは、コアネットワークを経由する。

また、ユーザ端末は、Ｄ２Ｄ通信を行うために、Ｄ２Ｄ通信における相手端末（近傍端末）の発見処理を行う。ユーザ端末は、相手端末を発見する（又は相手端末に発見される）ための発見用信号を送信して、相手端末を発見する。相手端末を発見したユーザ端末は、相手端末とＤ２Ｄ通信を開始する。

３ＧＰＰ技術報告 「ＴＲ ２２．８０３ Ｖ１２．０．０」 ２０１２年１２月

現状の仕様においては、Ｄ２Ｄ通信に用いられる送信電力を適切に制御するための仕組みが存在しない。このため、ユーザ端末が使用する送信電力が大きい場合には、ユーザ端末が、周囲に存在する他のユーザ端末又は基地局に干渉を与える可能性がある。

一方で、ユーザ端末が使用する送信電力が小さい場合には、Ｄ２Ｄ用信号の届く範囲が狭いため、Ｄ２Ｄ通信を行うことが可能なユーザ端末が限られる。その結果、Ｄ２Ｄ通信が有効に活用できないという問題がある。

また、Ｄ２Ｄ通信における相手端末の発見処理における送信電力に関しても、Ｄ２Ｄ通信に用いられる送信電力と同様に、Ｄ２Ｄ通信に用いられる送信電力を適切に制御するための仕組みが存在しないため、同様の問題がある。

そこで、本発明は、Ｄ２Ｄ通信における相手端末の発見処理又はＤ２Ｄ通信に用いられる送信電力を適切に制御可能な移動通信システム、基地局、ユーザ端末及びプロセッサを提供する。

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、セルラ通信におけるデータパスを示す図である。 図７は、Ｄ２Ｄ通信におけるデータパスを示す図である。 図８（ａ）及び図８（ｂ）は、送信電力の最大値を算出する方法を説明するための図である。 図９は、第１実施形態に係る移動通信システムの動作例を示すシーケンス図である。 図１０は、第１実施形態の変形例１に係る移動通信システムの動作例を示すシーケンス図である。 図１１は、第１実施形態の変形例２に係る移動通信システムの動作例を示すシーケンス図である。 図１２は、Ｄ２Ｄ通信における送信電力の大きさの違いを説明するための図である。 図１３は、第２実施形態に係る移動通信システムの動作例を示すシーケンス図である。 図１４は、第３実施形態に係る移動通信システムの動作例を示すシーケンス図である。 図１５は、第４実施形態に係る移動通信システムの動作例を示すシーケンス図である。 図１６は、第５実施形態に係る移動通信システムの動作例を示すシーケンス図である。

［実施形態の概要］
実施形態に係る移動通信システムは、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信をサポートする移動通信システムであって、基地局が管理するセルに在圏するユーザ端末と、前記ユーザ端末を含み、前記Ｄ２Ｄ通信における相手端末の発見処理又は前記Ｄ２Ｄ通信を行う複数のユーザ端末と、を有し、前記ユーザ端末が前記発見処理又は前記Ｄ２Ｄ通信に用いる送信電力の最大値は、前記複数のユーザ端末の数に応じて前記最大値が大きくなるように算出され、前記ユーザ端末は、前記送信電力が前記最大値を超えないように、前記発見処理又は前記Ｄ２Ｄ通信を行う。これにより、Ｄ２Ｄ通信を行う複数のユーザ端末の数が多いＤ２Ｄ通信のグループでは、Ｄ２Ｄ通信を行えるエリアが拡大するため、Ｄ２Ｄ通信を行うことが可能なユーザ端末が増加する。その結果、Ｄ２Ｄ通信を有効に活用することができる。また、ユーザ端末の数が多いグループのユーザ端末をＤ２Ｄ通信させることにより、基地局のトラフィックの負荷を低減することができる。一方、Ｄ２Ｄ通信を行うユーザ端末の数が少ないグループでは、送信電力の最大値を小さく算出することによって、ユーザ端末が周囲に与える干渉を抑制できる。このように、発見処理又はＤ２Ｄ通信に用いられる送信電力を適切に制御できる。

第１実施形態において、前記ユーザ端末は、前記最大値を算出するために用いられる式を記憶しており、前記基地局は、前記式に含まれる係数を示す情報を含む電力制御情報を前記ユーザ端末に送信し、前記ユーザ端末は、前記式及び前記電力制御情報に基づいて、前記最大値を算出する。これにより、基地局が最大送信電力を算出しなくてよいため、基地局の処理負荷を低減できる。

第１実施形態において、前記基地局は、前記複数のユーザ端末の数を示す情報である端末数情報を前記ユーザ端末に送信し、前記ユーザ端末は、前記式、前記電力制御情報及び前記端末数情報に基づいて、前記最大値を算出する。これにより、基地局は、複数のユーザ端末が複数のユーザ端末の数を決定するために複数のユーザ端末のそれぞれの全ての識別子を送信する場合に比べて、送信する情報量を低減することができる。また、複数のユーザ端末は、複数のユーザ端末のそれぞれの識別子から複数のユーザ端末の数を決定する処理を省略することができる。

第２実施形態において、前記ユーザ端末は、前記複数のユーザ端末のそれぞれから、前記複数のユーザ端末のそれぞれの識別子を示す識別子情報を受信し、前記ユーザ端末は、前記識別子情報に基づいて、前記複数のユーザ端末の数を決定する。これにより、ユーザ端末が基地局と接続が確立されていなく、アイドル状態であっても、ユーザ端末自身がＤ２Ｄ通信に用いられる送信電力を適切に制御することができる。

第３実施形態において、前記移動通信システムは、前記基地局を含むネットワークを有し、前記ネットワークは、前記複数のユーザ端末のそれぞれの識別子を示す情報を受信し、前記ネットワークは、前記識別子に基づいて、前記最大値を算出し、前記ネットワークは、前記最大値を示す情報を前記ユーザ端末に送信する。これにより、各ＵＥ１００は、最大送信電力を算出することを省略することができ、処理負荷が軽減する。

第４実施形態において、前記複数のユーザ端末は、前記Ｄ２Ｄ通信を行っており、前記ユーザ端末は、前記送信電力が前記最大値を超えないように、前記Ｄ２Ｄ通信を行うことが困難であると判定した場合には、前記ユーザ端末が前記Ｄ２Ｄ通信を終了することを示す情報を前記基地局に送信し、前記最大値は、前記複数のユーザ端末から前記ユーザ端末を除いた残りのユーザ端末の数に応じて算出され、前記残りのユーザ端末のそれぞれは、前記残りのユーザ端末のそれぞれが用いる送信電力が前記最大値を超えないように、前記Ｄ２Ｄ通信を行う。これにより、複数のユーザ端末の数の減少に応じて、Ｄ２Ｄ通信に用いられる送信電力を適切に制御できる。

第４実施形態において、前記Ｄ２Ｄ通信を終了することを示す情報は、前記ユーザ端末が前記残りのユーザ端末と前記基地局を経由した通信を行うことを示す情報を含み、前記ユーザ端末は、前記基地局を経由した通信を前記残りのユーザ端末と行う。これにより、ユーザ端末は、残りのユーザ端末との通信が終了することを回避することができる。

第５実施形態において、前記基地局は、前記ユーザ端末に前記発見処理を行わせるための指示と共に、前記電力制御情報を前記ユーザ端末に送信し、前記ユーザ端末は、前記発見処理の前記送信電力が前記最大値を超えないように、前記発見処理を行う。これにより、発見処理を行わせるための指示を受ければ、発見処理の送信電力の最大値を算出できるため、発見処理に用いられる送信電力を適切に制御できる。

実施形態において、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信である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、前記Ｄ２Ｄ通信における相手端末の発見処理又は前記Ｄ２Ｄ通信にユーザ端末が用いる送信電力の最大値を、前記ユーザ端末を含む複数のユーザ端末の数に応じて前記最大値が大きくなるように算出する制御部と、前記ユーザ端末に前記最大値を示す情報を送信する送信部と、を有する。

実施形態において、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信である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、前記Ｄ２Ｄ通信における相手端末の発見処理又は前記Ｄ２Ｄ通信を行う複数のユーザ端末に含まれ、ユーザ端末が前記発見処理又は前記Ｄ２Ｄ通信に用いる送信電力の最大値を、前記複数のユーザ端末の数に応じて前記最大値が大きくなるように算出する制御部を有し、前記制御部は、前記送信電力が前記最大値を超えないように、前記発見処理又は前記Ｄ２Ｄ通信を行う。

実施形態において、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信である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に備えられるプロセッサであって、ユーザ端末が前記Ｄ２Ｄ通信における相手端末の発見処理又は前記Ｄ２Ｄ通信に用いる送信電力の最大値を、前記ユーザ端末を含む複数のユーザ端末の数に応じて前記最大値が大きくなるように算出する処理を実行し、前記ユーザ端末に前記最大値を示す情報を送信する処理を実行する。

実施形態において、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信である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、前記Ｄ２Ｄ通信における相手端末の発見処理又は前記Ｄ２Ｄ通信に前記ユーザ端末が用いる送信電力の最大値を、前記ユーザ端末が含まれる複数のユーザ端末の数に応じて前記最大値が大きくなるように算出する処理を実行し、前記送信電力が前記最大値を超えないように、前記発見処理又は前記Ｄ２Ｄ通信を行う処理を実行する。

以下、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各実施形態を説明する。

［第１実施形態］
以下、第１実施形態について、説明する。

（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 Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ 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を示す用語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。また、ＥＰＣ２０は、コアネットワークに相当する。

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、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、後述する各種の処理及び各種の通信プロトコルを実行する。

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。なお、メモリ２３０をプロセッサ２４０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２４０’としてもよい。

アンテナ２０１及び無線送受信機２１０は、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、後述する各種の処理及び各種の通信プロトコルを実行する。

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乃至レイヤ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でき、時間リソースはサブフレーム（又はスロット）により特定できる。

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。

（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図である。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図である。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。

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。なお、Ｌｏｃａｌｌｙ Ｒｏｕｔｅｄというモード（局所中継モード）では、データパスがＳ−ＧＷ３００を経由せずにｅＮＢ２００を経由する。

なお、Ｄ２Ｄ通信が開始されるケースとして、（ａ）相手端末を発見するための動作を行うことによって相手端末を発見した後に、Ｄ２Ｄ通信が開始されるケースと、（ｂ）相手端末を発見するための動作を行わずにＤ２Ｄ通信が開始されるケースがある。

例えば、上記（ａ）のケースでは、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。

このケースの場合、ＵＥ１００は、相手端末を発見するために、自身の近傍に存在する他のＵＥ１００を発見する（Ｄｉｓｃｏｖｅｒ）機能、及び／又は、ＵＥ１００は、他のＵＥ１００から発見される(Ｄｉｓｃｏｖｅｒａｂｌｅ)機能を有する。

具体的には、ＵＥ１００−１は、相手端末を発見するため又は相手端末に発見されるために用いられる発見信号（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号／Ｄｉｓｃｏｖｅｒａｂｌｅ信号）を送信する。発見信号を受信したＵＥ１００−２は、ＵＥ１００−１を発見する。ＵＥ１００−２が、発見信号に対する応答を送信することで、発見信号を送信したＵＥ１００−１は、相手端末であるＵＥ１００−２を発見する。

なお、ＵＥ１００は、相手端末を発見しても必ずしもＤ２Ｄ通信を行う必要はなく、例えば、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２は、互いに相手を発見した後に、ネゴシエーションを行って、Ｄ２Ｄ通信を行うか否かを判定してもよい。ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２のそれぞれは、Ｄ２Ｄ通信を行うことに同意した場合に、Ｄ２Ｄ通信を開始する。なお、ＵＥ１００−１は、相手端末を発見した後にＤ２Ｄ通信を行わなかった場合、上位レイヤ（例えば、アプリケーションなど）に近傍のＵＥ１００（すなわち、ＵＥ１００−２）の発見を報告してもよい。例えば、アプリケーションは、当該報告に基づく処理（例えば、ＵＥ１００−２の位置を地図情報にプロットする処理など）を実行できる。

また、ＵＥ１００は、相手端末を発見したことをｅＮＢ２００に報告し、相手端末との通信をセルラ通信によって行うかＤ２Ｄ通信によって行うかの指示をｅＮＢ２００から受けることも可能である。

一方、上記（ｂ）のケースでは、例えば、ＵＥ１００−１は、相手端末を特定せずに、Ｄ２Ｄ通信用の信号の送信（ブロードキャストによる報知など）を開始する。これにより、ＵＥ１００は、相手端末の発見の有無にかかわらず、Ｄ２Ｄ通信を開始できる。なお、Ｄ２Ｄ通信用の信号の待ち受け動作を行っているＵＥ１００−２は、ＵＥ１００−１からの当該信号に基づいて、同期又は／及び復調を行う。

（送信電力の最大値の算出）
次に、ＵＥ１００がＤ２Ｄ通信に用いる送信電力の最大値を算出する方法を、図８（ａ）及び図８（ｂ）を用いて説明する。

図８（ａ）及び図８（ｂ）は、送信電力の最大値を算出する方法を説明するための図である。

本実施形態では、後述するように、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２が送信電力の最大値（最大送信電力）を算出する。このため、本実施形態に係る移動通信システムでは、送信電力の最大値を算出するための事前動作として、以下の動作が行われる。

まず、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２には、Ｄ２Ｄ通信に用いられる送信電力の最大値を算出するために用いられる式が記憶される。具体的には、以下の式１又は式２が挙げられる。

まず、式１について説明する。

式１

ここで、ＴｘＰｗｒＭａｘ［ｎｕｍＵＥ］は、送信電力の最大値を示す。送信電力の最大値は、ＵＥ１００の数（ｎｕｍＵＥ）に応じて変化する。

具体的には、式１において、ＵＥ１００の数から２を除いた値がｎより小さい場合（ｎｕｍＵＥ−２＜ｎ）には、送信電力の最大値は、ＴｘＰｗｒＭａｘ［ｎｕｍＵＥ］＝α［ｎｕｍＵＥ−２］×ＴｘＰｗｒＭａｘにより求められる。α［ｎｕｍＵＥ−２］は、式１のαの式から分かるように、ｎの数が大きくなるにつれて、増加する。また、ＴｘＰｗｒＭａｘは、所定の係数である。

また、式１において、ＵＥ１００の数から２を引いた値がｎ以上である場合には、送信電力の最大値は、α［ｎ］×ＴｘＰｗｒＭａｘにより求められる。αはｎの数によって増加する傾向にあるため、Ｄ２Ｄ通信を行うＵＥ１００の数に応じて送信電力の最大値が大きくなる。

ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２が送信電力の最大値を算出する場合、図８（ａ）に示すように、ｅＮＢ２００は、式１に関するＤ２Ｄ通信用の送信電力制御メッセージを、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２に送信する。

式１に関するＤ２Ｄ通信用の送信電力制御メッセージには、ＴｘＰｗｒＭａｘ及びα（α０、α１、…、αｎ）を示す情報が含まれる。

ｅＮＢ２００は、送信電力制御メッセージを、例えば、Ｄ２ＤＰｏｗｅｒＣｏｎｔｒｏｌによってユニキャストで送信してもよいし、マスタ情報ブロック（ＭＩＢ）又はシステム情報ブロック（ＳＩＢ）によってブロードキャストで送信してもよい。

ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２は、送信電力制御メッセージに含まれるＴｘＰｗｒＭａｘ及びαを取得することにより、Ｄ２Ｄ通信を行うグループのＵＥ数が分かれば、送信電力の最大値を求めることができる。

次に、式２について説明する。

式２

βは、係数である。β（ｎｕｍＵＥ）／（１＋ｎｕｍＵＥ）は、ｎの数が増えるにつれて１に近づくように増加する。

ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２が送信電力の最大値を算出する場合、図８（ｂ）に示すように、ｅＮＢ２００は、式２に関するＤ２Ｄ通信用の送信電力制御メッセージを、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２に送信する。

式２に関するＤ２Ｄ通信用の送信電力制御メッセージには、ＴｘＰｗｒＭａｘ及びβを示す情報が含まれる。

上述の式１と同様に、ｅＮＢ２００は、ユニキャスト又はブロードキャストで送信電力制御メッセージを送信する。

ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２は、送信電力制御メッセージに含まれるＴｘＰｗｒＭａｘ及びβを取得することにより、Ｄ２Ｄ通信を行うグループのＵＥ数が分かれば、送信電力の最大値を求めることができる。

本実施形態において、ＵＥ１００は、上述した式及び送信電力制御メッセージに含まれる情報を、送信電力の最大値を算出する前に記憶する。これにより、ＵＥ１００は、Ｄ２Ｄ通信を行うグループのＵＥ数が分かれば、送信電力の最大値を算出することができる。

なお、ＵＥ１００は、送信電力の最大値を算出するための式を予め記憶していてもよいし、ｅＮＢ２００から受信してもよい。

（第１実施形態に係る移動通信システムの動作）
次に、第１実施形態に係る移動通信システムの動作について、図９を用いて説明する。図９は、第１実施形態に係る移動通信システムの動作例を示すシーケンス図である。

図９に示すように、本実施形態に係る移動通信システムは、ＵＥ１００（ＵＥ１００−１、ＵＥ１００−２及びＵＥ１００−３）、ｅＮＢ２００及びネットワーク３００を有する。ＵＥ１００は、ｅＮＢ２００が管理するセルに在圏する。ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２は、Ｄ２Ｄ通信を行っている。ネットワーク３００は、例えば、ｅＮＢ２００の上位局（ＭＭＥ）などである。

図９に示すように、ステップ１０１において、ＵＥ１００−３は、発見用信号（以下、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号と称する）を送信する。すなわち、ＵＥ１００−３は、Ｄ２Ｄ通信における相手端末（近傍端末）の発見処理を行う。ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２のそれぞれは、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号を受信する。

Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号は、Ｄ２Ｄ通信の通信相手となり得る近傍ＵＥ１００（近傍端末）を発見するため又は近傍ＵＥ１００に発見されるための信号である。

本実施形態において、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号には、ＵＥ１００−３を示す識別子（端末３）及びＤ２Ｄ通信で使用するアプリケーションを示すアプリ識別子を含む。

ステップ１０２において、ＵＥ１００−１は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号に対する応答信号（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ応答信号）を送信する。また、ＵＥ１００−２は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ応答信号を送信する。ＵＥ１００−３は、ＵＥ１００−１からのＤｉｓｃｏｖｅｒｙ応答信号及びＵＥ１００−２からのＤｉｓｃｏｖｅｒｙ応答信号を受信する。

ＵＥ１００−１から送信されたＤｉｓｃｏｖｅｒｙ応答信号は、送信元であるＵＥ１００−１を示す識別子（端末１）、ＵＥ１００−１のＤ２Ｄ通信相手であるＵＥ１００−２を示す識別子（端末２）、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号の送信元であるＵＥ１００−３を示す識別子（端末３）、及び、アプリ識別子を含む。ＵＥ１００−２から送信されたＤｉｓｃｏｖｅｒｙ応答信号は、同様に、端末１、端末２、端末３及びアプリ識別子を含む。

ステップ１０３において、ＵＥ１００−３は、ネットワーク３００にＤｉｓｃｏｖｅｒｙ応答信号を送信する。ネットワーク３００は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ応答信号を受信する。

ここで、ネットワーク３００が受信したＤｉｓｃｏｖｅｒｙ応答信号は、Ｄ２Ｄ通信を行うことを要求する信号である。Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ応答信号は、Ｄ２Ｄ通信を行う予定のＵＥ１００の識別子である端末１、端末２及び端末３と、アプリ識別子とを含む。

ステップ１０４において、ネットワーク３００は、Ｄ２Ｄ通信を行うグループであるＤ２Ｄグループを更新する。具体的には、ネットワーク３００は、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２からなるＤ２Ｄグループから、ＵＥ１００−１、ＵＥ１００−２及びＵＥ１００−３からなるＤ２Ｄグループに更新する。さらに、ネットワーク３００は、ＵＥ数を２から３に更新する。

ステップ１０５において、ネットワーク３００は、ＵＥ１００にＤ２Ｄ通信を行わせるためのＤ２Ｄ指示をｅＮＢ２００に送信する。ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ指示を受信する。

Ｄ２Ｄ指示は、Ｄ２Ｄ通信を行うＵＥ１００の識別子である端末１、端末２及び端末３とアプリ識別子とを含む。

ステップ１０６において、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−１、ＵＥ１００−２及びＵＥ１００−３にＤ２Ｄ指示を送信する。ＵＥ１００−１、ＵＥ１００−２及びＵＥ１００−３のそれぞれは、Ｄ２Ｄ指示を受信する。

ステップ１０７において、ＵＥ１００−１、ＵＥ１００−２及びＵＥ１００−３のそれぞれは、最大送信電力の設定を更新する。具体的には、Ｄ２Ｄ指示に含まれるＵＥ１００の識別子の数によりＤ２Ｄグループを構成するＵＥ数を決定する。本実施形態において、各ＵＥ１００（ＵＥ１００−１、ＵＥ１００−２及びＵＥ１００−３）は、ＵＥ数を３と決定する。

次に、各ＵＥ１００は、ＵＥ数に応じてＤ２Ｄ通信に用いる送信電力の最大値が大きくなるように、最大値を算出する。具体的には、上述した式にＵＥ数（３）を代入して、最大送信電力ＴｘＰｗｒＭａｘ［ｎｕｍＵＥ］を算出する。

本実施形態において、Ｄ２ＤグループのＵＥ数が２から３に変わったため、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２の最大送信電力は、増加する。

各ＵＥ１００（ＵＥ１００−１、ＵＥ１００−２及びＵＥ１００−３）は、Ｄ２Ｄ通信に用いる送信電力が最大送信電力ＴｘＰｗｒＭａｘ［ｎｕｍＵＥ］を超えないように、Ｄ２Ｄ通信を行う。

（第１実施形態の変形例１に係る移動通信システムの動作）
次に、第１実施形態の変形例１に係る移動通信システムの動作について、図１０を用いて説明する。なお、上述した実施形態と異なる部分を中心に説明し、同様の部分は、説明を適宜省略する。

上述した第１実施形態と本変形例とでは、ネットワーク３００が行うＤ２Ｄ指示に含まれる情報が異なる。

図１０は、第１実施形態の変形例１に係る移動通信システムの動作例を示すシーケンス図である。

ステップ２０１から２０４は、第１実施形態のステップ１０１から１０４に対応する。

図１０に示すように、ステップ２０５において、ネットワーク３００は、ＵＥ１００にＤ２Ｄ通信を行わせるためのＤ２Ｄ指示をｅＮＢ２００に送信する。

ここで、Ｄ２Ｄ指示は、Ｄ２Ｄ指示の最終的な送信先である各ＵＥ１００を示す識別子、Ｄ２Ｄグループを構成するＵＥ数及びアプリ識別子を含む。

ステップ２０６において、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−１、ＵＥ１００−２及びＵＥ１００−３にＤ２Ｄ指示を送信する。各ＵＥ１００は、自己の識別子が含まれたＤ２Ｄ指示を受信する。

ステップ２０７において、ＵＥ１００−１、ＵＥ１００−２及びＵＥ１００−３のそれぞれは、最大送信電力の設定を更新する。ここで、Ｄ２Ｄ指示は、Ｄ２ＤグループのＵＥ数を含んでいるため、各ＵＥ１００は、Ｄ２Ｄ指示に含まれるＵＥ１００の識別子の数によりＤ２Ｄグループを構成するＵＥ数を決定する処理を省略することができる。各ＵＥ１００は、Ｄ２Ｄ指示に含まれるＵＥ数を式に代入して、最大送信電力ＴｘＰｗｒＭａｘ［ｎｕｍＵＥ］を算出する。

（第１実施形態の変形例２に係る移動通信システムの動作）
次に、第１実施形態の変形例２に係る移動通信システムの動作について、図１１を用いて説明する。なお、上述した実施形態及び変形例と異なる部分を中心に説明し、同様の部分は、説明を適宜省略する。

上述した第１実施形態の変形例１と本変形例とでは、ＵＥ１００−３がＤｉｓｃｏｖｅｒｙ信号を送信するトリガが異なる。

本変形例において、ＵＥ１００−１、ＵＥ１００−２及びＵＥ１００−３は、ｅＮＢ２００を経由したセルラ通信を行っている。

図１１は、第１実施形態の変形例２に係る移動通信システムの動作例を示すシーケンス図である。

図１１に示すように、ステップ３０１において、ネットワーク３００は、ＵＥ１００−３にＤｉｓｃｏｖｅｒｙ信号を送信させるためのＤｉｓｃｏｖｅｒｙ送信指示をｅＮＢ２００を経由して行う。Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ送信指示は、送信先のＵＥ１００−３を示す端末３及びアプリ識別子を含む。

ステップ３０２は、第１実施形態の変形例１のステップ２０１に対応する。

ステップ３０３において、ＵＥ１００−１は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ応答信号を送信する。また、ＵＥ１００−２は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ応答信号を送信する。ＵＥ１００−３は、ＵＥ１００−１からのＤｉｓｃｏｖｅｒｙ応答信号及びＵＥ１００−２からのＤｉｓｃｏｖｅｒｙ応答信号を受信する。

ＵＥ１００−１から送信されたＤｉｓｃｏｖｅｒｙ応答信号は、送信元であるＵＥ１００−１を示す端末１、送信先であるＵＥ１００−３を示す端末３及びアプリ識別子を含む。ＵＥ１００−２から送信されたＤｉｓｃｏｖｅｒｙ応答信号は、同様に、端末２、端末３及びアプリ識別子を含む。

ステップ３０４において、ＵＥ１００−３は、ネットワーク３００にＤｉｓｃｏｖｅｒｙ応答信号を送信する。ネットワーク３００は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ応答信号を受信する。

ネットワーク３００は、ＵＥ１００−１から送信されたＤｉｓｃｏｖｅｒｙ応答信号に対応したＤｉｓｃｏｖｅｒｙ応答信号を送信する。すなわち、ＵＥ１００−３が送信するＤｉｓｃｏｖｅｒｙ応答信号は、ＵＥ１００−１から送信されたＤｉｓｃｏｖｅｒｙ応答信号と同様の情報を含んだ信号である。同様に、ＵＥ１００−３が送信するＤｉｓｃｏｖｅｒｙ応答信号は、ＵＥ１００−２から送信されたＤｉｓｃｏｖｅｒｙ応答信号と同様の情報を含んだ信号である。

ステップ３０５から３０８は、ステップ１０４から１０７に対応する。

（第１実施形態のまとめ）
本実施形態において、ＵＥ数に応じて最大送信電力が大きくなるように、最大送信電力が算出される。これにより、図１２に示すように、Ｄ２Ｄ通信を行うＵＥ１００の数が多いＤ２Ｄグループでは、Ｄ２Ｄ通信を行えるエリアが拡大するため、Ｄ２Ｄ通信を行うことが可能なユーザ端末が増加する。その結果、Ｄ２Ｄ通信を有効に活用することができる。また、ＵＥ１００の数が多いＤ２ＤグループをＤ２Ｄ通信させることにより、ｅＮＢ２００のトラフィックの負荷を低減することができる。一方、図１２に示すように、Ｄ２Ｄ通信を行うＵＥ１００の数が少ないグループでは最大送信電力を小さく算出することによって、ＵＥ１００が周囲に与える干渉を抑制できる。このように、Ｄ２Ｄ通信に用いられる送信電力を適切に制御できる。

本実施形態において、ＵＥ１００は、最大送信電力を算出するために式を記憶しており、ｅＮＢ２００は、電力制御情報をＵＥ１００に送信し、ＵＥ１００は、式及び送信電力制御メッセージに基づいて、最大送信電力を算出する。これにより、ｅＮＢ２００が最大送信電力を算出しなくてよいため、ｅＮＢ２００の処理負荷を低減できる。

本実施形態において、ｅＮＢ２００は、ＵＥ数を各ＵＥ１００に送信し、各ＵＥ１００は、式、送信電力制御メッセージ及びＵＥ数に基づいて、最大送信電力を算出する。これにより、ｅＮＢ２００は、各ＵＥ１００がＵＥ数を決定するために各ＵＥ１００の全ての識別子を送信する場合に比べて、送信する情報量を低減させることができる。また、各ＵＥ１００は、各ＵＥ１００の識別子からＵＥ数を決定する処理を省略することができる。

［第２実施形態］
（第２実施形態に係る移動通信システムの動作）
次に、第２実施形態に係る移動通信システムの動作について、図１３を用いて説明する。なお、上述した実施形態及び各変形例と異なる部分を中心に説明し、同様の部分は、説明を適宜省略する。

上述した第１実施形態では、ｅＮＢ２００からのＤ２Ｄ指示をトリガとして最大送信電力を設定していたが、本実施形態では、ｅＮＢ２００からのトリガなしで最大送信電力の設定を行う。

図１３は、第２実施形態に係る移動通信システムの動作例を示すシーケンス図である。

ステップ４０１及び４０２は、第１実施形態の変形例２のステップ３０１及び３０２に対応する。

ステップ４０３において、ＵＥ１００−３は、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２のそれぞれにＤｉｓｃｏｖｅｒｙ応答信号を送信する。ここで、このＤｉｓｃｏｖｅｒｙ応答信号は、ステップ４０２においてＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２のそれぞれからのＤｉｓｃｏｖｅｒｙ応答信号に対する応答である。

ＵＥ１００−３は、ステップ４０２におけるＤｉｓｃｏｖｅｒｙ応答信号に含まれるＤ２Ｄ通信を行うＵＥ１００の識別子を記憶する。ＵＥ１００−３は、Ｄ２Ｄ通信を行う全てのＵＥ１００の識別子を含んだＤｉｓｃｏｖｅｒｙ応答信号を送信する。従って、ステップ４０３におけるＤｉｓｃｏｖｅｒｙ応答信号には、端末１、端末２及び端末３を含む。

ステップ４０４において、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２のそれぞれは、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ応答信号に含まれるＵＥ１００の識別子の数によりＤ２Ｄグループを構成するＵＥ数を決定する。ＵＥ１００−３は、記憶したＵＥ１００の識別子に基づいて、ＵＥ数を決定する。各ＵＥ１００は、最大送信電力の設定を更新する。

ステップ４０５において、ＵＥ１００−３は、Ｄ２ＤグループのＵＥ数を更新するための情報を送信する。この情報は、各ＵＥ１００の識別子及びアプリ識別子を含む。

ステップ４０６において、ネットワーク３００は、Ｄ２Ｄ通信を行うＤ２Ｄグループを更新する。

（第２実施形態のまとめ）
本実施形態において、ＵＥ１００−３は、各ＵＥ１００から、各ＵＥ１００のそれぞれの識別子を受信し、ＵＥ１００−３は、識別子に基づいて、ＵＥ数を決定する。これにより、ＵＥ１００がｅＮＢ２００との接続が確立されてない（アイドル状態）場合であっても、ＵＥ１００自身がＤ２Ｄ通信に用いられる送信電力を適切に制御することができる。

［第３実施形態］
（第３実施形態に係る移動通信システムの動作）
次に、第３実施形態に係る移動通信システムの動作について、図１４を用いて説明する。なお、上述した実施形態及び各変形例と異なる部分を中心に説明し、同様の部分は、説明を適宜省略する。

上述した第１実施形態では、ＵＥ１００が最大送信電力を算出していたが、本実施形態では、ネットワーク３００が最大送信電力を算出する。

図１４は、第３実施形態に係る移動通信システムの動作例を示すシーケンス図である。

ステップ５０１から５０４は、第１実施形態のステップ１０１から１０４に対応する。

ステップ５０５において、ネットワーク３００は、ＵＥ１００にＤ２Ｄ通信を行わせるためのＤ２Ｄ指示をｅＮＢ２００に送信する。ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ指示を受信する。

Ｄ２Ｄ指示は、Ｄ２Ｄ通信を行うＵＥ１００の識別子である端末１、端末２及び端末３とアプリ識別子とに加えて、最大送信電力を示す情報を含む。

ネットワーク３００は、ステップ５０４において各ＵＥ１００の識別子に基づいて更新されたＵＥ数に基づいて、Ｄ２Ｄグループの最大送信電力を算出する。算出した最大送信電力を示す情報をＤ２Ｄ指示に含める。

ステップ５０６において、ｅＮＢ２００は、各ＵＥ１００に、最大送信電力を示す情報を含んだＤ２Ｄ指示を送信する。ＵＥ１００−１、ＵＥ１００−２及びＵＥ１００−３のそれぞれは、Ｄ２Ｄ指示を受信する。

ステップ５０７において、各ＵＥ１００は、Ｄ２Ｄ指示に含まれた最大送信電力に基づいて、最大送信電力の設定を更新する。

（第３実施形態のまとめ）
本実施形態において、ネットワーク３００は、各ＵＥ１００の識別子に基づいて、最大送信電力を算出し、ネットワーク３００は、最大送信電力を各ＵＥ１００に送信する。これにより、各ＵＥ１００は、最大送信電力を算出することを省略することができる。

［第４実施形態］
（第４実施形態に係る移動通信システムの動作）
次に、第４実施形態に係る移動通信システムの動作について、図１５を用いて説明する。なお、上述した実施形態及び各変形例と異なる部分を中心に説明し、同様の部分は、説明を適宜省略する。

上述した第１実施形態では、Ｄ２Ｄ通信を行っていないＵＥ１００−３がＤ２Ｄ通信を開始していたが、本実施形態では、Ｄ２Ｄ通信を行っているＵＥ１００−３がＤ２Ｄ通信を終了する。

図１５は、第４実施形態に係る移動通信システムの動作例を示すシーケンス図である。

本実施形態において、ＵＥ１００−１、ＵＥ１００−２及びＵＥ１００−３は、Ｄ２Ｄ通信を行っている。

図１５に示すように、ステップ６０１において、ＵＥ１００−３は、ｅＮＢ２００を経由したセルラ通信を行うか否かを判定する。具体的には、ＵＥ１００−３は、最大送信電力を超えないように、Ｄ２Ｄ通信を行うことが困難であると判定した場合に、ｅＮＢ２００を経由したセルラ通信を行うと判定する。例えば、ＵＥ１００−１又はＵＥ１００−２からの受信電力強度が所定値以下であった場合に、ＵＥ１００−３は、最大送信電力を超えないように、Ｄ２Ｄ通信を行うことが困難であると判定する。

本実施形態において、ＵＥ１００−３は、Ｄ２Ｄ通信を行うことが困難であり、Ｄ２Ｄ通信を終了すると判定したと仮定して説明を進める。

ステップ６０２において、ＵＥ１００−３は、ｅＮＢ２００を経由したセルラ通信を行うことをｅＮＢ２００に要求する。ネットワーク３００は、セルラ通信を行うことを示す要求を受信する。

この要求は、Ｄ２Ｄ通信の通信相手端末の識別子を示す情報である端末１及び端末２、送信元の識別子である端末３及びアプリ識別子を含む。

ステップ６０３において、ネットワーク３００は、Ｄ２Ｄグループを更新する。具体的には、ネットワーク３００は、ＵＥ１００−１、ＵＥ１００−２及びＵＥ１００−３からなるＤ２ＤグループからＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２からなるＤ２Ｄグループに更新する。さらに、ネットワーク３００は、ＵＥ数を３から２に更新する。

ステップ６０４において、ネットワーク３００は、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２のそれぞれに対してＤ２Ｄ通信を行わせるためのＤ２Ｄ指示をｅＮＢ２００に送信する。一方、ネットワーク３００は、ＵＥ１００−３に対してセルラ通信を行わせるためのｅＮＢ通信応答をｅＮＢ２００に送信する。

Ｄ２Ｄ指示は、Ｄ２Ｄ通信を行うＵＥ１００の識別子である端末１及び端末２とアプリ識別子とを含む。ＵＥ１００−３の識別子は含まない。一方、ｅＮＢ通信応答は、セルラ通信を行うＵＥ１００の識別子である端末１、端末２及び端末３とセルラ通信において使用するアプリケーションを示すアプリ識別子を含む。

ステップ６０５において、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２のそれぞれにＤ２Ｄ指示を送信する。一方、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−３にｅＮＢ通信応答を送信する。

ステップ６０６において、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２のそれぞれは、最大送信電力の設定を更新する。具体的には、最大送信電力は、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２のＵＥ数である２に基づいて、算出される。

本実施形態において、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２のＤ２ＤグループのＵＥ数が３から２に変わったため、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２の最大送信電力は、減少する。

ＵＥ１００−３は、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２のそれぞれとｅＮＢ２００を経由したセルラ通信を行う。

（第４実施形態のまとめ）
本実施形態において、ＵＥ１００−３は、送信電力が最大送信電力を超えないように、Ｄ２Ｄ通信を行うことが困難であると判定した場合、Ｄ２Ｄ通信を終了することを示す情報をｅＮＢ２００に送信し、最大送信電力は、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２の数に応じて算出され、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２のそれぞれは、送信電力が最大送信電力を超えないようにＤ２Ｄ通信を行う。これにより、ＵＥ数の減少に応じて、Ｄ２Ｄ通信に用いられる送信電力を適切に制御できる。

本実施形態において、ＵＥ１００−３は、ｅＮＢ２００を経由した通信を行うことを要求し、ＵＥ１００−３は、ｅＮＢ２００を経由したセルラ通信をＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２と行う。これにより、ＵＥ１００−３は、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２との通信が終了することを回避することができる。

［第５実施形態］
（第５実施形態に係る移動通信システムの動作）
次に、第５実施形態に係る移動通信システムの動作について、図１６を用いて説明する。なお、上述した実施形態及び各変形例と異なる部分を中心に説明し、同様の部分は、説明を適宜省略する。

上述した第１実施形態の変形例２では、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ送信指示にアプリ識別子が含まれていたが、本実施形態では、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ送信指示は、アプリ識別子に加えて、送信電力情報を含む。

図１６は、第５実施形態に係る移動通信システムの動作例を示すシーケンス図である。

本実施形態において、ＵＥ１００−１、ＵＥ１００−２及びＵＥ１００−３は、ｅＮＢ２００を経由したセルラ通信を行っている。

図１６に示すように、ステップ７０１において、ネットワーク３００は、ｅＮＢ２００を経由してＵＥ１００−３にＤｉｓｃｏｖｅｒｙ信号を送信するようにＤｉｓｃｏｖｅｒｙ送信指示を行う。ＵＥ１００−３は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ送信指示を受信する。Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ送信指示は、送信先のＵＥ１００−３を示す端末３、アプリ識別子及び送信電力情報を含む。

ここで、送信電力情報は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号の送信電力の最大値を算出する場合に用いられる情報であり、送信電力制御メッセージと同様の情報である。従って、例えば、送信電力情報は、係数βに対応する係数γ及びＤ２Ｄ通信用の送信電力の最大値の係数ＴｘＰｗｒＭａｘに対応するＤｉｓｃｏｖｅｒｙ信号の送信電力の最大値の係数ＭａｘＴｘＰｏｗｅｒであってもよい。

ステップ７０２において、ＵＥ１００−３は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号を送信する。

ここで、ＵＥ１００−３は、送信電力情報に基づいて、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号の送信電力の最大値（ＭａｘＴｘＰｏｗｅｒ［ｎｕｍＵＥ］）を算出する。本実施形態において、ＵＥ１００−３は、Ｄ２Ｄ通信を行っていないため、ＵＥ数は、０と決定される。または、ＵＥ１００−３は、セルラ通信を行っているＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２とＤ２Ｄ通信を行うため、ＵＥ１００−１、ＵＥ１００−２及びＵＥ１００−３のグループと仮定して、ＵＥ数を３としてもよい。

ＵＥ１００−３は、上述の式、ＵＥ数及び送信電力情報に基づいて、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号の送信電力の最大値を算出する。

ＵＥ１００−３は、算出した最大値を超えないように、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号を送信し、発見処理を行う。ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２のそれぞれは、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号を受信する。

ステップ７０３から７０８は、第１実施形態の変形例２のステップ３０３から３０８に対応する。

（第５実施形態のまとめ）
本実施形態において、ネットワーク３００は、ＵＥ１００−３にＤｉｓｃｏｖｅｒｙ送信指示と共に、送信電力情報をＵＥ１００−３に送信し、ＵＥ１００−３は、最大値（ＭａｘＴｘＰｏｗｅｒ［ｎｕｍＵＥ］）を超えないように、発見処理を行う。これにより、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ送信指示を受ければ、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号の送信電力の最大値を算出できるため、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号（発見処理）に用いられる送信電力を適切に制御できる。

［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４実施形態では、セルラ通信を行ったが、ｅＮＢ２００を経由してコアネットワークを経由しないＬｏｃａｌｌｙ Ｒｏｕｔｅｄというモード（局所中継モード）で通信を行ってもよい。

また、第４実施形態では、ＵＥ１００−３は、ｅＮＢ２００を経由したセルラ通信を行うことをｅＮＢ２００に要求したが、これに限られない。例えば、ＵＥ１００−３は、Ｄ２Ｄ通信を終了することを示すＤ２Ｄ終了情報をｅＮＢ２００を経由してネットワーク３００に送信してもよい。この場合、ネットワーク３００は、ＵＥ１００−３のＤ２Ｄ通信を終了させるＤ２Ｄ終了指示をＵＥ１００−３にｅＮＢ２００を経由して送信する。これにより、ＵＥ１００−３は、Ｄ２Ｄ通信を終了する。一方、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２は、第４実施形態と同様に、減少した最大送信電力を超えないように、Ｄ２Ｄ通信を継続する。

また、第５実施形態において、ネットワーク３００は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ送信指示に、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号の送信電力の最大値（ＭａｘＴｘＰｏｗｅｒ［ｎｕｍＵＥ］）を算出する際に用いられるＵＥ数を示す情報を含めてもよい。例えば、ネットワーク３００は、ＵＥ１００−３がセルラ通信を行っていたＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２とＤ２Ｄ通信を行うため、ＵＥ数が３であることを示す情報をＤｉｓｃｏｖｅｒｙ送信指示に含めて送信してもよい。

上述した各実施形態及び各変形例は、それぞれ適宜組み合わせてもよいことは勿論である。

上述した実施形態では、本発明をＬＴＥシステムに適用する一例を説明したが、ＬＴＥシステムに限定されるものではなく、ＬＴＥシステム以外のシステムに本発明を適用してもよい。

なお、米国仮出願第６１／７６６４８８号（２０１３年２月１９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、基地局、ユーザ端末及びプロセッサは、Ｄ２Ｄ通信における相手端末の発見処理又はＤ２Ｄ通信に用いられる送信電力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 (12)

1. データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信をサポートする移動通信システムであって、
   基地局が管理するセルに在圏するユーザ端末と、
   前記ユーザ端末を含み、前記Ｄ２Ｄ通信における相手端末の発見処理又は前記Ｄ２Ｄ通信を行う複数のユーザ端末と、を有し、
   前記ユーザ端末が前記発見処理又は前記Ｄ２Ｄ通信に用いる送信電力の最大値は、前記複数のユーザ端末の数に応じて前記最大値が大きくなるように算出され、
   前記ユーザ端末は、前記送信電力が前記最大値を超えないように、前記発見処理又は前記Ｄ２Ｄ通信を行うことを特徴とする移動通信システム。
2. 前記ユーザ端末は、前記最大値を算出するために用いられる式を記憶しており、
   前記基地局は、前記式に含まれる係数を示す情報を含む電力制御情報を前記ユーザ端末に送信し、
   前記ユーザ端末は、前記式及び前記電力制御情報に基づいて、前記最大値を算出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、前記複数のユーザ端末の数を示す情報である端末数情報を前記ユーザ端末に送信し、
   前記ユーザ端末は、前記式、前記電力制御情報及び前記端末数情報に基づいて、前記最大値を算出することを特徴とする請求項２に記載の移動通信システム。
4. 前記ユーザ端末は、前記複数のユーザ端末のそれぞれから、前記複数のユーザ端末のそれぞれの識別子を示す識別子情報を受信し、
   前記ユーザ端末は、前記識別子情報に基づいて、前記複数のユーザ端末の数を決定することを特徴とする請求項２に記載の移動通信システム。
5. 前記基地局を含むネットワークを有し、
   前記ネットワークは、前記複数のユーザ端末のそれぞれの識別子を示す情報を受信し、
   前記ネットワークは、前記識別子に基づいて、前記最大値を算出し、
   前記ネットワークは、前記最大値を示す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１に記載の移動通信システム。
6. 前記複数のユーザ端末は、前記Ｄ２Ｄ通信を行っており、
   前記ユーザ端末は、前記送信電力が前記最大値を超えないように、前記Ｄ２Ｄ通信を行うことが困難であると判定した場合には、前記ユーザ端末が前記Ｄ２Ｄ通信を終了することを示す情報を前記基地局に送信し、
   前記最大値は、前記複数のユーザ端末から前記ユーザ端末を除いた残りのユーザ端末の数に応じて算出され、
   前記残りのユーザ端末のそれぞれは、前記残りのユーザ端末のそれぞれが用いる送信電力が前記最大値を超えないように、前記Ｄ２Ｄ通信を行う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通信を終了することを示す情報は、前記ユーザ端末が前記残りのユーザ端末と前記基地局を経由した通信を行うことを示す情報を含み、
   前記ユーザ端末は、前記基地局を経由した通信を前記残りのユーザ端末と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。
8. 前記基地局は、前記ユーザ端末に前記発見処理を行わせるための指示と共に、前記電力制御情報を前記ユーザ端末に送信し、
   前記ユーザ端末は、前記発見処理の前記送信電力が前記最大値を超えないように、前記発見処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の移動通信システム。
9. データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信である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、
   前記Ｄ２Ｄ通信における相手端末の発見処理又は前記Ｄ２Ｄ通信にユーザ端末が用いる送信電力の最大値を、前記ユーザ端末を含む複数のユーザ端末の数に応じて前記最大値が大きくなるように算出する制御部と、
   前記ユーザ端末に前記最大値を示す情報を送信する送信部と、を有することを特徴とする基地局。
10. データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信である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、
    前記Ｄ２Ｄ通信における相手端末の発見処理又は前記Ｄ２Ｄ通信を行う複数のユーザ端末に含まれ、
    ユーザ端末が前記発見処理又は前記Ｄ２Ｄ通信に用いる送信電力の最大値を、前記複数のユーザ端末の数に応じて前記最大値が大きくなるように算出する制御部を有し、
    前記制御部は、前記送信電力が前記最大値を超えないように、前記発見処理又は前記Ｄ２Ｄ通信を行うことを特徴とするユーザ端末。
11. データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信である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に備えられるプロセッサであって、
    ユーザ端末が前記Ｄ２Ｄ通信における相手端末の発見処理又は前記Ｄ２Ｄ通信に用いる送信電力の最大値を、前記ユーザ端末を含む複数のユーザ端末の数に応じて前記最大値が大きくなるように算出する処理を実行し、
    前記ユーザ端末に前記最大値を示す情報を送信する処理を実行することを特徴とするプロセッサ。
12. データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信である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、
    前記Ｄ２Ｄ通信における相手端末の発見処理又は前記Ｄ２Ｄ通信に前記ユーザ端末が用いる送信電力の最大値を、前記ユーザ端末が含まれる複数のユーザ端末の数に応じて前記最大値が大きくなるように算出する処理を実行し、
    前記送信電力が前記最大値を超えないように、前記発見処理又は前記Ｄ２Ｄ通信を行う処理を実行することを特徴とするプロセッサ。

Images