JP6200078B2 - ユーザ端末、プロセッサ及び方法 - Google Patents

Description

本出願は、移動通信システムにおいて用いられるユーザ端末に関する。

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）近傍サービスの導入が検討されている（非特許文献１参照）。

Ｄ２Ｄ近傍サービス（Ｄ２Ｄ ＰｒｏＳｅ）は、同期がとられた複数のユーザ端末からなる同期クラスタ内で、ネットワークを介さない直接的な通信を可能とするサービスである。Ｄ２Ｄ近傍サービスは、近傍端末を発見するための発見処理（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）と、直接的な通信を行う通信処理（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）と、を含む。

３ＧＰＰ技術報告書 「ＴＲ ３６．８４３ Ｖ１．０．０」 ２０１４年１月１６日

一実施形態に係るユーザ端末は、前記ユーザ端末がネットワークカバレッジ外に位置する場合において、他のユーザ端末からの信号電力強度に基づいて、前記ユーザ端末と同期する前記他のユーザ端末が周辺に存在するか判断する制御部を有する。

一実施形態に係るユーザ端末は、前記ユーザ端末がネットワークカバレッジ外に位置する場合において、他のユーザ端末からの信号電力強度に基づいて、近傍サービスにおける同期信号を送信するか否かを判断する制御部を有する。

一実施形態に係るユーザ端末は、前記ユーザ端末がネットワークカバレッジ外に位置する場合において、他のユーザ端末からの信号電力強度に基づいて、近傍サービスにおける同期信号を送信することなく、前記近傍サービスにおける直接通信を開始する制御部を有する。

一実施形態に係るユーザ端末は、前記ユーザ端末がセルのカバレッジ内に位置する場合において、前記セルからの信号電力強度に基づいて、近傍サービスにおける同期信号を送信することなく、前記近傍サービスを開始する制御部を有する。

一実施形態に係るユーザ端末は、前記Ｄ２Ｄ近傍サービスに用いるＤ２Ｄ用の同期信号及びＤ２Ｄ用の所定信号を送信する送信部と、前記同期信号及び前記所定信号の受信状況のモニタを行う制御部と、を有し、前記ユーザ端末がネットワークカバレッジ外に在圏する場合において、前記送信部が、前記同期信号を送信しているが、前記制御部が、他のユーザ端末から、前記同期信号と前記所定信号のいずれも受信していない場合、前記ユーザ端末に同期している前記他のユーザ端末が周辺に存在しないと判断することを特徴とする。

一実施形態に係るユーザ端末は、前記Ｄ２Ｄ近傍サービスに用いるＤ２Ｄ用の同期信号及びＤ２Ｄ用の所定信号を送信する送信部と、前記同期信号及び前記所定信号の受信状況のモニタを行う制御部と、を有し、前記ユーザ端末がネットワークカバレッジ外に在圏する場合において、前記制御部が、所定期間、受信状況をモニタして取得した前記同期信号又は前記所定信号の信号電力強度から、前記ユーザ端末に同期している前記他のユーザ端末が周辺に存在するか判断することを特徴とする。

一実施形態に係るユーザ端末は、前記Ｄ２Ｄ近傍サービスに用いるＤ２Ｄ用の同期信号及びＤ２Ｄ用の所定信号を送信する送信部と、前記同期信号及び前記所定信号の受信状況のモニタを行う受信部と、無線基地局に前記同期信号の送信停止許可を求める制御部と、を有し、前記ユーザ端末が、無線基地局のネットワークカバレッジ内に在圏する場合において、前記送信部が、前記同期信号を送信しているが、前記受信部が、他のユーザ端末から前記所定信号を受信していない場合、前記制御部は、同期している前記他のユーザ端末が周辺に存在しないと判断し、前記無線基地局に、前記同期信号の前記送信停止許可を求めることを特徴とする。

一実施形態に係るユーザ端末は、前記Ｄ２Ｄ近傍サービスに用いるＤ２Ｄ用の同期信号及びＤ２Ｄ用の所定信号を送信する送信部と、前記同期信号及び前記所定信号の受信状況のモニタを行う制御部と、を有し、前記制御部が、無線基地局又は、他のユーザ端末から同期信号を受信している場合、前記送信部は、前記同期信号を送信しない場合であっても、前記所定信号を送信し、前記Ｄ２Ｄ近傍サービスを開始することを特徴とする。

一実施形態に係るユーザ端末は、前記Ｄ２Ｄ近傍サービスに用いるＤ２Ｄ用の同期信号及びＤ２Ｄ用の所定信号を送信する送信部と、前記同期信号及び前記所定信号の受信状況のモニタを行う制御部と、を有し、前記送信部が、所定期間継続して前記同期信号を送信した場合、前記同期信号の送信停止を通知する信号を送信し、前記同期信号の送信を停止することを特徴とする。

第１実施形態乃至第３実施形態に係るＬＴＥシステムの構成図である。 第１実施形態乃至第３実施形態に係るＵＥのブロック図である。 第１実施形態乃至第３実施形態に係るｅＮＢのブロック図である。 第１実施形態乃至第３実施形態に係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。 第１実施形態乃至第３実施形態に係る無線フレームの構成図である。 第１実施形態乃至第３実施形態に係るカバレッジ内及びカバレッジ外の各シナリオを説明するための図である。 第１実施形態に係る構成図である。 第１実施形態に係るシーケンスである。 第２実施形態に係るシーケンスである。

［実施形態の概要］
第１実施形態に係るユーザ端末は、前記ユーザ端末がネットワークカバレッジ外に位置する場合において、他のユーザ端末からの信号電力強度に基づいて、前記ユーザ端末と同期する前記他のユーザ端末が周辺に存在するか判断する制御部を有する。

第１実施形態に係るユーザ端末は、前記ユーザ端末がネットワークカバレッジ外に位置する場合において、他のユーザ端末からの信号電力強度に基づいて、近傍サービスにおける同期信号を送信するか否かを判断する制御部を有する。

第３実施形態に係るユーザ端末は、前記ユーザ端末がネットワークカバレッジ外に位置する場合において、他のユーザ端末からの信号電力強度に基づいて、近傍サービスにおける同期信号を送信することなく、前記近傍サービスにおける直接通信を開始する制御部を有する。

第３実施形態に係るユーザ端末は、前記ユーザ端末がセルのカバレッジ内に位置する場合において、前記セルからの信号電力強度に基づいて、近傍サービスにおける同期信号を送信することなく、前記近傍サービスを開始する制御部を有する。

前記制御部は、前記近傍サービスとして他のユーザ端末を発見するためのディスカバリ信号の送信を開始してもよい。

前記制御部は、前記近傍サービスとして直接通信を開始してもよい。

ここで、移動通信システムでは、ネットワークからの制御（又は補助）によりユーザ端末が通信を行うことが一般的である。

しかしながら、Ｄ２Ｄ近傍サービスは、ネットワークのカバレッジ外においても利用可能であることが想定されている。ネットワークのカバレッジ外においては、ネットワークからの制御（又は補助）が不能であるため、Ｄ２Ｄ近傍サービスを適切に利用することが困難である。

そこで、ネットワークのカバレッジ外においてもＤ２Ｄ近傍サービスを適切に利用可能とするユーザ端末及び移動通信方法を提供することを目的の一つとする。

第１実施形態に係るユーザ端末は、前記Ｄ２Ｄ近傍サービスに用いるＤ２Ｄ用の同期信号及びＤ２Ｄ用の所定信号を送信する送信部と、前記同期信号及び前記所定信号の受信状況のモニタを行う制御部と、を有し、前記ユーザ端末がネットワークカバレッジ外に在圏する場合において、前記送信部が、前記同期信号を送信しているが、前記制御部が、他のユーザ端末から、前記同期信号と前記所定信号のいずれも受信していない場合、前記ユーザ端末に同期している前記他のユーザ端末が周辺に存在しないと判断することを特徴とする。

第１実施形態に係るユーザ端末は、前記Ｄ２Ｄ近傍サービスに用いるＤ２Ｄ用の同期信号及びＤ２Ｄ用の所定信号を送信する送信部と、前記同期信号及び前記所定信号の受信状況のモニタを行う制御部と、を有し、前記ユーザ端末がネットワークカバレッジ外に在圏する場合において、前記制御部が、所定期間、受信状況をモニタして取得した前記同期信号又は前記所定信号の信号電力強度から、前記ユーザ端末に同期している前記他のユーザ端末が周辺に存在するか判断することを特徴とする。

第１実施形態に係るユーザ端末は、同期している前記他のユーザ端末が周辺に存在しないと判断した場合、前記所定信号を送信しない、若しくは前記所定信号の送信頻度を下げるように制御してもよい。

第１実施形態に係るユーザ端末は、同期している前記他のユーザ端末が周辺に存在しないと判断した場合、前記同期信号を送信しない、若しくは前記同期信号の送信頻度を下げるように制御してもよい。

第１実施形態に係るユーザ端末は、前記ユーザ端末は、前記同期信号の送信頻度を、前記他のユーザ端末が前記同期信号の受信状況をモニタする期間を超えない範囲で、低下させてもよい。

第１実施形態に係るユーザ端末は、前記他のユーザ端末が周辺に存在しないと判断した場合、前記送信部は、応答を要求する要求信号をブロードキャストし、前記ユーザ端末は、前記他のユーザ端末から、ブロードキャストに対する応答信号を受信すると、同期している前記他のユーザ端末が周辺に存在すると改めて判断してもよい。

第１実施形態に係るユーザ端末において、前記制御部は、前記要求信号を受信した前記他のユーザ端末から、同期している旨の応答信号を受信してもよい。

第１実施形態に係るユーザ端末において、前記制御部が、前記他のユーザ端末から、前記応答信号を受信すると、前記送信部は、前記ユーザ端末に同期している別のユーザ端末が存在することを示す通知信号を、ブロードキャストしてもよい。

第１実施形態に係るユーザ端末において、前記通知信号により、前記他のユーザ端末に前記応答信号と、前記同期信号との少なくともいずれか一方の送信停止を指示してもよい。

第２実施形態に係るユーザ端末は、前記Ｄ２Ｄ近傍サービスに用いるＤ２Ｄ用の同期信号及びＤ２Ｄ用の所定信号を送信する送信部と、前記同期信号及び前記所定信号の受信状況のモニタを行う受信部と、無線基地局に前記同期信号の送信停止許可を求める制御部と、を有し、前記ユーザ端末が、無線基地局のネットワークカバレッジ内に在圏する場合において、前記送信部が、前記同期信号を送信しているが、前記受信部が、他のユーザ端末から前記所定信号を受信していない場合、前記制御部は、同期している前記他のユーザ端末が周辺に存在しないと判断し、前記無線基地局に、前記同期信号の前記送信停止許可を求めることを特徴とする。

第２実施形態に係るユーザ端末において、前記受信部が、前記ユーザ端末に同期している前記他のユーザ端末から前記Ｄ２Ｄ近傍サービスの実施状況を示す信号を受信してもよい。

第２実施形態に係るユーザ端末において、前記受信部が、前記他のユーザ端末から、ネットワークカバレッジ外に在圏することの通知を受けた場合、前記制御部が、前記他のユーザ端末と前記ユーザ端末が、同期していると判断してもよい。

第２実施形態に係るユーザ端末において、前記ユーザ端末は、前記他のユーザ端末が、ネットワークカバレッジ外に在圏するユーザ端末用の前記Ｄ２Ｄ近傍サービス用無線リソースを用いて、前記Ｄ２Ｄ近傍サービス用の信号を送信する場合、前記他のユーザ端末は前記ユーザ端末と同期していると判断してもよい。

第３実施形態に係るユーザ端末は、前記Ｄ２Ｄ近傍サービスに用いるＤ２Ｄ用の同期信号及びＤ２Ｄ用の所定信号を送信する送信部と、前記同期信号及び前記所定信号の受信状況のモニタを行う制御部と、を有し、前記制御部が、無線基地局又は、他のユーザ端末から同期信号を受信している場合、前記送信部は、前記同期信号を送信しない場合であっても、前記所定信号を送信し、前記Ｄ２Ｄ近傍サービスを開始することを特徴とする。

第４実施形態に係るユーザ端末は、前記Ｄ２Ｄ近傍サービスに用いるＤ２Ｄ用の同期信号及びＤ２Ｄ用の所定信号を送信する送信部と、前記同期信号及び前記所定信号の受信状況のモニタを行う制御部と、を有し、前記送信部が、所定期間継続して前記同期信号を送信した場合、前記同期信号の送信停止を通知する信号を送信し、前記同期信号の送信を停止することを特徴とする。

第１乃至第４実施形態に係るユーザ端末において、前記所定信号は、前記他のユーザ端末を発見するための制御信号、前記Ｄ２Ｄ近傍サービス用の無線リソース指定信号、前記Ｄ２Ｄ近傍サービス用のユーザデータの少なくともいずれか１つとしてもよい。

［第１実施形態］
以下において、本発明をＬＴＥシステムに適用する場合の実施形態を説明する。

（システム構成）
図１は、第１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、第１実施形態に係るＬＴＥシステムは、ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）１００、Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ−ＵＭＴＳ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１０、及びＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）２０を備える。

ＵＥ１００は、ユーザ端末に相当する。ＵＥ１００は、移動型の通信装置であり、接続先のセル（サービングセル）との無線通信を行う。ＵＥ１００の構成については後述する。

Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０は、無線アクセスネットワークに相当する。Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０は、ｅＮＢ２００（ｅｖｏｌｖｅｄ Ｎｏｄｅ−Ｂ）を含む。ｅＮＢ２００は、基地局に相当する。ｅＮＢ２００は、Ｘ２インターフェイスを介して相互に接続される。ｅＮＢ２００の構成については後述する。

ｅＮＢ２００は、１又は複数のセルを管理しており、自セルとの接続を確立したＵＥ１００との無線通信を行う。ｅＮＢ２００は、無線リソース管理（ＲＲＭ）機能、ユーザデータのルーティング機能、モビリティ制御・スケジューリングのための測定制御機能などを有する。「セル」は、無線通信エリアの最小単位を示す用語として使用される他に、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。

ＥＰＣ２０は、コアネットワークに相当する。Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０及びＥＰＣ２０によりＬＴＥシステムのネットワークが構成される。ＥＰＣ２０は、ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）／Ｓ−ＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ−Ｇａｔｅｗａｙ）３００を含む。ＭＭＥは、ＵＥ１００に対する各種モビリティ制御などを行う。Ｓ−ＧＷは、ユーザデータの転送制御を行う。ＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ３００は、Ｓ１インターフェイスを介してｅＮＢ２００と接続される。

図２は、ＵＥ１００のブロック図である。図２に示すように、ＵＥ１００は、複数のアンテナ１０１、無線送受信機１１０、ユーザインターフェイス１２０、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機１３０、バッテリ１４０、メモリ１５０、及びプロセッサ１６０を備える。メモリ１５０は記憶部に相当し、プロセッサ１６０は制御部に相当する。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。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（送信信号）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（受信信号）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により実行されるプログラム、及びプロセッサ１６０による処理に使用される情報を記憶する。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、複数のアンテナ２０１、無線送受信機２１０、ネットワークインターフェイス２２０、メモリ２３０、及びプロセッサ２４０を備える。

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。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（送信信号）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（受信信号）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により実行されるプログラム、及びプロセッサ２４０による処理に使用される情報を記憶する。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参照モデルの第１層乃至第３層に区分されており、第１層は物理（ＰＨＹ）層である。第２層は、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層、ＲＬＣ（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層、及びＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）層を含む。第３層は、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層を含む。

物理層は、符号化・復号、変調・復調、アンテナマッピング・デマッピング、及びリソースマッピング・デマッピングを行う。ＵＥ１００の物理層とｅＮＢ２００の物理層との間では、物理チャネルを介してユーザデータ及び制御信号が伝送される。

ＭＡＣ層は、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層とｅＮＢ２００のＭＡＣ層との間では、トランスポートチャネルを介してユーザデータ及び制御信号が伝送される。ｅＮＢ２００のＭＡＣ層は、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）、ＵＥ１００への割当リソースブロックを決定（スケジューリング）するスケジューラを含む。

ＲＬＣ層は、ＭＡＣ層及び物理層の機能を利用してデータを受信側のＲＬＣ層に伝送する。ＵＥ１００のＲＬＣ層とｅＮＢ２００のＲＬＣ層との間では、論理チャネルを介してユーザデータ及び制御信号が伝送される。

ＰＤＣＰ層は、ヘッダ圧縮・伸張、及び暗号化・復号化を行う。

ＲＲＣ層は、制御信号を取り扱う制御プレーンでのみ定義される。ＵＥ１００のＲＲＣ層とｅＮＢ２００のＲＲＣ層との間では、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層は、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との間に接続（ＲＲＣ接続）がある場合、ＵＥ１００は接続状態（ＲＲＣ接続状態）であり、そうでない場合、ＵＥ１００はアイドル状態（ＲＲＣアイドル状態）である。

ＲＲＣ層の上位に位置するＮＡＳ（Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ）層は、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（ＤＬ）にはＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）、上りリンク（ＵＬ）にはＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）がそれぞれ適用される。

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る。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リソースエレメントが構成される。

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構成され、時間リソースはサブフレーム（又はスロット）により構成される。

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、主に下りリンク制御信号を伝送するための物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）として使用される領域である。また、各サブフレームの残りの部分は、主に下りリンクユーザデータを伝送するための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。

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、主に上りリンク制御信号を伝送するための物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）として使用される領域である。各サブフレームにおける残りの部分は、主に上りリンクユーザデータを伝送するための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。

（Ｄ２Ｄ近傍サービス）
以下において、Ｄ２Ｄ近傍サービス（Ｄ２Ｄ ＰｒｏＳｅ）の概要について説明する。

第１実施形態に係るＬＴＥシステムは、Ｄ２Ｄ近傍サービスをサポートする。Ｄ２Ｄ近傍サービスは、同期がとられた複数のユーザ端末からなる同期クラスタ内で、ネットワークを介さない直接的な通信を可能とするサービスである。Ｄ２Ｄ近傍サービスは、近傍端末を発見するための発見処理（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）と、直接的な通信を行う通信処理（Ｄ２Ｄ通信）と、を含む。Ｄ２Ｄ通信は、Ｄｉｒｅｃｔ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎとも称される。

同期クラスタを形成する全ＵＥ１００がセルカバレッジ内に位置するシナリオを「ネットワークカバレッジ内又はカバレッジ内（ＩｎＣ ： Ｉｎ ｃｏｖｅｒａｇｅ）」という。同期クラスタを形成する全ＵＥ１００がセルカバレッジ外に位置するシナリオを「ネットワークカバレッジ外又はカバレッジ外（ＯｏＣ ： Ｏｕｔ ｏｆ ｃｏｖｅｒａｇｅ）」という。同期クラスタのうち一部のＵＥ１００がセルカバレッジ内に位置し、残りのＵＥ１００がセルカバレッジ外に位置するシナリオを「部分的ネットワークカバレッジ又は部分的カバレッジ（Ｐａｒｔｉａｌ ｃｏｖｅｒａｇｅ）」という。

図６は、ネットワークカバレッジ内及びネットワークカバレッジ外の各シナリオを説明するための図である。

図６に示すように、ネットワークカバレッジ内では、ｅＮＢ２００がＤ２Ｄ同期元となる。第１実施形態では、Ｄ２Ｄ同期元とは、Ｄ２Ｄ同期信号（Ｄ２ＤＳＳ）を送信しているノード（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｏｕｒｃｅ）を指す。また、Ｄ２Ｄ被同期元とは、Ｄ２Ｄ同期信号を送信せずにＤ２Ｄ同期元に同期するノード（Ｕｎ−ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｏｕｒｃｅ）を指す。

ネットワークカバレッジ内では、Ｄ２Ｄ同期元であるｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ近傍サービスに利用する同期信号や、利用可能な無線リソースを示すＤ２Ｄリソース情報（ＳＡ： Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ）等を、ブロードキャスト信号により送信する。Ｄ２Ｄリソース情報は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ用の無線リソース（以下、「Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙリソース」という）を示す情報及びＤ２Ｄ通信用の無線リソース（以下、「Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎリソース」という）を示す情報であってもよい。

Ｄ２Ｄ被同期元であるＵＥ１００−１は、ｅＮＢ２００から受信するＤ２Ｄリソース情報に基づいて、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ及びＤ２Ｄ通信を行う。

一方、ネットワークカバレッジ外では、ｅＮＢ２００が上述の動作をすることができないため、所定のＵＥ１００（図６ではＵＥ１００−２）がＤ２Ｄ同期元となる。Ｄ２Ｄ同期元であるＵＥ１００−２は、同期信号や、Ｄ２Ｄリソース情報をブロードキャスト信号により送信する。Ｄ２Ｄ被同期元であるＵＥ１００−３は、ｅＮＢ２００から受信するＤ２Ｄリソース情報に基づいて、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ及びＤ２Ｄ通信を行う。

ＵＥ１００は、Ｄ２Ｄ用の同期信号及びＤ２Ｄ用の所定信号を送信する。また、ＵＥ１００は、Ｄ２Ｄ用の同期信号及びＤ２Ｄ用の所定信号の受信状況のモニタを行う。なお、所定信号とは、他のユーザ端末を発見するための制御信号（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号）、Ｄ２Ｄ近傍サービス用の無線リソース指定信号（ＳＡ： Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ）、Ｄ２Ｄ近傍サービス用のユーザデータ（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｄａｔａ）等である。

（周辺に他のＵＥ１００が存在するか判断する動作）
Ｄ２Ｄ近傍サービスにおいて、ＵＥ１００が、同期信号を送信している場合において、他のＵＥ１００からレスポンスを受信しなかった場合の動作が規定されていない。

このため、ＵＥ１００が、他のＵＥ１００からレスポンスを受信していない場合でも、ＵＥ１００は同期信号の送信を継続してしまい、ＵＥ１００の電力を無駄に消費する可能性がある。

本実施形態では、上記の課題を解決するために、ＵＥ１００がネットワークカバレッジ外に在圏する場合において、ＵＥ１００が、同期信号を送信しているが、他のＵＥ１００から、同期信号と所定信号のいずれも受信していない場合、ＵＥ１００に同期している他のＵＥ１００が周辺に存在しないと判断する。

ここで、ＵＥ１００は、同期信号の受信状況からではなく、他のＵＥ１００からの同期信号、所定信号等の信号強度から、ＵＥ１００に同期している他のＵＥ１００が存在するか判断してもよい。

（周辺に他のＵＥ１００が存在しないと判断した際の動作）
ＵＥ１００は、同期している前記他のＵＥ１００が周辺に存在しないと判断した場合、所定信号を送信しない、若しくは所定信号の送信頻度を下げる制御をしてもよい。

また、ＵＥ１００は、同期している前記他のＵＥ１００が周辺に存在しないと判断した場合、同期信号を送信しない、若しくは同期信号の送信頻度を下げる制御をしてもよい。

ここで、ＵＥ１００は、同期期信号の送信頻度を低下させる際には、他のＵＥ１００が同期信号の受信状況をモニタする所定期間を超えない範囲で、低下させる。他のＵＥ１００が、同期信号を受信できるようにするためである。

図７に本実施形態に係る、動作の一例を示す。ネットワークカバレッジ外に在圏するＵＥ１００−２は、他のＵＥ１００（ＵＥ１００−１、ＵＥ１００−３）から、所定信号や同期信号を受信していない場合には、所定信号を送信せず、同期信号のみを送信する。ＵＥ１００−２は、他のＵＥ１００から送信された所定信号を受信すると、所定信号を送信して、Ｄ２Ｄ近傍サービスを実施する。

（周辺の他のＵＥ１００からの応答を促す動作）
ＵＥ１００は、他のＵＥ１００が周辺に存在しないと判断した場合、応答を要求する要求信号をブロードキャストする。ＵＥ１００は、他のＵＥ１００から、ブロードキャストに対する応答信号を受信すると、同期している前記他のユーザ端末が周辺に存在すると改めて判断する。

なお、ＵＥ１００は、他のＵＥ１００が周辺に存在するか、判断する前に、要求信号をブロードキャストしてもよい。

要求信号を受信した他のＵＥ１００は、ＵＥ１００に同期している旨の応答信号を送信する。

ＵＥ１００は、要求信号を受信した他のＵＥ１００から、同期している旨の応答を受信すると、ＵＥ１００は、ＵＥ１００に同期している別のＵＥ１００が存在することを示す通知信号を、ブロードキャストする。

ＵＥ１００は、通知信号を用いて、他のＵＥ１００に応答信号と、同期信号との少なくともいずれか一方の送信停止を指示してもよい。

また、ＵＥ１００は、他のＵＥ１００から応答信号を受信した場合に、要求信号の送信を停止してもよい。周辺に他のＵＥ１００が存在することが確認できているためである。これにより、周辺の別のＵＥ１００からの応答を抑制できる。

図８を用いて、ＵＥ１００が要求信号を用いて周辺に他のＵＥ１００が存在するか確認する際のフローを説明する。

ＵＥ１００−２は、他のＵＥ１００からの応答を要求する要求信号（Ｄ２ＤＳＳ−ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｒｅｑｕｅｓｔ （ＯＮ））をブロードキャストする（Ｓ１０１）。

要求信号は、同期信号（Ｄ２ＤＳＳ）や、ＰＤ２ＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄ２Ｄ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙに用いる信号、Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔに用いる信号、若しくは、Ｄ２Ｄ通信用データで送信してもよい。 要求信号を若しくは専用の信号で通知してもよい（Ｓ１０２）。

要求信号を受信したＵＥ１００−３は、ＵＥ１００−２に同期する（Ｓ１０３）。ＵＥ１００−３は、ＵＥ１００−２に同期したため、ＵＥ１００−２からＤ２Ｄ近傍サービス用のリソース指定（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ）を受信することが可能となる。

ＵＥ１００−３は同期した旨の応答信号を送信する（Ｓ１０４）。

なお、応答信号には、要求信号と同様の信号を用いることができる。

応答信号を受信したＵＥ１００−２は、ＵＥ１００−２に同期しているＵＥ１００（図８の例ではＵＥ１００−３）が存在することを示す通知信号（Ｄ２ＤＳＳ−ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｒｅｑｕｅｓｔ （ＯＦＦ））をブロードキャストする（Ｓ１０５）。通知信号は同期信号（Ｄ２ＤＳＳ）又はＰＤ２ＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄ２Ｄ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）にて送信してもよい。通知信号にて、他のＵＥ１００に応答信号と、同期信号との少なくともいずれか一方の送信停止を指示する。

同期しているＵＥ１００−３は、応答信号や、同期信号の送信を停止する。

［第２実施形態］
第２実施形態では、第１実施形態と重複する部分については説明を省略し、異なる点を中心に説明する。

ＵＥ１００が、無線基地局のネットワークカバレッジ内に在圏する場合において、同期信号を送信しているが、他のＵＥ１００から所定信号を受信していない場合、同期している他のＵＥ１００が周辺に存在しないと判断する。

他のＵＥ１００が周辺に存在しないと判断するとＵＥ１００は、ｅＮＢ２００に、同期信号の送信停止許可を求める。

なお、ＵＥ１００は、他のＵＥ１００から所定信号と同期信号の両方を受信していない場合に、同期している他のＵＥ１００が周辺に存在しないと判断してもよい。

また、ＵＥ１００は、モニタしている同期信号、前記所定信号の信号電力強度から他のＵＥ１００が周辺に存在しないと判断してもよい。

ＵＥ１００に、同期する他のＵＥ１００が存在する場合、ＵＥ１００は、他のＵＥ１００から、Ｄ２Ｄ近傍サービスの実施状況を示す信号を受信する。

ここで、ＵＥ１００が、他のＵＥ１００から、ネットワークカバレッジ外に在圏することの通知を受けた場合、ＵＥ１００は、他のＵＥ１００とＵＥ１００が、同期していると判断してもよい。

また、ＵＥ１００は、前記他のＵＥ１００が、ネットワークカバレッジ外に在圏するＵＥ１００用の前記Ｄ２Ｄ近傍サービス用無線リソースを用いて、Ｄ２Ｄ近傍サービス用の信号を送信する場合、前記他のＵＥ１００はＵＥ１００と同期していると判断してもよい。

図９を用いて、本実施形態に係る動作を説明する。

（同期しているＵＥ１００が存在する場合）
ネットワークカバレッジ内に在圏しているＵＥ１００−１は、同期信号（Ｄ２ＤＳＳ）を送信している（Ｓ２０１）。同期信号は、ブロードキャストで送信される。

ネットワークカバレッジ外に在圏しているＵＥ１００−２は、同期信号を受信してＵＥ１００−１と同期する（Ｓ２０２）。

ＵＥ１００−２は、同期信号を受信して同期した旨の通知（Ｄ２ＤＳＳ−ｓｙｎｃ−ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）をＵＥ１００−１に送信する（Ｓ２０３）。ここで、ＵＥ１００−２は、同期した旨の通知を、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙに用いる信号、Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔに用いる信号、若しくは、Ｄ２Ｄ通信用データを用いて送信してもよい。

（同期しているＵＥ１００が存在しない場合）
ネットワークカバレッジ内に在圏しているＵＥ１００−１が、同期信号（Ｄ２ＤＳＳ）を送信しているが（Ｓ２０１）、他のＵＥ１００から応答信号を受信しない場合、ＵＥ１００−１は、ｅＮＢ２００に、同期信号の送信停止許可を求める信号を送信する（Ｓ２０５ Ｒｅｑｕｅｓｔ ｔｏ ｓｔｏｐ ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇ Ｄ２ＤＳＳ）。

ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−１から、送信停止許可を求める信号を受信すると、ＵＥ１００に同期信号の停止を許可する（Ｓ２０６ Ａｌｌｏｗ ｔｏ ｓｔｏｐ ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇ Ｄ２ＤＳＳ）。

ＵＥ１００−１はｅＮＢ２００の許可を受けた後に、同期信号の送信を停止する。

［第３実施形態］
第３実施形態では、第１及び第２の実施形態と重複する部分については説明を省略し、異なる点を中心に説明する。

本実施形態に係るＵＥ１００は、ｅＮＢ２００又は、他のＵＥ１００から同期信号を受信している場合、ＵＥ１００は、自ら同期信号を送信しない場合であっても、所定信号を送信し、前記Ｄ２Ｄ近傍サービスを開始する。

ｅＮＢ２００又は、他のＵＥ１００から同期信号を受信している場合には、ＵＥ１００は、他のＵＥ１００もＤ２Ｄ近傍サービスを実施可能な状況、つまり同期している可能性が高いと判断できるためである。

［第４実施形態］
第４実施形態では、第１乃至第３の実施形態と重複する部分については説明を省略し、異なる点を中心に説明する。

本実施例に係るＵＥ１００は、所定期間継続して同期信号を送信した場合、同期信号の送信停止を通知する信号を送信し、前記同期信号の送信を停止する。

ＵＥ１００の同期信号送信による過度の電力消費を抑えるためである。

同期信号の送信回数について上限値を設け、送信回数が上限値に達した場合に、ＵＥ１００は、同期信号の送信停止を通知し、同期信号の送信停止をしてもよい。

送信停止を通知する信号には、同期信号の送信停止をする時刻を含んでもよい。

また、送信停止を通知する信号には、同期信号の送信回数を通知してもよい。例えば、送信回数とは今まで送信した同期信号の送信回数や、送信開始から、送信停止までに送信する同期信号の合計送信回数、同期信号の送信停止までにあと何回同期信号を送信するといった情報である。

ＵＥ１００は、送信停止を通知する信号をＰＤ２ＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄ２Ｄ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）を用いて送信してもよい。

特定の同期信号の系列（Ｄ２ＤＳＳ系列）を規定し、Ｄ２ＤＳＳ系列毎に送信回数の上限値を設定してもよい。Ｄ２ＤＳＳ系列の送信回数上限値に達する度に、Ｄ２ＤＳＳ系列を変更してもよい。

送信停止を通知する信号として、特定の同期信号の送信位置を規定し、送信回数に応じて同期信号の送信位置を変更してもよい。

［その他の実施形態］
なお、第１乃至第４実施形態では、所定信号の具体例として、他のユーザ端末を発見するための制御信号（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号）、Ｄ２Ｄ近傍サービス用の無線リソース指定信号（ＳＡ： Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ）、Ｄ２Ｄ近傍サービス用のユーザデータ（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｄａｔａ）等と記載したが、他のＤ２Ｄ近傍サービス用の制御信号やユーザデータを用いて実現できることは勿論である。

上述した実施形態では、移動通信システムの一例としてＬＴＥシステムを説明したが、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実施形態に係る内容を適用してもよい。

なお、日本国特許出願第２０１４−０９７３０８号（２０１４年５月９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、本実施形態に係るユーザ端末によれば、Ｄ２Ｄ近傍サービスを適切に利用できるため、移動通信分野において有用である。

Claims (3)

1. ユーザ端末であって、
   前記ユーザ端末がネットワークカバレッジ外に位置し、かつ、他のユーザ端末からの同期信号を受信する場合において、
   前記他のユーザ端末からの信号の受信電力が所定の条件を満たすことに応じて、同期信号を送信することなく、近傍サービスにおける直接通信信号を送信する処理と、
   前記受信電力が前記所定の条件を満たさないことに応じて、前記直接通信信号を送信する際に前記同期信号を送信する処理と、を実行する制御部を備えるユーザ端末。
2. ユーザ端末に備えられるプロセッサであって、
   前記ユーザ端末がネットワークカバレッジ外に位置し、かつ、他のユーザ端末からの同期信号を受信する場合において、
   前記他のユーザ端末からの信号の受信電力が所定の条件を満たすことに応じて、同期信号を送信することなく、近傍サービスにおける直接通信信号を送信する処理と、
   前記受信電力が前記所定の条件を満たさないことに応じて、前記直接通信信号を送信する際に前記同期信号を送信する処理と、を実行する、プロセッサ。
3. ユーザ端末を制御する方法であって、
   前記ユーザ端末がネットワークカバレッジ外に位置し、かつ、他のユーザ端末からの同期信号を受信する場合において、
   前記他のユーザ端末からの信号の受信電力が所定の条件を満たすことに応じて、同期信号を送信することなく、近傍サービスにおける直接通信信号を送信するステップと、
   前記受信電力が前記所定の条件を満たさないことに応じて、前記直接通信信号を送信する際に前記同期信号を送信するステップと、を有する、方法。

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