JP6388963B2 - 無線通信システムにおいてＤ２Ｄ（Ｄｅｖｉｃｅ−ｔｏ−Ｄｅｖｉｃｅ）信号送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Ｄ２Ｄ（Ｄｅｖｉｃｅ−ｔｏ−Ｄｅｖｉｃｅ）信号送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、３ＧＰＰＬＴＥ（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Ｒｅｌｅａｓｅ７及びＲｅｌｅａｓｅ８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することができる。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（登録商標）に基づいてＬＴＥまで開発されているが、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、競争力を有する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。

端末は、基地局の無線通信システムの効率的な運用を補助するために、現在チャネルの状態情報を基地局に周期的及び／又は非周期的に報告する。このように報告されるチャネルの状態情報は様々な状況を考慮して計算された結果を含み得るため、より効率的な報告方法が要求されている実情である。

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Ｄ２Ｄ（Ｄｅｖｉｃｅ−ｔｏ−Ｄｅｖｉｃｅ）信号送信方法及びそのための装置を提案する。

本発明で遂げようとする技術的課題は上記の技術的課題に制限されず、言及していない他の技術的課題は、以下の記載から、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明白に理解されるであろう。

上述した問題点を解決するための本発明の一態様である、無線通信システムにおいて第１端末のＤ２Ｄ（Ｄｅｖｉｃｅ−ｔｏ−Ｄｅｖｉｃｅ）信号を送信する方法は、Ｄ２Ｄ同期化信号（Ｄｅｖｉｃｅ−ｔｏ−Ｄｅｖｉｃｅ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌ；Ｄ２ＤＳＳ）及びＤ２Ｄチャネル（Ｄｅｖｉｃｅ−ｔｏ Ｄｅｖｉｃｅ ＣＨａｎｎｅｌ；Ｄ２ＤＣＨ）のためのＤ２Ｄ送信スケジューリングを行うステップと、複数のＤ２Ｄサブフレームのうち第１のＤ２Ｄサブフレーム上でＤ２Ｄ信号を送信するステップとを含み、前記第１のＤ２Ｄサブフレームは、前記Ｄ２Ｄ同期化信号送信が可能なように設定されたＤ２Ｄサブフレームのうち、前記第１端末のＤ２Ｄ同期化信号送信が設定されたＤ２Ｄサブフレームであり、前記Ｄ２Ｄ信号は、前記第１のＤ２Ｄサブフレーム上で、前記Ｄ２Ｄ同期化信号と前記Ｄ２Ｄチャネルとが同時にスケジュールされた場合、前記Ｄ２Ｄチャネルがドロップ（Ｄｒｏｐ）されることを特徴とする。

なお、上記方法は、複数のＤ２Ｄサブフレームのうち第２のＤ２Ｄサブフレーム上でＤ２Ｄ信号を送信するステップを含み、前記第２のＤ２Ｄサブフレームは、前記Ｄ２Ｄ同期化信号送信が可能なように設定されたＤ２Ｄサブフレームのうち、第２端末のＤ２Ｄ同期化信号送信が設定されたＤ２Ｄサブフレームであることを特徴とする。

なお、前記Ｄ２Ｄ信号は、前記第２のＤ２Ｄサブフレーム上で、前記Ｄ２Ｄ同期化信号と前記Ｄ２Ｄチャネルとが同時にスケジュールされた場合、前記Ｄ２Ｄチャネルがドロップ（Ｄｒｏｐ）されることを特徴とする。

なお、前記Ｄ２Ｄ信号は、前記第２のＤ２Ｄサブフレーム上で、前記Ｄ２Ｄ同期化信号送信のためのリソース領域と前記Ｄ２Ｄチャネル伝送のためのリソース領域とが少なくとも一部重なり、前記Ｄ２Ｄ同期化信号と前記Ｄ２Ｄチャネルとが同時にスケジュールされた場合、前記Ｄ２Ｄチャネルがドロップされることを特徴とする。

なお、前記Ｄ２Ｄ同期化信号送信のためのリソース領域は、前記Ｄ２Ｄ同期化信号送信周波数領域及び前記Ｄ２Ｄ同期化信号送信のためのガード（Ｇｕａｒｄ）領域を含むことを特徴とする。好ましくは、前記Ｄ２Ｄチャネルは、スケジューリング割り当て（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ）及びデータを含み、前記Ｄ２Ｄチャネルのためのリソース伝送領域が、前記Ｄ２Ｄ同期化信号送信周波数領域と重ならずに前記ガード領域と重なる場合、前記データだけがドロップされることを特徴とする。

上述した問題点を解決するための本発明の他の態様である、無線通信システムにおいて第１端末のＤ２Ｄ（Ｄｅｖｉｃｅ−ｔｏ−Ｄｅｖｉｃｅ）信号を受信する方法は、Ｄ２Ｄ同期化信号（Ｄｅｖｉｃｅ−ｔｏ−Ｄｅｖｉｃｅ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌ；Ｄ２ＤＳＳ）及びＤ２Ｄチャネル（Ｄｅｖｉｃｅ−ｔｏ Ｄｅｖｉｃｅ ＣＨａｎｎｅｌ；Ｄ２ＤＣＨ）のためのＤ２Ｄ送信スケジューリングを行うステップと、複数のＤ２Ｄサブフレームのうち第１のＤ２Ｄサブフレーム及び第２のＤ２Ｄサブフレーム上でＤ２Ｄ信号を送信するステップとを含み、前記第１のＤ２Ｄサブフレームは、前記Ｄ２Ｄ同期化信号送信が可能なように設定されたＤ２Ｄサブフレームのうち、前記第１端末と干渉グループに属する第２端末とのＤ２Ｄ同期化信号送信が設定されたＤ２Ｄサブフレームであり、前記第２のＤ２Ｄサブフレームは、前記Ｄ２Ｄ同期化信号送信が可能なように設定されたＤ２Ｄサブフレームのうち、前記第１端末と非干渉グループに属する第３端末とのＤ２Ｄ同期化信号送信が設定されたＤ２Ｄサブフレームであり、前記Ｄ２Ｄ信号は、前記Ｄ２Ｄ同期化信号と前記Ｄ２Ｄチャネルとが同時にスケジュールされた場合、前記第１のＤ２Ｄサブフレーム上で前記Ｄ２Ｄチャネルがドロップ（Ｄｒｏｐ）されることを特徴とする。

なお、前記第３端末は、前記第１端末のネットワークカバレッジ外に位置することを特徴とする。

なお、前記第２のＤ２Ｄサブフレームは、Ｄ２Ｄ同期化信号モニタリングのために所定の確率によって、Ｄ２Ｄチャネル伝送又はＤ２Ｄ同期化信号受信のために用いられることを特徴とする。

上述した問題点を解決するための本発明の更に他の態様である、無線通信システムにおいてＤ２Ｄ（Ｄｅｖｉｃｅ−ｔｏ−Ｄｅｖｉｃｅ）信号を送信する第１端末は、無線周波数ユニットと、プロセッサとを備え、前記プロセッサは、Ｄ２Ｄ同期化信号（Ｄｅｖｉｃｅ−ｔｏ−Ｄｅｖｉｃｅ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌ；Ｄ２ＤＳＳ）及びＤ２Ｄチャネル（Ｄｅｖｉｃｅ−ｔｏ Ｄｅｖｉｃｅ ＣＨａｎｎｅｌ；Ｄ２ＤＣＨ）のためのＤ２Ｄ送信スケジューリングを行い、複数のＤ２Ｄサブフレームのうち第１のＤ２Ｄサブフレーム上でＤ２Ｄ信号を送信するように構成され、前記第１のＤ２Ｄサブフレームは、前記Ｄ２Ｄ同期化信号送信が可能なように設定されたＤ２Ｄサブフレームのうち、前記第１端末のＤ２Ｄ同期化信号送信が設定されたＤ２Ｄサブフレームであり、前記Ｄ２Ｄ信号は、前記第１のＤ２Ｄサブフレーム上で、前記Ｄ２Ｄ同期化信号と前記Ｄ２Ｄチャネルとが同時にスケジュールされた場合、前記Ｄ２Ｄチャネルがドロップ（Ｄｒｏｐ）され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効率的なＤ２Ｄ（Ｄｅｖｉｃｅ−ｔｏ−Ｄｅｖｉｃｅ）信号送信が可能になる。

本発明から得られる効果は、以上で言及した効果に制限されず、言及していない他の効果は、以下の記載から、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明白に理解されるであろう。

本発明に関する理解を助けるために詳細な説明の一部として含まれる添付の図面は、本発明に関する実施例を提供し、詳細な説明と共に本発明の技術的思想を説明する。
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例示する。 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）の構造を例示する。 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伝送方法を例示する。 ＬＴＥシステムで用いられる無線フレームの構造を例示する。 下りリンクスロットに対するリソースグリッド（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｇｒｉｄ）を例示する。 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。 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例示する。 Ｄ２Ｄ通信を説明するための参考図である。 Ｄ２ＤＳＳ伝送を行う際、複数のＵＥ間に伝送リソースが重なる場合を説明するための参考図である。 Ｄ２ＤＳＳ伝送を行う際、複数のＵＥ間の干渉の有無によるシナリオを説明するための参考図である。 本発明の一実施例に適用可能な基地局及び端末を示す。

以下の技術は、ＣＤＭＡ（ｃｏｄｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）、ＦＤＭＡ（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）、ＴＤＭＡ（ｔｉｍｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）、ＯＦＤＭＡ（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）、ＳＣ−ＦＤＭＡ（ｓｉｎｇｌｅ ｃａｒｒｉｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）などのような様々な無線接続システムに用いることができる。ＣＤＭＡは、ＵＴＲＡ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ）やＣＤＭＡ２０００のような無線技術（ｒａｄｉｏ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）によって具現することができる。ＴＤＭＡは、ＧＳＭ（登録商標）（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）／ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ）／ＥＤＧＥ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ Ｒａｔｅｓ ｆｏｒ ＧＳＭ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）のような無線技術によって具現することができる。ＯＦＤＭＡは、ＩＥＥＥ ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ）、ＩＥＥＥ ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ ８０２−２０、Ｅ−ＵＴＲＡ（Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ）などのような無線技術によって具現することができる。ＵＴＲＡは、ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）の一部である。３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）ＬＴＥ（ｌｏｎｇ ｔｅｒｍ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）は、Ｅ−ＵＴＲＡを用いるＥ−ＵＭＴＳ（Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＭＴＳ）の一部であり、下りリンクでＯＦＤＭＡを採用し、上りリンクでＳＣ−ＦＤＭＡを採用する。ＬＴＥ−Ａ（Ａｄｖａｎｃｅｄ）は、３ＧＰＰ ＬＴＥの進化したバージョンである。

説明を明確にするために、３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａを中心に記述するが、本発明の技術的思想がこれに制限されるわけではない。また、以下の説明で使われる特定用語は、本発明の理解を助けるために提供されるものであり、このような特定用語の使用は、本発明の技術的思想から逸脱しない範囲で他の形態に変更することもできる。

図２は、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）の構造を示す図である。コントロールプレーンは、端末（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ＵＥ）とネットワーク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を意味する。ユーザプレーンは、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伝送サービス（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を提供する。物理層は上位にある媒体接続制御（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。この伝送チャネルを介して媒体接続制御層と物理層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間は、物理チャネルを介してデータが移動する。この物理チャネルは、時間と周波数を無線リソースとして用いる。具体的に、物理チャネルは、下りリンクでＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式で変調され、上りリンクで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、信頼性あ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具現することもできる。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パケットを效率的に送信するために不要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層の最下部に位置してい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でのみ定義される。ＲＲＣ層は、無線ベアラー（Ｒａｄｉｏ Ｂｅａｒｅｒ；ＲＢ）の設定（Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）、再設定（Ｒｅ−ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）及び解除（Ｒｅｌｅａｓｅ）と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。ＲＢは、端末とネットワーク間のデータ伝達のために第２層によって提供されるサービスを意味する。そのために、端末とネットワークのＲＲＣ層は互いにＲＲＣメッセージを交換する。端末とネットワークのＲＲＣ層間にＲＲＣ接続（ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）がある場合、端末はＲＲＣ接続状態（Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ Ｍｏｄｅ）であり、そうでない場合、ＲＲＣ休止状態（Ｉｄｌｅ Ｍｏｄｅ）である。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。

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の場合、下りＳＣＨを介して送信されてもよく、又は別の下り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には、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位置しており、伝送チャネルにマップされる論理チャネル（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）には、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 ＬＴＥシステムに用いられる物理チャネル及びそれら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。

電源が消えた状態で電源がついたり、新しくセルに進入したりしたユーザ機器は、段階Ｓ３０１で、基地局と同期を取るなどの初期セル探索（Ｉｎｉｔｉａｌ ｃｅｌｌ ｓｅａｒｃｈ）作業を行う。そのために、ユーザ機器は基地局から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。その後、ユーザ機器は、基地局から物理放送チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を受信してセル内放送情報を取得することができる。一方、ユーザ機器は、初期セル探索段階で下りリンク参照信号（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ、ＤＬ ＲＳ）を受信して下りリンクチャネル状態を確認することができる。

初期セル探索を終えたユーザ機器は、段階Ｓ３０２で、物理下りリンク制御チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＤＣＣＨ）、及び物理下りリンク制御チャネル情報に基づく物理下りリンク共有チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＤＳＣＨ）を受信し、より具体的なシステム情報を取得することができる。

その後、ユーザ機器は、基地局への接続を完了するために、段階Ｓ３０３乃至段階Ｓ３０６のようなランダムアクセス手順（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）を行うことができる。そのために、ユーザ機器は、物理ランダムアクセスチャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＲＡＣＨ）を介してプリアンブル（ｐｒｅａｍｂｌｅ）を送信し（Ｓ３０３）、物理下りリンク制御チャネル及びこれに対応する物理下りリンク共有チャネルを介して、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）。競合ベースランダムアクセスの場合、更なる物理ランダムアクセスチャネルの送信（Ｓ３０５）、及び物理下りリンク制御チャネル及びこれに対応する物理下りリンク共有チャネルの受信（Ｓ３０６）のような衝突解決手順（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）を行うことができる。

上述したような手順を行ったユーザ機器は、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、物理下りリンク制御チャネル／物理下りリンク共有チャネルの受信（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）の送信（Ｓ３０８）を行うことができる。ユーザ機器が基地局に送信する制御情報を総称して上りリンク制御情報（Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ、ＵＣＩ）という。ＵＣＩは、ＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ａｎｄ ｒｅＱｕｅｓｔ Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ／Ｎｅｇａｔｉｖｅ−ＡＣＫ）、ＳＲ（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｒｅｑｕｅｓｔ）、ＣＳＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）などを含む。本明細書で、ＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫは簡単に、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ或いはＡＣＫ／ＮＡＣＫ（Ａ／Ｎ）と呼ぶ。ＨＡＲＱ−ＡＣＫは、ポジティブＡＣＫ（簡単に、ＡＣＫ）、ネガティブＡＣＫ（ＮＡＣＫ）、ＤＴＸ及びＮＡＣＫ／ＤＴＸのうち少なくとも一つを含む。ＣＳＩは、ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＰＭＩ（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＲＩ（Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）などを含む。ＵＣＩは、一般にはＰＵＣＣＨを介して送信されるが、制御情報とトラフィックデータとが同時に送信されるべき場合にはＰＵＳＣＨを介して送信されてもよい。また、ネットワークの要求／指示に応じて、ＰＵＳＣＨを介してＵＣＩを非周期的に送信することもできる。

図４は、ＬＴＥシステムで用いられる無線フレームの構造を例示する図である。

図４を参照すると、セルラーＯＦＤＭ無線パケット通信システムにおいて、上りリンク／下りリンクデータパケット送信はサブフレーム（ｓｕｂｆｒａｍｅ）単位になされ、１サブフレームは、複数のＯＦＤＭシンボルを含む一定時間区間と定義される。３ＧＰＰ ＬＴＥ標準では、ＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）に適用可能なタイプ１無線フレーム（ｒａｄｉｏ ｆｒａｍｅ）構造、及びＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）に適用可能なタイプ２の無線フレーム構造を支援する。

図４の（ａ）は、タイプ１無線フレームの構造を例示する。下りリンク無線フレーム（ｒａｄｉｏ ｆｒａｍｅ）は、１０個のサブフレーム（ｓｕｂｆｒａｍｅ）で構成され、１サブフレームは、時間領域（ｔｉｍｅ ｄｏｍａｉｎ）で２個のスロット（ｓｌｏｔ）で構成される。１サブフレームを送信するためにかかる時間をＴＴＩ（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ）という。例えば、１サブフレームの長さを１ｍｓ、１スロットの長さを０．５ｍｓとすることができる。１スロットは時間領域で複数のＯＦＤＭシンボルを含み、周波数領域で複数のリソースブロック（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ；ＲＢ）を含む。３ＧＰＰ ＬＴＥシステムでは下りリンクでＯＦＤＭＡが用いられるため、ＯＦＤＭシンボルが１シンボル区間を表す。ＯＦＤＭシンボルは、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル又はシンボル区間と呼ぶこともできる。リソース割り当て単位としてのリソースブロック（ＲＢ）は、１スロットで複数個の連続した副搬送波（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ）を含むことができる。

１スロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は、ＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ）の構成（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）によって可変することができる。ＣＰには、拡張されたＣＰ（ｅｘｔｅｎｄｅｄ ＣＰ）と標準ＣＰ（ｎｏｒｍａｌ ＣＰ）がある。例えば、ＯＦＤＭシンボルが標準ＣＰによって構成された場合、１スロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は７個であってよい。ＯＦＤＭシンボルが拡張されたＣＰによって構成された場合、１ ＯＦＤＭシンボルの長さが増加することから、１スロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は、標準ＣＰの場合に比べて少ない。拡張されたＣＰの場合、例えば、１スロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は６個であってもよい。ユーザ機器が速い速度で移動するなどしてチャネル状態が不安定な場合、シンボル間干渉をより減らすために、拡張されたＣＰを用いることができる。

標準ＣＰが用いられる場合、１スロットは７ ＯＦＤＭシンボルを含むため、１サブフレームは１４ ＯＦＤＭシンボルを含む。このとき、各サブフレームの先頭における最大３個のＯＦＤＭシンボルは、ＰＤＣＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）に割り当て、残りのＯＦＤＭシンボルは、ＰＤＳＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ）に割り当てることができる。

図４の（ｂ）は、タイプ２無線フレームの構造を例示する。タイプ２無線フレームは、２個のハーフフレーム（ｈａｌｆ ｆｒａｍｅ）で構成され、各ハーフフレームは、２個のスロットを含む４個の一般サブフレームと、ＤｗＰＴＳ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐｉｌｏｔ Ｔｉｍｅ Ｓｌｏｔ）、保護区間（Ｇｕａｒｄ Ｐｅｒｉｏｄ、ＧＰ）及びＵｐＰＴＳ（Ｕｐｌｉｎｋ Ｐｉｌｏｔ Ｔｉｍｅ Ｓｌｏｔ）を含む特別サブフレーム（ｓｐｅｃｉａｌ ｓｕｂｆｒａｍｅ）とで構成される。

特別サブフレームにおいて、ＤｗＰＴＳは、ユーザ機器における初期セル探索、同期化又はチャネル推定に用いられる。ＵｐＰＴＳは、基地局におけるチャネル推定とユーザ機器の上りリンク送信同期の獲得に用いられる。すなわち、ＤｗＰＴＳは下りリンク送信に、ＵｐＰＴＳは上りリンク送信に用いられ、特に、ＵｐＰＴＳはＰＲＡＣＨプリアンブルやＳＲＳ送信のために用いられる。また、保護区間は、上りリンクと下りリンクの間に下りリンク信号の多重経路遅延によって上りリンクで生じる干渉を除去するための区間である。

上記の特別サブフレームに関して現在３ＧＰＰ標準文書では下記の表１のように設定を定義している。表１で、Ｔ_s＝１／（１５０００×２０４８）の場合に、ＤｗＰＴＳとＵｐＰＴＳを示しており、残りの領域が保護区間として設定される。

一方、タイプ２無線フレームの構造、すなわち、ＴＤＤシステムにおいて上りリンク／下りリンクサブフレーム設定（ＵＬ／ＤＬ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）は、下記の表２のとおりである。

上記の表２で、Ｄは下りリンクサブフレーム、Ｕは上りリンクサブフレームを表し、Ｓは特別サブフレームを意味する。また、上記の表２では、それぞれの上りリンク／下りリンクサブフレーム設定において下りリンク−上りリンクスイッチング周期も表している。

上述した無線フレームの構造は例示に過ぎず、無線フレームに含まれるサブフレームの数、サブフレームに含まれるスロットの数、又はスロットに含まれるシンボルの数は様々に変更されてもよい。

図５は、下りリンクスロットのリソースグリッド（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｇｒｉｄ）を例示する。

図６は、下りリンクサブフレームの構造を例示する。

図６を参照すると、サブフレームの第１スロットにおいて先頭における最大３（４）個のＯＦＤＭシンボルは、制御チャネルが割り当てられる制御領域に対応する。残りのＯＦＤＭシンボルは、ＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）が割り当てられるデータ領域に該当する。ＬＴＥで用いられる下りリンク制御チャネルの例は、ＰＣＦＩＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆｏｒｍａｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＨＩＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｈｙｂｒｉｄ ＡＲＱ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｃｈａｎｎｅｌ）などを含む。ＰＣＦＩＣＨは、サブフレームの最初のＯＦＤＭシンボルで送信され、サブフレーム内で制御チャネルの送信に用いられるＯＦＤＭシンボルの個数に関する情報を搬送する。ＰＨＩＣＨは、上りリンク送信に対する応答としてＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ｒｅｑｕｅｓｔ ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｍｅｎｔ／ｎｅｇａｔｉｖｅ−ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｍｅｎｔ）信号を搬送する。

ＰＤＣＣＨを介して送信される制御情報をＤＣＩ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）と称する。ＤＣＩは、ユーザ機器又はユーザ機器グループのためのリソース割り当て情報及び他の制御情報を含む。例えば、ＤＣＩは、上りリンク／下りリンクスケジューリング情報、上りリンク送信（Ｔｘ）電力制御命令などを含む。

ＰＤＣＣＨは、下りリンク共有チャネル（ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ；ＤＬ−ＳＣＨ）の送信フォーマット及びリソース割り当て情報、上りリンク共有チャネル（ｕｐｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ；ＵＬ−ＳＣＨ）の送信フォーマット及びリソース割り当て情報、ページングチャネル（ｐａｇｉｎｇ ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＣＨ）上のページング情報、ＤＬ−ＳＣＨ上のシステム情報、ＰＤＳＣＨ上で送信されるランダムアクセス応答のような上位層制御メッセージのリソース割り当て情報、ユーザ機器グループ内の個別ユーザ機器に対する送信電力制御命令セット、送信電力制御命令、ＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ＩＰ）の活性化指示情報などを搬送する。複数のＰＤＣＣＨが制御領域内で送信されてもよく、ユーザ機器は、複数のＰＤＣＣＨをモニタすることができる。ＰＤＣＣＨは、１つ又は複数の連続した制御チャネル要素（ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ ｅｌｅｍｅｎｔ；ＣＣＥ）の集合（ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）上で送信される。ＣＣＥは、ＰＤＣＣＨに無線チャネル状態に基づくコーディングレートを提供するために用いられる論理的割り当てユニットである。ＣＣＥは、複数のリソース要素グループ（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｇｒｏｕｐ；ＲＥＧ）に対応する。ＰＤＣＣＨのフォーマット及びＰＤＣＣＨビットの個数はＣＣＥの個数によって決定される。基地局は、ユーザ機器に送信されるＤＣＩによってＰＤＣＣＨフォーマットを決定し、制御情報にＣＲＣ（ｃｙｃｌｉｃ ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ ｃｈｅｃｋ）を付加する。ＣＲＣは、ＰＤＣＣＨの所有者又は使用目的によって識別子（例、ＲＮＴＩ（ｒａｄｉｏ ｎｅｔｗｏｒｋ ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ））でマスクする。例えば、ＰＤＣＣＨが特定ユーザ機器のためのものであれば、該当のユーザ機器の識別子（例、ｃｅｌｌ−ＲＮＴＩ（Ｃ−ＲＮＴＩ））をＣＲＣにマスクすることができる。ＰＤＣＣＨがページングメッセージのためのものであれば、ページング識別子（例、ｐａｇｉｎｇ−ＲＮＴＩ（Ｐ−ＲＮＴＩ））をＣＲＣにマスクすることができる。ＰＤＣＣＨがシステム情報（より具体的に、システム情報ブロック（ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｂｌｏｃｋ；ＳＩＢ））のためのものであれば、ＳＩ−ＲＮＴＩ（ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ＲＮＴＩ）をＣＲＣにマスクすることができる。ＰＤＣＣＨがランダムアクセス応答のためのものであれば、ＲＡ−ＲＮＴＩ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ−ＲＮＴＩ）をＣＲＣにマスクすることができる。

図７は、ＬＴＥで用いられる上りリンクサブフレームの構造を例示する。

図７を参照すると、上りリンクサブフレームは、複数（例、２個）のスロットを含む。スロットは、ＣＰ長によって異なる数のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを含むことができる。上りリンクサブフレームは、周波数領域でデータ領域と制御領域とに区別される。データ領域は、ＰＵＳＣＨを含み、音声などのデータ信号を送信するために用いられる。制御領域は、ＰＵＣＣＨを含み、上りリンク制御情報（Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ＵＣＩ）を送信するために用いられる。ＰＵＣＣＨは、周波数軸においてデータ領域の両端部に位置したＲＢ対（ＲＢ ｐａｉｒ）を含み、スロットを境界にホップする。

ＰＵＣＣＨは、次の制御情報を送信するために用いることができる。

− ＳＲ（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｒｅｑｕｅｓｔ）：上りリンクＵＬ−ＳＣＨリソースを要求するために用いられる情報である。ＯＯＫ（Ｏｎ−Ｏｆｆ Ｋｅｙｉｎｇ）方式で送信される。

− ＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ：ＰＤＳＣＨ上の下りリンクデータパケットに対する応答信号である。下りリンクデータパケットが成功的に受信されたか否かを示す。単一の下りリンクコードワードに対する応答として１ビットのＡＣＫ／ＮＡＣＫが送信され、２つの下りリンクコードワードに対する応答として２ビットのＡＣＫ／ＮＡＣＫが送信される。

− ＣＳＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）：下りリンクチャネルに対するフィードバック情報である。ＣＳＩは、ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を含み、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）関連フィードバック情報は、ＲＩ（Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＰＭＩ（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＰＴＩ（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｔｙｐｅ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）などを含む。サブフレーム当たり２０ビットが用いられる。

ユーザ機器がサブフレームで送信可能な制御情報（ＵＣＩ）の量は、制御情報の送信に可用なＳＣ−ＦＤＭＡの個数に依存する。制御情報の送信に可用なＳＣ−ＦＤＭＡは、サブフレームにおいて参照信号の送信のためのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを除いた残りのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを意味し、ＳＲＳ（Ｓｏｕｎｄｉｎｇ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）が設定されたサブフレームではサブフレームの最後のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルも除く。参照信号はＰＵＣＣＨのコヒーレント検出に用いられる。

以下ではＤ２Ｄ（ＵＥ−ｔｏ−ＵＥ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）通信について説明する。

Ｄ２Ｄ通信方式は、ネットワーク／コーディネーションステーション（例えば、基地局）のアシストを受ける方式と、そうでない場合とに大別される。

図８を参照すると、図８（ａ）には、制御信号（例えば、グラントメッセージ（ｇｒａｎｔ ｍｅｓｓａｇｅ））、ＨＡＲＱ、チャネル状態情報（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）などの送受信にはネットワーク／コーディネーションステーションが介入し、Ｄ２Ｄ通信を行う端末間にはデータ送受信だけを行う方式が示されている。また、図８（ｂ）には、ネットワークは最小限の情報（例えば、該当のセルで使用可能なＤ２Ｄ接続（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）情報など）だけを提供するが、Ｄ２Ｄ通信を行う端末がリンクを形成してデータ送受信を行う方式が示されている。

以下、本発明は、Ｄ２Ｄ通信のためのＤ２ＤＳＳ（Ｄｅｖｉｃｅ−ｔｏ−Ｄｅｖｉｃｅ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌ）伝送とＤ２ＤＣＨ（Ｄｅｖｉｃｅ−ｔｏ−Ｄｅｖｉｃｅ ＣＨａｎｎｅｌ）伝送が周波数ドメイン（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｏｍａｉｎ）で多重化される方案に関し、具体的に、Ｄ２ＤＳＳとＤ２ＤＣＨ伝送が同一時点（ＳＦ）でスケジュールされた場合のＵＥ動作に関する。

本発明において、Ｄ２ＤＳＳ（Ｄ２Ｄ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌ）は、Ｄ２Ｄ探索（Ｄ２Ｄ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）或いはＤ２Ｄ通信（Ｄ２Ｄ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）のための同期信号を意味する。Ｄ２ＤＣＨ（Ｄ２Ｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）は、Ｄ２Ｄ探索或いはＤ２Ｄ通信のデータ或いは制御情報が送信されるチャネルを意味する。

ＵＥは特定の周期（例えば４０ｍｓ）でＤ２ＤＳＳ伝送を行うことができるが、Ｄ２ＤＳＳが送信されるサブフレーム（以下、ＳＦ）はシステム帯域幅の中央の６ＲＢ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ）のように特定の周波数領域に制限されてもよい。したがって、それ以外の周波数領域に該当するＲＢはＤ２ＤＣＨ伝送及び受信に用いられるようにすることができる。ここで、Ｄ２ＤＳＳの伝送リソースは、ｉ）ｅＮＢによって周期的に割り当てられてもよく、ii）特定のＵＥから起因したタイミング（ｔｉｍｉｎｇ）を用いてあらかじめ定められたパターンを有するように割り当てられてもよく、或いはiii ）（特定のＵＥから起因したタイミング（ｔｉｍｉｎｇ）を用いて）特定のＵＥによって設定されたパターンを有するように割り当てられてもよい。また、Ｄ２ＤＣＨの伝送リソースは、ｉ）ｅＮＢによって周期的或いは非周期的に割り当てられてもよく、ii）あらかじめ定められたパターンで周期的に割り当てられてもよく、又はiii ）ＳＡ（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ）によって周期的或いは非周期的にスケジュールされてもよい。

まず、ＵＥは自身のＤ２ＤＳＳ伝送サブフレームで、自身のＤ２ＤＣＨ伝送がスケジュールされると、Ｄ２ＤＳＳに優先順位を置き、Ｄ２ＤＣＨ伝送をドロップ（ｄｒｏｐ）することができる。

また、ＵＥは、Ｄ２ＤＳＳ伝送可能サブフレームのうち、自身のＤ２ＤＳＳ伝送サブフレーム以外のサブフレームで、自身のＤ２ＤＣＨ伝送がスケジュールされると、以下、第１方案乃至第３方案の少なくとも一つによって動作することができる。

第１方案
ＵＥは、Ｄ２ＤＳＳ伝送可能サブフレームのうち、自身のＤ２ＤＳＳ伝送サブフレーム以外のサブフレームで、自身のＤ２ＤＣＨ伝送がスケジュールされると、Ｄ２ＤＣＨ伝送をドロップすることができる。これは、他のＤ２ＤＳＳへの干渉防止などのためであり、当該サブフレームではＤ２ＤＳＳの受信／検出などを行うことができる。

第２方案
ＵＥは、Ｄ２ＤＳＳ伝送可能サブフレームのうち、自身のＤ２ＤＳＳ伝送サブフレーム以外のサブフレームで、自身のＤ２ＤＣＨ伝送がスケジュールされると、Ｄ２ＤＣＨの伝送ＲＢがＤ２ＤＳＳの伝送ＲＢと全く重ならない場合に、Ｄ２ＤＣＨを送信する。仮に、重なるＲＢがある場合にはＤ２ＤＣＨ伝送をドロップすることができる。これは、上述した第１方案と同様に、他のＤ２ＤＳＳへの干渉防止などのためであり、ＵＥは第１方案と同様に、当該区間ではＤ２ＤＳＳの受信や検出などを行うことができる。

さらに、帯域内放射（Ｉｎ−ｂａｎｄ ｅｍｉｓｓｉｏｎ）からＤ２ＤＳＳ伝送を保護するためにＤ２ＤＳＳ伝送周波数領域に対してガード帯域（ｇｕａｒｄ ｂａｎｄ）を設定することができる。この場合、ＵＥは、Ｄ２ＤＳＳ伝送ＲＢ近隣のガードＲＢ（ｇｕａｒｄ ＲＢ）まで含めてＤ２ＤＣＨと重なる領域があるか否か判断する必要がある。すなわち、Ｄ２ＤＣＨ伝送領域がＤ２ＤＳＳ伝送領域とは重なる部分がなくても、ガード（ｇｕａｒｄ）と指定された周波数領域の一部或いは全部と重なる場合にはＤ２ＤＣＨ伝送をドロップしなければならない。言い換えると、ガード（ｇｕａｒｄ）領域及びＤ２ＤＳＳ伝送領域の一部或いは全部と重なる領域が一切ない場合にのみＤ２ＤＣＨ伝送を行う。

又は、Ｄ２ＤＳＳと衝突するＤ２ＤＣＨ伝送がＳＡ伝送である場合とデータ伝送である場合に対して異なる動作が設定されてもよい。例えば、ＳＡとデータに対して第２方案を適用するものの、データの場合には、ガード（ｇｕａｒｄ）領域及びＤ２ＤＳＳ伝送領域と重なる部分がある場合にデータ伝送をドロップするようにし、ＳＡの場合には、Ｄ２ＤＳＳと重なる部分がある場合にのみ、すなわち、Ｄ２ＤＳＳとは重なる部分がないが、ガード（ｇｕａｒｄ）領域と重なる部分がある場合にのみ伝送を行うように例外的に動作することができる。

又は、Ｄ２ＤＳＳと衝突するＤ２ＤＣＨ伝送がＳＡ伝送である場合には第２方案を適用し、データ伝送である場合には第１方案を適用してもよい。

さらに、本発明は、ネットワークカバレッジ内にあるＵＥに対してＤ２ＤＳＳ伝送リソースとＷＡＮ ＵＬ伝送リソースとが重なってスケジュールされる場合にも同一の適用が可能である。

さらに、特定のＵＥのＤ２ＤＳＳ伝送時点と他のＵＥのＤ２ＤＳＳ伝送時点とが一致しない場合は、各ＵＥのＤ２ＤＳＳ伝送がＴＤＭ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）可能な場合であり、以下のような場合には本発明を適用することができる。

・複数個のＤ２ＤＳＳ伝送可能リソースが一つの周期（ｐｅｒｉｏｄ）内に現れる場合であり、ＵＥは複数個のＤ２ＤＳＳ伝送可能サブフレームの中から一部（例えば、一つ）を選択してＤ２ＤＳＳを送信することができる。この場合、選択されていないサブフレームに対してはＤ２ＤＳＳ伝送をしないため、第１方案或いは第２方案を行うことができる。

・ＵＥ間のＤ２ＤＳＳ伝送周期が互いに異なる場合であって、例えば、特定のＵＥは４０ｍｓの周期でＤ２ＤＳＳを送信するが、他のＵＥは８０ｍｓの周期でＤ２ＤＳＳを送信してもよい。この場合、８０ｍｓの周期を有するＵＥは、Ｄ２ＤＳＳ伝送可能サブフレームの５０％のみを使用する（例えば、８０ｍｓの周期（或いはタイムウィンドウ）内のＤ２ＤＳＳ伝送可能サブフレームのうち、Ｄ２Ｄ伝送可能サブフレーム５０％のみを使用する）。したがって、残りのサブフレーム（例えば、Ｄ２ＤＳＳを送信しない５０％）に対してはＤ２ＤＳＳ伝送をしないため、第１方案或いは第２方案のように動作することができる。

図９は、本発明によって、ＵＥ ＃１とＵＥ ＃２が互いに異なるリソース領域でＤ２ＤＳＳ伝送を行う際、ＵＥ ＃２のＤ２ＤＣＨがＵＥ ＃１のＤ２ＤＳＳ伝送リソースと重なる（ｏｖｅｒｌａｐ）場合を説明するための参考図である。図９のように、各ＵＥのネットワークカバレッジが重なる場合には、例えば、上述したように、ｉ）Ｄ２ＤＳＳ伝送のために選択されていないサブフレーム、或いはii）互いに異なる周期であることからＤ２ＤＳＳ伝送に用いられないサブフレームで、第１方案或いは第２方案を行うことができる。

一方、各ＵＥによるＤ２ＤＳＳ伝送が互いに干渉を与えない場合には、上述した第１方案或いは第２方案と異なるＵＥ動作を定義してもよい。

図１０は、各ＵＥによるＤ２ＤＳＳ伝送が互いに干渉を与えない場合を説明するための参照図である。図１０のように、Ｄ２ＤＳＳ伝送が階層構造を有する場合には、ＵＥ間干渉グループと非干渉グループの区別ができるため、ＵＥは自身と非干渉グループに属するＵＥのＤ２ＤＳＳ伝送サブフレームに対しては第２方案ではなく第３方案を行ってもよい。

第３方案
第３方案によれば、（例えば、ＵＥは、Ｄ２ＤＳＳ伝送可能サブフレームのうち、自身のＤ２ＤＳＳ伝送サブフレーム以外のサブフレームで、自身のＤ２ＤＣＨ伝送がスケジュールされると、）Ｄ２ＤＣＨの伝送領域がＤ２ＤＳＳの伝送領域と少なくとも一つ（すなわち、一部或いは全体）重なるか否かによらず、Ｄ２ＤＣＨを送信することができる。或いは、当該サブフレームで（新しい）Ｄ２ＤＳＳモニタリングを行うために特定の確率でＤ２ＤＣＨ伝送とＤ２ＤＳＳ受信を任意に決定してもよい。ここで、例えば、特定の確率は、上位層シグナリングで指示されてもよく、あらかじめ設定されてもよい。

例えば、図１０の場合、ホップ（ｈｏｐ）４を有するＵＥとホップ（ｈｏｐ）１を有するＵＥは互いに非干渉グループと定義される。したがって、ＵＥ ＃４は自身が同期を取っているＵＥ ＃３のＤ２ＤＳＳ伝送リソースに対しては上記の第１方案或いは上記の第２方案を適用するが、自身の領域（ｃｏｖｅｒａｇｅ）外にあるＵＥ ＃１のＤ２ＤＳＳ伝送リソースに対してはこの第３方案を適用することができる。すなわち、第３方案によって、ＵＥ＃２の受信サブフレームである、ＵＥ ＃２のＤ２ＤＳＳ伝送サブフレームではＵＥ ＃２のＤ２ＤＳＳ受信のためにＤ２ＤＣＨ伝送をしなくてもよい。

また、上記の第３方案で、Ｄ２ＤＣＨ伝送がスケジュールされていない場合にもＤ２ＤＳＳ受信を行わずＤ２ＤＣＨ受信動作を行うようにしてもよい。これは、上記の第２方案に対しても同一に定義されてもよい。すなわち、ＵＥはＤ２ＤＳＳ伝送サブフレームのうち自身のＤ２ＤＳＳ伝送サブフレーム以外のサブフレームで自身のＤ２ＤＣＨ伝送がスケジュールされていない場合にもＤ２ＤＳＳを受信せず、Ｄ２ＤＣＨ受信動作を行うことができる。

また、ＵＥは、自身がＤ２ＤＳＳを送信するサブフレームでもモニタリング（ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ）のために特定の確率でＤ２Ｄ（例えば、Ｄ２ＤＳＳ、Ｄ２ＤＣＨ）伝送を行うか否かを任意に選択することもできる。ここで、このような方法が適用される場合に、当該ＵＥは、自身がＤ２ＤＳＳを送信するリソース領域でも他のＵＥから送信される（新しい）Ｄ２ＤＳＳに対する検出動作を行うことができるという長所がある。

図１１には、本発明の一実施例に適用可能な基地局及び端末を例示する。

無線通信システムにリレーが含まれる場合、バックホールリンクでは通信が基地局とリレー間に行われ、アクセスリンクでは通信がリレーと端末間に行われる。したがって、図面に例示された基地局又は端末は状況によってリレーに代替されてもよい。

図１１を参照すると、無線通信システムは、基地局（ＢＳ）１１０及び端末（ＵＥ）１２０を含む。基地局１１０は、プロセッサ１１２、メモリ１１４及び無線周波数（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ；ＲＦ）ユニット１１６を備える。プロセッサ１１２は、本発明で提案した手順及び／又は方法を具現するように構成されてもよい。メモリ１１４は、プロセッサ１１２と接続され、プロセッサ１１２の動作と関連した様々な情報を記憶する。ＲＦユニット１１６は、プロセッサ１１２と接続され、無線信号を送信及び／又は受信する。端末１２０は、プロセッサ１２２、メモリ１２４及びＲＦユニット１２６を備える。プロセッサ１２２は、本発明で提案した手順及び／又は方法を具現するように構成されてもよい。メモリ１２４は、プロセッサ１２２と接続され、プロセッサ１２２の動作と関連した様々な情報を記憶する。ＲＦユニット１２６は、プロセッサ１２２と接続され、無線信号を送信及び／又は受信する。基地局１１０及び／又は端末１２０は、単一アンテナ又は多重アンテナを有することができる。

以上に説明した実施例は、本発明の構成要素と特徴を所定の形態で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ていない形態で実施することができる。また、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。ある実施例の一部の構成や特徴は、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って代わってもよい。特許請求の範囲で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、出願後の補正によって新しい請求項として含めたりできることは明らかである。

本文書で基地局によって行われると説明された特定の動作は場合によってはその上位ノード（ｕｐｐｅｒ ｎｏｄｅ）によって行われてもよい。すなわち、基地局を含む複数のネットワークノード（ｎｅｔｗｏｒｋ ｎｏｄｅ）からなるネットワークにおいて端末との通信のために行われる様々な動作を基地局又は基地局以外のネットワークノードで行うことができることは明らかである。基地局は、固定局（ｆｉｘｅｄ ｓｔａｔｉｏｎ）、Ｎｏｄｅ Ｂ、ｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）、アクセスポイント（ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ）などの用語に置き換えてもよい。

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の場合、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の場合、本発明の一実施例は、以上で説明し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されてもよい。

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、既に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他の特定の形態として具体化されてもよいことは当業者には自明である。このため、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されてはならず、例示的なものとして考慮されなければならない。本発明の範囲は、添付した請求項の合理的な解釈によって決定されなければならず、本発明の等価的な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。

上述したような無線通信システムにおいてＤ２Ｄ（Ｄｅｖｉｃｅ−ｔｏ−Ｄｅｖｉｃｅ）信号送信方法及びそのための装置は、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムに適用される例を中心に説明したが、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムの他、様々な無線通信システムにも適用可能である。

Claims (5)

1. 無線通信システムにおいて第１端末のＤ２Ｄ（Ｄｅｖｉｃｅ−ｔｏ−Ｄｅｖｉｃｅ）信号を送信する方法であって、
   Ｄ２Ｄ同期化信号（Ｄ２ＤＳＳ）及びＤ２Ｄチャネル（Ｄ２ＤＣＨ）のためのＤ２Ｄ送信スケジューリングを行うステップと、
   前記Ｄ２ＤＳＳの送信が前記第１端末または第２端末に対して可能な複数のサブフレームの１つである第１のＤ２Ｄサブフレームにおいて前記Ｄ２ＤＣＨをドロップするステップと、を含み、
   前記第１のＤ２Ｄサブフレームは、前記Ｄ２ＤＳＳの送信が前記第１端末または前記第２端末に対して可能な前記複数のサブフレームのうち、前記第２端末のＤ２ＤＳＳの送信に対してのみ設定されたＤ２Ｄサブフレームである、Ｄ２Ｄ信号送信方法。
2. 前記第１のＤ２Ｄサブフレームにおいて、前記Ｄ２ＤＳＳの送信のためのリソース領域と前記Ｄ２ＤＣＨの送信のためのリソース領域とが少なくとも一部重なり、前記Ｄ２ＤＳＳと前記Ｄ２ＤＣＨとが同時にスケジュールされた場合、前記Ｄ２ＤＣＨが、前記Ｄ２Ｄ信号からドロップされる、請求項１に記載のＤ２Ｄ信号送信方法。
3. 前記Ｄ２ＤＳＳの送信のためのリソース領域は、Ｄ２ＤＳＳ送信の周波数領域及び前記Ｄ２ＤＳＳ送信のためのガード領域を含む、請求項２に記載のＤ２Ｄ信号送信方法。
4. 前記Ｄ２ＤＣＨの送信のためのリソース伝送領域が、前記Ｄ２ＤＳＳ送信の周波数領域と重ならずに前記ガード領域と重なる場合、前記Ｄ２ＤＣＨのみが、前記Ｄ２Ｄ信号からドロップされる、請求項３に記載のＤ２Ｄ信号送信方法。
5. 無線通信システムにおいてＤ２Ｄ（Ｄｅｖｉｃｅ−ｔｏ−Ｄｅｖｉｃｅ）信号を送信する第１端末であって、
   無線周波数ユニットと、
   プロセッサと、を備え、
   前記プロセッサは、Ｄ２Ｄ同期化信号（Ｄ２ＤＳＳ）及びＤ２Ｄチャネル（Ｄ２ＤＣＨ）のためのＤ２Ｄ送信スケジューリングを行い、
   前記Ｄ２ＤＳＳの送信が前記第１端末または第２端末に対して可能な複数のサブフレームの１つである第１のＤ２Ｄサブフレームにおいて前記Ｄ２ＤＣＨをドロップするように構成され、
   前記第１のＤ２Ｄサブフレームは、前記Ｄ２ＤＳＳの送信が前記第１端末または前記第２端末に対して可能な前記複数のサブフレームのうち、前記第２端末のＤ２ＤＳＳの送信に対してのみ設定されたＤ２Ｄサブフレームである、第１端末。