JP6411725B2 - 無線基地局、ユーザ端末および無線通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、次世代移動通信システムにおける無線基地局、ユーザ端末および無線通信方法に関する。

ＬＴＥ（Long Term Evolution）やＬＴＥの後継システム（たとえば、ＬＴＥアドバンスト、ＦＲＡ（Future Radio Access）、４Ｇなどともいう）では、ユーザ端末同士が無線基地局を介さないで直接通信を行うＤ２Ｄ（Device to Device）技術が検討されている（たとえば、非特許文献１）。

端末間直接通信（Ｄ２Ｄ通信）において、ユーザ端末は、通信可能な他のユーザ端末を見つけ出す、Ｄ２Ｄディスカバリ（D2D discovery）を行う。Ｄ２Ｄディスカバリにおいて、ネットワークは、周期的な上りリンクリソース群を、Ｄ２Ｄディスカバリ用リソースとして準静的（semi-static）に割り当てる。ユーザ端末は、発見用信号（discovery signal）をＤ２Ｄディスカバリ用リソースに割り当てて送信する。また、ユーザ端末は、他のユーザ端末から送信された発見用信号を受信することにより、通信可能な他のユーザ端末を見つけ出す。

"Key drivers for LTE success: Services Evolution"、２０１１年９月、3GPP、インターネットURL： http://www.3gpp.org/ftp/Information/presentations/presentations_2011/2011_09_LTE_Asia/2011_LTE-Asia_3GPP_Service_evolution.pdf

Ｄ２Ｄディスカバリでは、発見用信号送信用のリソース指定方法に基づいて、Ｔｙｐｅ１（衝突型）ディスカバリおよびＴｙｐｅ２（非衝突型）ディスカバリが検討されている。

Ｔｙｐｅ１（衝突型）ディスカバリでは、ＲＲＣアイドル状態のユーザ端末もサポートすることができる。しかし、Ｔｙｐｅ１ディスカバリにおいて、ＲＲＣアイドル状態のユーザ端末は、無線基地局側の管理するタイミングよりも遅れて発見用信号を送信するため、通常の上りリンク通信との間でシンボル間干渉（ISI：Inter-Symbol Interference）が生じるおそれがあるという課題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、端末間直接通信に際する衝突型のＤ２Ｄディスカバリにおいて、通常の上りリンク通信との間でのシンボル間干渉の発生を防ぐことができる無線基地局、ユーザ端末および無線通信方法を提供することを目的とする。

本発明のユーザ端末は、端末の発見に用いられる発見用信号の割り当てに選択できるリソースを含む第１タイプのディスカバリ用リソース、及び、指定情報に基づいて発見用信号が割り当てられるリソースを含む第２タイプのディスカバリ用リソース、に関連する構成情報をＳＩＢ（System information Block）を介して受信し、前記指定情報をＲＲＣ（Radio Resource Control）を介して受信する受信部と、前記発見用信号のリソース割り当てを制御する制御部と、を備え、前記構成情報は、前記第１タイプのディスカバリ用リソース及び前記第２タイプのディスカバリ用リソースを含んだリソース群のサブフレーム数と、前記第１タイプのディスカバリ用リソースのサブフレーム数と、を含み、前記受信部は、前記リソース群を介して他のユーザ端末から送信された発見用信号を受信することを特徴とする。

本発明によれば、端末間直接通信に際する衝突型のＤ２Ｄディスカバリにおいて、通常の上りリンク通信との間でのシンボル間干渉の発生を防ぐことができる。

Ｄ２Ｄディスカバリ用リソースの概念図である。 図２Ａは、セル内のユーザ端末の状態を示す図であり、図２Ｂは、Ｄ２Ｄディスカバリにおいて、ＲＲＣ接続状態のユーザ端末およびＲＲＣアイドル状態のユーザ端末が、それぞれ発見用信号を送信するタイミングを説明する図である。 図３Ａは、セル内のユーザ端末の状態を示す図であり、図３Ｂは、周期的なＤ２Ｄディスカバリ用リソース領域における、Ｔｙｐｅ１ディスカバリ用リソース領域およびＴｙｐｅ２ディスカバリ用リソース領域の割り当てを説明する図である。 第２の態様において、無線基地局がユーザ端末に対して通知する情報を説明する図である。 本実施の形態に係る無線通信システムの一例を示す概略図である。 本実施の形態に係る無線基地局の全体構成の説明図である。 本実施の形態に係る無線基地局の機能構成の説明図である。 本実施の形態に係るユーザ端末の全体構成の説明図である。 本実施の形態に係るユーザ端末の機能構成の説明図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、Ｄ２Ｄディスカバリ用リソースの概念図である。図１に示すように、周期的な上りリンク（ＵＬ：UpLink）リソース群が、Ｄ２Ｄディスカバリ用リソース群として準静的に割り当てられている。割り当ての１周期内で、Ｄ２Ｄディスカバリ用リソースは、時間−周波数リソースに分割される。周波数方向および時間方向の２次元方向で隣接する個々のリソースブロックは、たとえばＰＲＢ（Physical Resource Block）ペアで構成される。

図１に示すように、Ｄ２Ｄディスカバリ用リソース群は、Ｔｙｐｅ１リソース群と、Ｔｙｐｅ２リソース群とを含んで構成される。Ｔｙｐｅ１リソース群およびＴｙｐｅ２リソース群は、互いに直交している。

Ｔｙｐｅ１ディスカバリでは、ネットワークが発見用信号を送信可能なリソース群（図１における、Ｔｙｐｅ１リソース群）をユーザ端末に通知し、各ユーザ端末はその中からランダムに自端末の送信用リソースを決定する。Ｔｙｐｅ１ディスカバリでは、各ユーザ端末がランダムに送信用リソースを選択するため、ユーザ端末間で送信用リソースが衝突するおそれがある。したがって、Ｔｙｐｅ１ディスカバリは、衝突型とも呼ばれる。たとえば、図１においては、ユーザ端末ＵＥ＃２およびユーザ端末ＵＥ＃３間で、送信用リソースが衝突している。

Ｔｙｐｅ２ディスカバリでは、ネットワークがＴｙｐｅ２リソース群の中から選択した、発見用信号を送信するリソースをユーザ端末ごとに通知し、各ユーザ端末は指定された送信用リソースで発見用信号の送信を行う。Ｔｙｐｅ２ディスカバリでは、ネットワークが各ユーザ端末の使用する送信用リソースを指定するため、ユーザ端末間で送信用リソースが衝突することはない。したがって、Ｔｙｐｅ２ディスカバリは、非衝突型とも呼ばれる。

Ｄ２Ｄディスカバリでは、発見先端末の接続状態に依らずに端末を発見できないとサービスを適用可能な状況が非常に限定されてしまうため、ネットワークと接続状態にあるユーザ端末（CONNECTED UE）だけでなく、アイドル状態のユーザ端末（IDEL UE）もサポートすべきである。

Ｔｙｐｅ２ディスカバリでは、ＵＥ固有（UE-specific）なＤ２Ｄリソース割り当てが必要であるため、ユーザ端末とネットワークとの間の接続状態は、ＲＲＣ接続状態（RRC_CONNECTED）を必要とする。一方、Ｔｙｐｅ１ディスカバリでは、Ｔｙｐｅ１リソース群を報知されていれば、ユーザ端末とネットワークとの間の接続状態は、ＲＲＣアイドル状態（RRC_IDLE）であってもよい。

図２は、Ｄ２Ｄディスカバリにおいて、ＲＲＣ接続状態のユーザ端末およびＲＲＣアイドル状態のユーザ端末が、それぞれ発見用信号を送信するタイミングを説明する図である。図２Ａに示すように、無線基地局が形成するセル内には、ＲＲＣ接続状態のユーザ端末ＵＥ＃１およびユーザ端末ＵＥ＃２ならびにＲＲＣアイドル状態のユーザ端末ＵＥ＃３およびユーザ端末ＵＥ＃４が存在する。

図２Ａにおいて、ユーザ端末ＵＥ＃１はセル境界にあり、ユーザ端末ＵＥ＃２は無線基地局の近くにある。ユーザ端末ＵＥ＃１は、ユーザ端末ＵＥ＃２よりも無線基地局から離れた位置にあるため、各ユーザ端末での無線基地局からの下りリンク信号受信タイミングには差が生じる。また、ユーザ端末ＵＥ＃１およびユーザ端末ＵＥ＃２が、同じタイミングで上りリンク信号を送信した場合、無線基地局での各ユーザ端末からの上りリンク信号受信タイミングにも差が生じる。

ユーザ端末間の信号の直交性を保つために、無線基地局での各ユーザ端末からの上りリンク信号受信タイミングを合わせる必要がある。これを実現するために、無線基地局がユーザ端末の送信タイミングを調節するタイミングアドバンス（TA：Timing Advance）制御が必要となる。

ＴＡ制御において、無線基地局は、ユーザ端末に対して、タイミングアドバンスの値を通知する。図２Ｂにおいては、ユーザ端末ＵＥ＃１には、タイミングアドバンスの値としてＴＡ_１が通知され、ユーザ端末ＵＥ＃２には、タイミングアドバンスの値としてＴＡ_２が通知されている。これらのタイミングアドバンスの値に基づいて自端末の送信を開始することにより、ユーザ端末ＵＥ＃１およびユーザ端末ＵＥ＃２が送信した発見用信号が無線基地局に到着するタイミングが一致する。

一方、ＲＲＣアイドル状態のユーザ端末ＵＥ＃３およびユーザ端末ＵＥ＃４に対しては、無線基地局はタイミングアドバンスの値を通知することができない。したがって、ＲＲＣアイドル状態のユーザ端末ＵＥ＃３およびユーザ端末ＵＥ＃４は、ＴＡ制御なしまたは現在の状況に合った適切なＴＡ値を持たずに、Ｄ２Ｄディスカバリ用リソースを用いて発見用信号を送信する。そのため、図２Ｂに示すように、ＲＲＣアイドル状態のユーザ端末ＵＥ＃３およびユーザ端末ＵＥ＃４からは、無線基地局側の管理するタイミングよりも遅れて、発見用信号が送信されることとなる。

この場合には、Ｄ２Ｄディスカバリ用リソースに含まれるサブフレーム時間で送信された発見用信号が、伝搬遅延やタイミング誤差により、通常の上りリンクリソースに含まれるサブフレーム時間に一部重畳するため、発見用信号が干渉となりシンボル間干渉が生じるおそれがある。

本発明者らは、Ｄ２ＤディスカバリにおいてＲＲＣアイドル状態のユーザ端末をサポートする場合に、Ｔｙｐｅ１リソース群の直後にＴｙｐｅ２リソース群を必ず配置することにより、通常の上りリンク通信との間でシンボル間干渉が生じないＤ２Ｄディスカバリ用リソースの通知方法を見出した。

以下、Ｄ２Ｄディスカバリ用リソースの通知方法について、詳細に説明する。

（第１の態様）
第１の態様では、Ｄ２Ｄディスカバリ用リソース領域におけるＴｙｐｅ１ディスカバリ用リソース領域およびＴｙｐｅ２ディスカバリ用リソース領域の割り当て方法について説明する。

図３Ａは、図２Ａと同様に、セル内のユーザ端末の状態を示す図であり、図３Ｂは、周期的なＤ２Ｄディスカバリ用リソース領域における、Ｔｙｐｅ１ディスカバリ用リソース領域およびＴｙｐｅ２ディスカバリ用リソース領域の割り当てを説明する図である。

図３Ａに示すように、無線基地局が形成するセル内には、ＲＲＣ接続状態のユーザ端末ＵＥ＃１およびユーザ端末ＵＥ＃２ならびにＲＲＣアイドル状態のユーザ端末ＵＥ＃３およびユーザ端末ＵＥ＃４が存在する。

Ｔｙｐｅ１ディスカバリにおいて、ＲＲＣアイドル状態のユーザ端末は、ＴＡ制御なしで発見用信号を送信する可能性がある。そのため、Ｔｙｐｅ１ディスカバリ用リソース領域の直後に通常の上りリンク通信のための上りリンクリソースを配置すると、Ｔｙｐｅ１ディスカバリ用リソースに含まれるサブフレーム時間で送信された発見用信号が、伝搬遅延やタイミング誤差により、通常の上りリンクリソースに含まれるサブフレーム時間に一部重畳し、シンボル間干渉が生じるおそれがある。

一方、Ｔｙｐｅ２ディスカバリにおいては、ＲＲＣ接続状態のユーザ端末のみが対象となるため、ＴＡ制御により、発見用信号を無線基地局で受信するタイミングを制御可能である。

そこで、図３Ｂに示すように、上りリンクリソースに周期的に配置されるＤ２Ｄディスカバリ用リソース領域において、Ｔｙｐｅ１ディスカバリ用リソース領域の直後に連続してＴｙｐｅ２ディスカバリ用リソース領域を必ず割り当てる。これにより、Ｔｙｐｅ１ディスカバリにおいて、伝搬遅延やタイミング誤差が生じたとしてもその時間はＴｙｐｅ２ディスカバリ用リソース領域の時間よりも通常短いため、Ｔｙｐｅ１リソースに含まれるサブフレーム時間で送信された発見用信号は、通常の上りリンクリソースに含まれるサブフレーム時間には重畳しない。したがって、通常の上りリンク通信へのシンボル間干渉が生じることはない。

さらに、Ｔｙｐｅ２ディスカバリ用リソースでは、拡張サイクリックプレフィックス（extended CP：Cyclic Prefix）を用いることで、Ｔｙｐｅ１ディスカバリで送信される発見用信号からのシンボル間干渉を避けることができる。

この場合、無線基地局は、Ｔｙｐｅ２ディスカバリ用リソースを構成するサブフレームセットの最初の一または複数のＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency-Division Multiplexing）シンボルに対して拡張サイクリックプレフィックスを設定する。

あるいは、Ｔｙｐｅ２ディスカバリを行うユーザ端末（Ｔｙｐｅ２ ＵＥ）が、無線基地局から、Ｔｙｐｅ２ディスカバリ用リソースにおけるＵＥ固有の発見用信号送信用リソースのインデックス（特に、Ｔｙｐｅ２ディスカバリ用リソースにおける最初の送信タイミングのリソースのインデックス）を通知された場合に、ユーザ端末が、Ｔｙｐｅ２ディスカバリ用リソースを構成するサブフレームセットの最初の一または複数のＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency-Division Multiplexing）シンボルに対して拡張サイクリックプレフィックスを設定してもよい。

ここで、拡張サイクリックプレフィックスを用いたＴｙｐｅ２ディスカバリ用リソースについて説明する。Ｔｙｐｅ２ディスカバリ用リソースは、複数のサブフレームで構成されている。各サブフレームは、サイクリックプレフィックスを含む複数のＯＦＤＭシンボルで構成されている。１サブフレームは、２スロットで構成される。各スロットは、複数のＯＦＤＭシンボルで構成され、各ＯＦＤＭシンボルの先頭にはサイクリックプレフィックスが付加されている。サイクリックプレフィックスは、ＯＦＤＭシンボル終わりの部分のガードインターバルの長さ分のコピーから成る。

通常サイクリックプレフィックスの場合、１スロットに７ＯＦＤＭシンボルが配置される。第１ＯＦＤＭシンボルのＣＰ長は５．１［μｓ］であり、第２ＯＦＤＭシンボル以降のＣＰ長は４．７［μｓ］である。

拡張サイクリックプレフィックスの場合、１スロットに６ＯＦＤＭシンボルが配置される。各ＯＦＤＭシンボルのＣＰ長は、１６．７［μｓ］である。このように、拡張サイクリックプレフィックスは、通常サイクリックプレフィックスよりもＣＰ長が長く構成されている。

ユーザ端末は、各ＯＦＤＭシンボルの受信タイミングの先頭のＣＰ長分の長さの信号は切り捨てて、残りの部分を検出に用いる。したがって、Ｔｙｐｅ１ディスカバリ用リソースに含まれるサブフレーム時間で送信された発見用信号の遅延が、Ｔｙｐｅ２ディスカバリ用リソースに含まれる最初のサブフレームにおける拡張サイクリックプレフィックスのＣＰ長より短ければ、Ｔｙｐｅ２ディスカバリにおける発見用信号の検出に何ら影響を与えない。

図３Ｂに示す例では、ＲＲＣアイドル状態のユーザ端末ＵＥ＃３およびユーザ端末ＵＥ＃４が、Ｔｙｐｅ１ディスカバリ用リソースに含まれるサブフレーム時間で発見用信号を送信している。しかし、ＴＡ制御を行わないため、Ｔｙｐｅ１ディスカバリ用リソースに含まれるサブフレーム時間で送信された発見用信号が、伝搬遅延やタイミング誤差により、Ｔｙｐｅ２ディスカバリ用リソースに含まれるサブフレーム時間に一部重畳している。

しかしながら、この一部重畳する部分は、Ｔｙｐｅ２ディスカバリ用リソースに含まれる最初のサブフレームにおける拡張サイクリックプレフィックスのＣＰ長より短い。Ｔｙｐｅ２ディスカバリを行うユーザ端末ＵＥ＃１およびユーザ端末ＵＥ＃２は、各ＯＦＤＭシンボルの受信タイミングの先頭のＣＰ長分の長さの信号は切り捨てて、残りの部分を発見用信号の検出に用いる。そのため、Ｔｙｐｅ１ディスカバリを行うユーザ端末ＵＥ＃３およびユーザ端末ＵＥ＃４が送信する発見用信号は、Ｔｙｐｅ２ディスカバリを行うユーザ端末ＵＥ＃１およびユーザ端末ＵＥ＃２が送信する発見用信号の干渉とはならない。

以上説明したように、第１の態様に係るＤ２Ｄディスカバリ用リソースの割り当て方法によれば、Ｔｙｐｅ１ディスカバリ用リソースの直後に連続してＴｙｐｅ２ディスカバリ用リソースを割り当てることにより、発見用信号からセルラ上りリンク信号へのシンボル間干渉を防ぐことができる。

また、Ｔｙｐｅ２ディスカバリ用リソースにおいて、拡張サイクリックプレフィックスを用いることにより、Ｔｙｐｅ１ディスカバリで送信された発見用信号から、Ｔｙｐｅ２ディスカバリで送信された発見用信号へのシンボル間干渉を防ぐことができる。さらに、Ｔｙｐｅ１ディスカバリ用リソース領域の直後にガードタイムを設ける必要もない。

（第２の態様）
第２の態様では、無線基地局がユーザ端末に対してＴｙｐｅ１／２ディスカバリ用リソース領域を通知する方法について説明する。

端末間直接通信を行うユーザ端末は、Ｔｙｐｅ１ディスカバリ用リソースまたはＴｙｐｅ２ディスカバリ用リソースのどちらか一方のみを使用して発見用信号の送信を行う。端末間直接通信を行うユーザ端末は、Ｔｙｐｅ１ディスカバリ用リソース領域およびＴｙｐｅ２ディスカバリ用リソース領域の両方で、他のユーザ端末が送信した発見用信号の受信を行う。

したがって、無線基地局は、ユーザ端末に対して、受信用にＴｙｐｅ１ディスカバリ用リソース領域およびＴｙｐｅ２ディスカバリ用リソース領域の両方を含んだＤ２Ｄディスカバリ用リソース領域を通知する必要がある。また、無線基地局は、ユーザ端末に対して、送信用にＤ２Ｄディスカバリ用リソース領域の一部を通知する必要がある。すなわち、無線基地局は、Ｔｙｐｅ１ディスカバリを行うユーザ端末に対しては、送信用にＴｙｐｅ１ディスカバリ用リソース領域を通知する必要がある。無線基地局は、Ｔｙｐｅ２ディスカバリを行うユーザ端末に対しては、送信用にＴｙｐｅ２ディスカバリ用リソース領域の中から選択したＵＥ固有のリソースを通知する必要がある。

図４に示すように、無線基地局は、ＳＩＢ（System Information Block）シグナリングにより、ユーザ端末に対して、（１）Ｄ２Ｄディスカバリ用リソースの開始タイミングのフレーム番号（SFN：System Frame Number）、（２）サブフレームオフセット値、（３）Ｄ２Ｄディスカバリ用リソース（Ｔｙｐｅ１ディスカバリ用リソースおよびＴｙｐｅ２ディスカバリ用リソース）全体のサブフレーム数、（４）Ｔｙｐｅ１ディスカバリ用リソースのサブフレーム数および（５）リソース周期を通知する。

Ｔｙｐｅ１ディスカバリ用リソースおよびＴｙｐｅ２ディスカバリ用リソースは連続して割り当てられているため、上記（３）Ｄ２Ｄディスカバリ用リソース全体のサブフレーム数および（４）Ｔｙｐｅ１ディスカバリ用リソースのサブフレーム数を通知すれば、Ｔｙｐｅ２ディスカバリ用リソースのサブフレーム数も一意に決まる。

無線基地局は、Ｔｙｐｅ２ディスカバリを行うユーザ端末に対しては、個別に、ＲＲＣ（Radio Resource Control）シグナリングにより、Ｔｙｐｅ２ディスカバリ用リソースの中からＵＥ固有の発見用信号送信用リソースのインデックスを通知する。

以上説明したように、第２の態様に係るＤ２Ｄディスカバリ用リソースの通知方法によれば、Ｔｙｐｅ１／２ディスカバリ用リソース領域の全体およびＴｙｐｅ１ディスカバリ用リソース領域をＳＩＢシグナリングで報知することにより、ＲＲＣアイドル状態のユーザ端末であっても、Ｔｙｐｅ１／２両方のディスカバリを行う他のユーザ端末を検出することができる。

また、Ｔｙｐｅ１ディスカバリ用リソース領域の直後に連続してＴｙｐｅ２ディスカバリ用リソース領域が割り当てられると決まっていることにより、無線基地局が、Ｄ２Ｄディスカバリ用リソース全体のサブフレーム数とＴｙｐｅ１ディスカバリ用リソースのサブフレーム数を通知すれば、ユーザ端末は、Ｔｙｐｅ２ディスカバリ用リソースのサブフレーム数も一意に決めることができる。

（無線通信システムの構成）
以下、本実施の形態に係る無線通信システムの構成について説明する。この無線通信システムでは、上記第１の態様および第２の態様に係る無線通信方法が適用される。

図５は、本実施の形態に係る無線通信システムの一例を示す概略構成図である。図５に示すように、無線通信システム１は、複数の無線基地局１０と、各無線基地局１０によって形成されるセル内にあり、各無線基地局１０と通信可能に構成された複数のユーザ端末２０と、を備えている。無線基地局１０は、それぞれ上位局装置３０に接続され、上位局装置３０を介してコアネットワーク４０に接続される。

無線基地局１０は、所定のカバレッジを有する無線基地局である。なお、無線基地局１０は、相対的に広いカバレッジを有するマクロ基地局（ｅＮｏｄｅＢ、マクロ基地局、集約ノード、送信ポイント、送受信ポイント）であってもよいし、局所的なカバレッジを有するスモール基地局（スモール基地局、ピコ基地局、フェムト基地局、ＨｅＮＢ（Home eNodeB）、ＲＲＨ（Remote Radio Head）、マイクロ基地局、送信ポイント、送受信ポイント）であってもよい。

ユーザ端末２０は、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなどの各種通信方式に対応した端末であり、移動通信端末だけでなく固定通信端末を含んでよい。ユーザ端末２０は、無線基地局１０を経由して他のユーザ端末２０と通信を実行することができる。また、ユーザ端末２０は、無線基地局１０を経由せずに、他のユーザ端末２０と直接通信（Ｄ２Ｄ）を実行することができる。

上位局装置３０には、たとえば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、モビリティマネジメントエンティティ（ＭＭＥ）等が含まれるが、これに限定されるものではない。

無線通信システム１では、下りリンクのチャネルとして、各ユーザ端末２０で共有される下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical Downlink Shared Channel）、下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：Physical Downlink Control Channel、ＥＰＤＣＣＨ：Enhanced Physical Downlink Control Channel）、報知チャネル（ＰＢＣＨ）などが用いられる。ＰＤＳＣＨにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報、所定のＳＩＢ（System Information Block）が伝送される。ＰＤＣＣＨ、ＥＰＤＣＣＨにより、下り制御情報（ＤＣＩ）が伝送される。

無線通信システム１では、上りリンクのチャネルとして、各ユーザ端末２０で共有される各ユーザ端末２０で共有される上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical Uplink Shared Channel）、上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical Uplink Control Channel）などが用いられる。ＰＵＳＣＨにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報が伝送される。

無線通信システム１では、上りリンクにおいて、ユーザ端末２０間で互いを検出するための発見用信号が送信される。

図６は、本実施の形態に係る無線基地局１０の全体構成図である。無線基地局１０は、ＭＩＭＯ伝送のための複数の送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部１０３と、ベースバンド信号処理部１０４と、呼処理部１０５と、インターフェース部１０６とを備えている。

下りリンクにより無線基地局１０からユーザ端末２０に送信されるユーザデータは、上位局装置３０からインターフェース部１０６を介してベースバンド信号処理部１０４に入力される。

ベースバンド信号処理部１０４では、ＰＤＣＰレイヤの処理、ユーザデータの分割・結合、ＲＬＣ（Radio Link Control）再送制御の送信処理などのＲＬＣレイヤの送信処理、ＭＡＣ（Medium Access Control）再送制御、たとえば、ＨＡＲＱの送信処理、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse Fast Fourier Transform）処理、プリコーディング処理が行われて各送受信部１０３に転送される。また、下り制御信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換等の送信処理が行われて、各送受信部１０３に転送される。

各送受信部１０３は、ベースバンド信号処理部１０４からアンテナごとにプリコーディングして出力された下り信号を無線周波数帯に変換する。アンプ部１０２は、周波数変換された無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ１０１により送信する。

一方、上り信号については、各送受信アンテナ１０１で受信された無線周波数信号がそれぞれアンプ部１０２で増幅され、各送受信部１０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換され、ベースバンド信号処理部１０４に入力される。

各送受信部１０３は、各ユーザ端末２０に対して、Ｄ２Ｄディスカバリ用リソース領域の割り当て情報を通知する。各送受信部１０３は、Ｔｙｐｅ２ディスカバリを行うユーザ端末２０に対して、Ｄ２Ｄディスカバリに用いる発見用信号を送信するリソースの初期割り当て位置情報を送信する。

ベースバンド信号処理部１０４では、入力された上り信号に含まれるユーザデータに対して、ＦＦＴ処理、ＩＤＦＴ処理、誤り訂正復号、ＭＡＣ再送制御の受信処理、ＲＬＣレイヤ、ＰＤＣＰレイヤの受信処理がなされ、インターフェース部１０６を介して上位局装置３０に転送される。呼処理部１０５は、通信チャネルの設定や解放などの呼処理や、無線基地局１０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。

インターフェース部１０６は、基地局間インターフェース（たとえば、光ファイバ、Ｘ２インターフェース）を介して隣接無線基地局と信号を送受信（バックホールシグナリング）する。あるいは、インターフェース部１０６は、所定のインターフェースを介して、上位局装置３０と信号を送受信する。

図７は、本実施の形態に係る無線基地局１０が有するベースバンド信号処理部１０４の主な機能構成図である。図７に示すように、無線基地局１０が有するベースバンド信号処理部１０４は、制御部３０１と、下り制御信号生成部３０２と、下りデータ信号生成部３０３と、マッピング部３０４と、デマッピング部３０５と、チャネル推定部３０６と、上り制御信号復号部３０７と、上りデータ信号復号部３０８と、判定部３０９と、を少なくとも含んで構成されている。

制御部３０１は、ＰＤＳＣＨで送信される下りユーザデータ、ＰＤＣＣＨと拡張ＰＤＣＣＨ（ＥＰＤＣＣＨ）の両方、またはいずれか一方で伝送される下り制御情報、下り参照信号などのスケジューリングを制御する。また、制御部３０１は、ＰＲＡＣＨで伝送されるＲＡプリアンブル、ＰＵＳＣＨで伝送される上りデータ、ＰＵＣＣＨまたはＰＵＳＣＨで伝送される上り制御情報、上り参照信号のスケジューリングの制御（割り当て制御）も行う。上りリンク信号（上り制御信号、上りユーザデータ）の割り当て制御に関する情報は、下り制御信号（ＤＣＩ）を用いてユーザ端末２０に通知される。

制御部３０１は、上位局装置３０からの指示情報や各ユーザ端末２０からのフィードバック情報に基づいて、下りリンク信号および上りリンク信号に対する無線リソースの割り当てを制御する。つまり、制御部３０１は、スケジューラとしての機能を有している。

制御部３０１は、Ｔｙｐｅ１ディスカバリ用リソース領域の直後に連続してＴｙｐｅ２ディスカバリ用リソース領域を割り当ててＤ２Ｄディスカバリ用リソース領域を設定する。制御部３０１は、Ｔｙｐｅ２ディスカバリ用リソースを構成するサブフレームセットの最初の一または複数のＯＦＤＭシンボルに対して拡張サイクリックプレフィックスを設定する。制御部３０１は、Ｔｙｐｅ２ ＵＥに対して、個別にＴｙｐｅ２リソースを割り当てる。

下り制御信号生成部３０２は、制御部３０１により割り当てが決定された下り制御信号（ＰＤＣＣＨ信号とＥＰＤＣＣＨ信号の両方、またはいずれか一方）を生成する。具体的に、下り制御信号生成部３０２は、制御部３０１からの指示に基づいて、下りリンク信号の割り当て情報を通知するＤＬアサインメントと、上りリンク信号の割り当て情報を通知するＵＬグラントを生成する。

下りデータ信号生成部３０３は、制御部３０１によりリソースへの割り当てが決定された下りデータ信号（ＰＤＳＣＨ信号）を生成する。下りデータ信号生成部３０３により生成されるデータ信号には、各ユーザ端末２０からのＣＳＩ等に基づいて決定された符号化率、変調方式に従って符号化処理、変調処理が行われる。

マッピング部３０４は、制御部３０１からの指示に基づいて、下り制御信号生成部３０２で生成された下り制御信号と、下りデータ信号生成部３０３で生成された下りデータ信号の無線リソースへの割り当てを制御する。

デマッピング部３０５は、ユーザ端末２０から送信された上りリンク信号をデマッピングして、上りリンク信号を分離する。チャネル推定部３０６は、デマッピング部３０５で分離された受信信号に含まれる参照信号からチャネル状態を推定し、推定したチャネル状態を上り制御信号復号部３０７、上りデータ信号復号部３０８に出力する。

上り制御信号復号部３０７は、上り制御チャネル（ＰＲＡＣＨ，ＰＵＣＣＨ）でユーザ端末から送信されたフィードバック信号（送達確認信号等）を復号し、制御部３０１へ出力する。上りデータ信号復号部３０８は、上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）でユーザ端末から送信された上りデータ信号を復号し、判定部３０９へ出力する。判定部３０９は、上りデータ信号復号部３０８の復号結果に基づいて、再送制御判定（Ａ／Ｎ判定）を行うとともに結果を制御部３０１に出力する。

図８は、本実施の形態に係るユーザ端末２０の全体構成図である。図８に示すように、ユーザ端末２０は、ＭＩＭＯ伝送のための複数の送受信アンテナ２０１と、アンプ部２０２と、送受信部（受信部）２０３と、ベースバンド信号処理部２０４と、アプリケーション部２０５と、を備えている。

下りリンクのデータについては、複数の送受信アンテナ２０１で受信された無線周波数信号がそれぞれアンプ部２０２で増幅され、送受信部２０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換される。このベースバンド信号は、ベースバンド信号処理部２０４でＦＦＴ処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理などがなされる。この下りリンクのデータのうち、下りリンクのユーザデータは、アプリケーション部２０５に転送される。アプリケーション部２０５は、物理レイヤやＭＡＣレイヤより上位のレイヤに関する処理などを行う。また、下りリンクのデータのうち、報知情報もアプリケーション部２０５に転送される。

一方、上りリンクのユーザデータについては、アプリケーション部２０５からベースバンド信号処理部２０４に入力される。ベースバンド信号処理部２０４では、再送制御（ＨＡＲＱ：Ｈｙｂｒｉｄ ＡＲＱ）の送信処理や、チャネル符号化、プリコーディング、ＤＦＴ処理、ＩＦＦＴ処理などが行われて各送受信部２０３に転送される。送受信部２０３は、ベースバンド信号処理部２０４から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する。その後、アンプ部２０２は、周波数変換された無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ２０１により送信する。

送受信部２０３は、無線基地局１０から、Ｄ２Ｄディスカバリ用リソース領域の割り当て情報を受信する。送受信部２０３は、Ｄ２Ｄディスカバリ用リソース領域の割り当て情報に基づいて、Ｄ２Ｄディスカバリの発見用信号を送信する。送受信部２０３は、他のユーザ端末２０が送信したＤ２Ｄディスカバリの発見用信号を受信する。

図９は、ユーザ端末２０が有するベースバンド信号処理部２０４の主な機能構成図である。図９に示すように、ユーザ端末２０が有するベースバンド信号処理部２０４は、制御部４０１と、上り制御信号生成部４０２と、上りデータ信号生成部４０３と、マッピング部４０４と、デマッピング部４０５と、チャネル推定部４０６と、下り制御信号復号部４０７と、下りデータ信号復号部４０８と、判定部４０９と、を少なくとも含んで構成されている。

制御部４０１は、無線基地局から送信された下り制御信号（ＰＤＣＣＨ信号）や、受信したＰＤＳＣＨ信号に対する再送制御判定結果に基づいて、上り制御信号（Ａ／Ｎ信号等）や上りデータ信号の生成を制御する。無線基地局から受信した下り制御信号は下り制御信号復号部４０７から出力され、再送制御判定結果は、判定部４０９から出力される。

制御部４０１は、受信したＤ２Ｄディスカバリ用リソース領域の割り当て情報に含まれる、Ｄ２Ｄディスカバリ用リソース全体のサブフレーム数およびＴｙｐｅ１ディスカバリ用リソースのサブフレーム数から、Ｔｙｐｅ２ディスカバリ用リソース領域の構成を判定する。

上り制御信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて上り制御信号（送達確認信号やチャネル状態情報（ＣＳＩ）等のフィードバック信号）を生成する。上りデータ信号生成部４０３は、制御部４０１からの指示に基づいて上りデータ信号を生成する。なお、制御部４０１は、無線基地局から通知される下り制御信号にＵＬグラントが含まれている場合に、上りデータ信号生成部４０３に上りデータ信号の生成を指示する。

マッピング部４０４は、制御部４０１からの指示に基づいて、上り制御信号（送達確認信号等）と、上りデータ信号の無線リソース（ＰＵＣＣＨ、ＰＵＳＣＨ）への割り当てを制御する。マッピング部４０４は、制御部４０１からの指示に基づいて、Ｄ２Ｄディスカバリの発見用信号を、Ｔｙｐｅ２リソース群におけるリソースへの割り当てを制御する。

デマッピング部４０５は、無線基地局１０から送信された下りリンク信号をデマッピングして、下りリンク信号を分離する。チャネル推定部４０６は、デマッピング部４０５で分離された受信信号に含まれる参照信号からチャネル状態を推定し、推定したチャネル状態を下り制御信号復号部４０７、下りデータ信号復号部４０８に出力する。

下り制御信号復号部４０７は、下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）で送信された下り制御信号（ＰＤＣＣＨ信号）を復号し、スケジューリング情報（上りリソースへの割り当て情報）を制御部４０１へ出力する。また、下り制御信号に送達確認信号をフィードバックするセルに関する情報や、ＲＦ調整の適用有無に関する情報が含まれている場合も、制御部４０１へ出力する。

下りデータ信号復号部４０８は、下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）で送信された下りデータ信号を復号し、判定部４０９へ出力する。判定部４０９は、下りデータ信号復号部４０８の復号結果に基づいて、再送制御判定（Ａ／Ｎ判定）を行うとともに、結果を制御部４０１に出力する。

制御部４０１は、他のユーザ端末２０から送信されたＤ２Ｄディスカバリの発見用信号に基づいて、通信可能な他のユーザ端末２０を検出する。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、さまざまに変更して実施可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更が可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施可能である。

１…無線通信システム
１０…無線基地局
２０…ユーザ端末
３０…上位局装置
４０…コアネットワーク
１０１…送受信アンテナ
１０２…アンプ部
１０３…送受信部
１０４…ベースバンド信号処理部
１０５…呼処理部
１０６…インターフェース部
２０１…送受信アンテナ
２０２…アンプ部
２０３…送受信部
２０４…ベースバンド信号処理部
２０５…アプリケーション部
３０１…制御部（スケジューラ）
３０２…下り制御信号生成部
３０３…下りデータ信号生成部
３０４…マッピング部
３０５…デマッピング部
３０６…チャネル推定部
３０７…上り制御信号復号部
３０８…上りデータ信号復号部
３０９…判定部
４０１…制御部
４０２…上り制御信号生成部
４０３…上りデータ信号生成部
４０４…マッピング部
４０５…デマッピング部
４０６…チャネル推定部
４０７…下り制御信号復号部
４０８…下りデータ信号復号部
４０９…判定部

Claims (7)

1. 端末の発見に用いられる発見用信号の割り当てに選択できるリソースを含む第１タイプのディスカバリ用リソース、及び、指定情報に基づいて発見用信号が割り当てられるリソースを含む第２タイプのディスカバリ用リソース、に関連する構成情報をＳＩＢ（System information Block）を介して受信し、前記指定情報をＲＲＣ（Radio Resource Control）を介して受信する受信部と、
   前記発見用信号のリソース割り当てを制御する制御部と、を備え、
   前記構成情報は、前記第１タイプのディスカバリ用リソース及び前記第２タイプのディスカバリ用リソースを含んだリソース群のサブフレーム数と、前記第１タイプのディスカバリ用リソースのサブフレーム数と、を含み、
   前記受信部は、前記リソース群を介して他のユーザ端末から送信された発見用信号を受信するユーザ端末。
2. 前記制御部は、前記第１タイプのディスカバリ用リソース及び前記第２タイプのディスカバリ用リソースのいずれかのリソースに前記発見用信号を割り当てることを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
3. 前記構成情報は、さらに、前記リソース群の開始タイミングのフレーム番号（SFN: System Frame Number）と、前記リソース群のサブフレームオフセット値と、前記リソース群のリソース周期と、のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のユーザ端末。
4. 前記第１タイプのディスカバリ用リソースに時間軸上で連続して前記第２タイプのディスカバリ用リソースが配置されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のユーザ端末。
5. 前記第２タイプのディスカバリ用リソースにおいて、最初の一又は複数のＯＦＤＭシンボルに対して拡張サイクリックプレフィクスが設定されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のユーザ端末。
6. 端末の発見に用いられる発見用信号の割り当てに選択できるリソースを含む第１タイプのディスカバリ用リソース、及び、指定情報に基づいて発見用信号が割り当てられるリソースを含む第２タイプのディスカバリ用リソース、に関連する構成情報をＳＩＢ（System information Block）を介して送信し、前記指定情報をＲＲＣ（Radio Resource Control）を介して送信する送信部と、
   前記第２タイプのディスカバリ用リソースのいずれかのリソースを端末に割り当てる制御部と、を備え、
   前記構成情報は、前記第１タイプのディスカバリ用リソース及び前記第２タイプのディスカバリ用リソースを含んだリソース群のサブフレーム数と、前記第１タイプのディスカバリ用リソースのサブフレーム数と、を含むことを特徴とする無線基地局。
7. 端末の発見に用いられる発見用信号の割り当てに選択できるリソースを含む第１タイプのディスカバリ用リソース、及び、指定情報に基づいて発見用信号が割り当てられるリソースを含む第２タイプのディスカバリ用リソース、に関する構成情報をＳＩＢ（System information Block）を介して受信し、前記指定情報をＲＲＣ（Radio Resource Control）を介して受信する工程と、
   前記発見用信号のリソース割り当てを制御する工程と、を有し、
   前記構成情報は、前記第１タイプのディスカバリ用リソース及び前記第２タイプのディスカバリ用リソースを含んだリソース群のサブフレーム数と、前記第１タイプのディスカバリ用リソースのサブフレーム数と、を含み、
   前記受信する工程は、前記リソース群を介して他のユーザ端末から送信された発見用信号を受信する、ユーザ端末における無線通信方法。

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