JP6412255B2 - 無線通信システムにおいてデバイス間の通信を行う方法及びこれを行う装置 - Google Patents

無線通信システムにおいてデバイス間の通信を行う方法及びこれを行う装置 Download PDF

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Description

本発明は、無線通信システムに関し、より詳しくは、Ｄ２Ｄ（Device To Device）通信をサポート（支援）する（supporting）端末が信号を受信又は送信する方法に関する。
無線通信システムが音声やデータなどの様々な通信サービスを提供するために広範囲に展開されている。一般に、無線通信システムは、使用可能な（可用の）（available）システムリソース（帯域幅、送信電力など）を共有して複数ユーザとの通信をサポートできる多元接続（multiple access）システムである。多元接続システムの例には、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）システム、ＦＤＭＡ（Frequency Division Multiple Access）システム、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）システム、ＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）システム、ＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier Frequency Division Multiple Access）システム、ＭＣ−ＦＤＭＡ（Multi Carrier Frequency Division Multiple Access）システムなどがある。
装置対装置（Device-to-Device；Ｄ２Ｄ）通信とは、端末（User Equipment；ＵＥ）間に直接的なリンクを設定し、基地局（evolved NodeB；ｅＮＢ）が介入せずに端末間で音声、データなどを直接やり取りする通信方式のことをいう。Ｄ２Ｄ通信は、端末対端末（UE-to-UE）通信、ピアツーピア（Peer-to-Peer）通信などの方式を含むことができる。また、Ｄ２Ｄ通信方式は、Ｍ２Ｍ（Machine-to-Machine）通信、ＭＴＣ（Machine Type Communication）などに応用することができる。
Ｄ２Ｄ通信は、急増するデータトラフィックによる基地局の負担を解決可能な一つの方式（方案）（scheme）として考慮されている。例えば、Ｄ２Ｄ通信によれば、既存の無線通信システムと違い、基地局が介入せずに装置間でデータをやり取りするので、ネットワークの過負荷が減る。また、Ｄ２Ｄ通信を導入することによって、基地局における手順の減少、Ｄ２Ｄに参加する装置の消費電力の低減、データ送信速度の増加、ネットワークの収容能力の増大、負荷の分散、セルカバレッジの拡大などの効果を期待することができる。
本発明が達成しようとする技術的課題は、Ｄ２Ｄ通信をサポートする端末が自体の無線通信環境に適した同期基準を選択し、その選択結果に基づいてＤ２Ｄ通信を行う方法を提供することである。
本発明で達成しようとする技術的課題は、以上で言及した技術的課題に制限されず、言及しなかった他の技術的課題は、下記の記載から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明らかに理解可能であろう。
上述した技術的課題を達成するための本発明の一態様による無線通信システムにおいて端末が装置対装置（Device To Device；Ｄ２Ｄ）通信を行う方法は、少なくとも一つの同期ソース（synchronization source）からのＤ２Ｄ同期信号を検出する段階と、検出されたＤ２Ｄ同期信号と同一のサブフレームを介して受信したＤ２Ｄ参照信号を測定する段階と、所定の条件が満たされるか否かによって少なくとも一つの同期ソースから同期基準端末（synchronization reference UE）を選択する段階と、を有し、Ｄ２Ｄ参照信号の測定結果が閾値を満たすとともに、閾値を満たしたＤ２Ｄ参照信号に関連したＤ２Ｄチャネルの情報要素が獲得される場合、所定の条件が満たされる。
上述した技術的課題を成すための本発明の他の一態様による装置対装置（Device To Device；Ｄ２Ｄ）通信を行う端末は、少なくとも一つの同期ソース（synchronization source）からのＤ２Ｄ同期信号を受信する受信器と、Ｄ２Ｄ同期信号と同一のサブフレームを介して受信したＤ２Ｄ参照信号を測定し、所定の条件が満たされるか否かによって少なくとも一つの同期ソースから同期基準端末（synchronization reference UE）を選択するプロセッサと、を有し、Ｄ２Ｄ参照信号の測定結果が閾値を満たすとともに、閾値を満たしたＤ２Ｄ参照信号に関連したＤ２Ｄチャネルの情報要素が獲得される場合、所定の条件が満たされる。
好ましくは、Ｄ２Ｄ参照信号の測定は、Ｄ２Ｄチャネルの復調に関するＤ２Ｄ復調用参照信号（DeModulation Reference Signal；ＤＭＲＳ）が送信されるリソースに対する受信電力の平均を測定することでもよい。
好ましくは、端末は、同期基準端末から受信したＤ２Ｄ同期信号及びＤ２Ｄチャネルの情報要素と（及び）少なくとも一部が同一に設定された端末のＤ２Ｄ同期信号及び端末のＤ２Ｄチャネルの情報要素の中の少なくとも一つを送信することができる（The UE may transmit at least one of a D2D synchronization signal of the UE and an information element of a D2D channel of the UE, at least part of the D2D synchronization signal of the UE being configured the same as the D2D synchronization signal received from the synchronization reference UE, and at least part of the information element of the D2D channel of the UE being configured the same as the information element of the D2D channel received from the synchronization reference UE）。
好ましくは、所定の条件を満たさないことによって同期基準端末が選択されない場合、端末は自体のタイミングでＤ２Ｄ通信を行い、所定の条件を満たすことによって同期基準端末が選択された場合、端末は選択された同期基準端末のタイミングに基づいてＤ２Ｄ通信を行うことができる。
好ましくは、端末は、所定の条件を満たさないことによって同期基準端末が選択されず端末がカバレッジ外に位置する場合、端末が基地局の事前設定に基づいて自体のＤ２Ｄ同期信号を送信することができる。
好ましくは、端末がカバレッジ外（out-of-coverage）からカバレッジ内（in-coverage）に変更されれば、端末は基地局のシグナリングに基づいてＤ２Ｄ通信を行うことができる。
好ましくは、端末は、ザドフチュー（Zadoff-Chu）シーケンスに関する複数の（a plurality of）ルートインデックス（root index）の中のいずれか一つに基づいて少なくとも２個のシンボルに繰り返しマッピングされたプライマリＤ２Ｄ同期信号（Primary D2D Synchronization Signal；ＰＤ２ＤＳＳ）のシーケンスを検出することができる。
より好ましくは、複数のルートインデックスの中で、第１ルートインデックスはカバレッジ内（in-coverage）に対応し、第２ルートインデックスはカバレッジ外（out-of-coverage）に対応することができる。
また、Ｄ２Ｄチャネルの情報要素は、Ｄ２Ｄチャネルを介して放送されるＤ２Ｄ通信に関する帯域幅の大きさ、Ｄ２Ｄフレームナンバ、Ｄ２Ｄサブフレームナンバ及び時分割二重通信（Time Divisional Duplex；ＴＤＤ）の場合の上りリンク（UpLink；ＵＬ）−下りリンク（DownLink；ＤＬ）設定情報を有することができる。
本発明の一実施例によると、Ｄ２Ｄ端末は、同期の基準となる端末を選択するに当たり、同期信号と同一のサブフレームで受信した参照信号の受信電力を考慮し、その参照信号によって復調されるＤ２Ｄチャネルを一緒に考慮することにより、自体の無線チャネル環境に適した同期の基準を正確で効率的に選択することができ、同期基準の選択によってＤ２Ｄ通信を遂行することができる。
本発明で得られる効果は以上で言及した効果に制限されず、言及しなかった他の効果は、下記の記載から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明らかに理解可能であろう。
無線フレームの構造を示す図である。 下りリンクスロットにおけるリソースグリッド（resource grid）を示す図である。 下りリンクサブフレームの構造を示す図である。 上りリンクサブフレームの構造を示す図である。 マルチ（複数の）（多重）アンテナ（multiple antennas）を有する無線通信システムの構成図である。 ３ＧＰＰシステムのＰＳＳ及びＳＳＳを示す図である。 ３ＧＰＰシステムのＰＢＣＨを示す図である。 ３ＧＰＰシステムの初期接続（initial access）手順及び信号送受信方法を説明する図である。 本発明の一実施例によるＰＤ２ＤＳＳの検出性能をシミュレーションした結果を示す図である。 本発明の一実施例によるＤ２Ｄ通信を説明する図である。 本発明の一実施例によるＤ２Ｄ端末が所定のノードを選択する方法を説明する図である。 本発明の一実施例による送受信装置の構成を示す図である。
本明細書に添付される図面は、本発明の理解のために提供するもので、本発明の多様な実施形態を示し、明細書の記載と一緒に本発明の原理を説明するためのものである。
以下の実施例は、本発明の構成要素及び特徴を所定の形態で組み合わせ（結合し）たもの（combinations）である。各構成要素又は特徴は、別に明示しない限り、選択的なものとして考慮されてもよい。各構成要素又は特徴は、他の構成要素や特徴と組み合わせない形態で実施されてもよく、また、一部の構成要素及び／又は特徴は組み合わせられて本発明の実施例を構成してもよい。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置き換えてもよい。
本明細書では、本発明の実施例を、基地局と端末との間におけるデータ送受信の関係を中心に説明する。ここで、基地局は、端末と直接通信を行うネットワークの終端ノード（terminal node）としての意味を有する。本文書で、基地局により行われるとした特定動作は、場合によっては、基地局の上位ノード（upper node）により行われてもよい。
すなわち、基地局を含む複数のネットワークノード（network nodes）で構成され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は、基地局、又は基地局以外の他のネットワークノードにより行われることは明らかである。「基地局（ＢＳ：Base Station）」は、固定局（fixed station）、Ｎｏｄｅ Ｂ、ｅＮｏｄｅ Ｂ（ｅＮＢ）、アクセスポイント（ＡＰ：Access Point）などの用語に置き換えてもよい。中継器は、Ｒｅｌａｙ Ｎｏｄｅ（ＲＮ）、Ｒｅｌａｙ Ｓｔａｔｉｏｎ（ＲＳ）などの用語に置き換えてもよい。また、「端末（Terminal）」は、ＵＥ（User Equipment）、ＭＳ（Mobile Station）、ＭＳＳ（Mobile Subscriber Station）、ＳＳ（Subscriber Station）などの用語に置き換えてもよい。
以下に記述されるセルの名称は、基地局（base station、ｅＮＢ）、セクタ（sector）、リモートラジオヘッド（Remote Radio Head、ＲＲＨ）、リレー（中継器）（relay）などの送受信ポイントに適用され、また、特定送受信ポイントでコンポーネントキャリア（構成搬送波）（component carrier）を区別（区分）する（distinguish）ための包括的な用語で使われてもよい。
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たもので、これらの特定用語の使用は、本発明の技術的思想から逸脱することなく他の用語（形態）に変更されてもよい。
場合によっては、本発明の概念が曖昧になることを避けるために、公知の構造及び装置を省略するか、各構造及び装置の核心機能を中心にしたブロック図の形式で示すこともできる。また、本明細書全体を通じて同一の構成要素には同一の図面符号を付して説明する。
本発明の実施例は、無線接続システム（wireless access systems）であるＩＥＥＥ ８０２システム、３ＧＰＰシステム、３ＧＰＰ ＬＴＥ及びＬＴＥ−Ａ（LTE-Advanced）システム、並びに３ＧＰＰ２システムの少なくとも一つに開示された標準文書でサポートすることができる。すなわち、本発明の実施例において本発明の技術的思想を明確にするために説明していない段階又は部分は、上記の標準文書でサポートすることができる。なお、本文書で開示している全ての用語は、上記の標準文書によって説明することができる。
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）などの種々の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などの無線技術（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）などの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（登録商標））、ＩＥＥＥ ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ ８０２−２０、Ｅ−ＵＴＲＡ（Evolved UTRA）などの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の進展である。ＷｉＭＡＸは、ＩＥＥＥ ８０２．１６ｅ規格（Wireless MAN-OFDMA Reference System）及び進展したＩＥＥＥ ８０２．１６ｍ規格（Wireless MAN-OFDMA Advanced system）によって説明することができる。明確性のために、以下では、３ＧＰＰ ＬＴＥ及びＬＴＥ−Ａシステムを中心に説明するが、本発明の技術的思想はこれに制限されない。
ＬＴＡ／ＬＴＡ−Ａリソース構造／チャネル
図１を参照して無線フレームの構造について説明する。
セルラＯＦＤＭ無線パケット通信システムにおいて、上り／下りリンク信号パケット送信はサブフレーム（subframe）単位で行われ、１個のサブフレームは、複数のＯＦＤＭシンボルを含む一定の時間区間として定義される。３ＧＰＰ ＬＴＥ標準では、ＦＤＤ（Frequency Division Duplex）に適用可能なタイプ１の無線フレーム（radio frame）構造と、ＴＤＤ（Time Division Duplex）に適用可能なタイプ２の無線フレーム構造と、をサポートする。
図１（ａ）は、タイプ１無線フレームの構造を例示する図である。下りリンク無線フレームは１０個のサブフレームで構成され、１個のサブフレームは時間領域（time domain）において２個のスロット（slot）で構成される。１個のサブフレームを送信するために掛かる時間をＴＴＩ（transmission time interval）という。例えば、１個のサブフレームの長さは１ｍｓであり、１スロットの長さは０．５ｍｓでもよい。１スロットは時間領域において複数のＯＦＤＭシンボルを含み、周波数領域において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を用いているため、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。リソースブロック（ＲＢ）はリソース割当て単位であり、１スロットにおいて複数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）によって異なってもよい。ＣＰには、拡張ＣＰ（extended CP）及び一般ＣＰ（normal CP）がある。例えば、ＯＦＤＭシンボルが一般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個でもよい。ＯＦＤＭシンボルが拡張ＣＰによって構成された場合、１個のＯＦＤＭシンボルの長さが増加するため、１スロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は、一般ＣＰの場合に比べて少ない。拡張ＣＰの場合に、例えば、１スロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は６個でもよい。端末が速い速度で移動する場合などのようにチャネル状態が不安定な場合は、シンボル間干渉をより減らすために、拡張ＣＰを用いることができる。
一般ＣＰが用いられる場合、１スロットは７個のＯＦＤＭシンボルを含み、１個のサブフレームは１４個のＯＦＤＭシンボルを含む。このとき、各サブフレームにおける先頭の２個又は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１（ｂ）は、タイプ２無線フレームの構造を示す図である。タイプ２無線フレームは、２個のハーフフレーム（half frame）で構成される。各ハーフフレームは、５個のサブフレーム、ＤｗＰＴＳ（Downlink Pilot Time Slot）、保護区間（Guard Period；ＧＰ）、及びＵｐＰＴＳ（Uplink Pilot Time Slot）で構成され、ここで、１個のサブフレームは２スロットで構成される。ＤｗＰＴＳは、端末での初期セル探索、同期化又はチャネル推定に用いられる。ＵｐＰＴＳは、基地局でのチャネル推定と端末の上りリンク送信の同期化とに用いられる。保護区間は、上りリンクと下りリンクとの間に下りリンク信号のマルチパス（多重経路）（multipath）遅延によって上りリンクで生じる干渉を除去する区間である。一方、無線フレームのタイプにかかわらず、１個のサブフレームは２個のスロットで構成される。
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２は、下りリンクスロットにおけるリソースグリッド（resource grid）を示す図である。同図で、１個の下りリンクスロットは時間領域で７個のＯＦＤＭシンボルを含み、１個のリソースブロック（ＲＢ）は周波数領域で１２個の副搬送波を含むとしたが、本発明はこれに制限されない。例えば、一般ＣＰ（normal-Cyclic Prefix）では１スロットが７個のＯＦＤＭシンボルを含むが、拡張ＣＰ（extended-CP）では１スロットが６個のＯＦＤＭシンボルを含んでもよい。リソースグリッド上のそれぞれの要素をリソース要素（resource element）と呼ぶ。１個のリソースブロックは１２×７個のリソース要素を含む。下りリンクスロットに含まれるリソースブロックの数ＮDLは、下りリンク送信帯域幅による。上りリンクスロットは下りリンクスロットと同一の構造を有することができる。
図３は、下りリンクサブフレームの構造を示す図である。１個のサブフレーム内で第１のスロットにおける先頭の最大３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該当する。残りのＯＦＤＭシンボルは、物理下りリンク共有チャネル（Physical Downlink Shared Chancel；ＰＤＳＣＨ）が割り当てられるデータ領域に該当する。３ＧＰＰ ＬＴＥシステムで用いられる下りリンク制御チャネルには、例えば、物理制御フォーマット指示子チャネル（Physical Control Format Indicator CHannel；ＰＣＦＩＣＨ）、物理下りリンク制御チャネル（Physical Downlink Control CHannel；ＰＤＣＣＨ）、物理ＨＡＲＱ指示子チャネル（Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Chanel；ＰＨＩＣＨ）などがある。ＰＣＦＩＣＨは、サブフレームの最初のＯＦＤＭシンボルで送信され、サブフレーム内の制御チャネル送信に用いられるＯＦＤＭシンボルの数に関する情報を含む。ＰＨＩＣＨは、上りリンク送信の応答としてＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を含む。ＰＤＣＣＨで送信される制御情報を、下りリンク制御情報（Downlink Control Information；ＤＣＩ）という。ＤＣＩは、上りリンク又は下りリンクスケジューリング情報を含むか、任意の端末グループに対する上りリンク送信電力制御命令を含む。ＰＤＣＣＨは、下りリンク共有チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）のリソース割当て及び送信フォーマット、上りリンク共有チャネル（ＵＬ−ＳＣＨ）のリソース割当て情報、ページングチャネル（ＰＣＨ）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（Random Access Response）などの上位層制御メッセージのリソース割当て、任意の端末グループ内の個別端末に対する送信電力制御命令セット、送信電力制御情報、ＶｏＩＰ（Voice over IP）の活性化などを含むことができる。複数のＰＤＣＣＨが制御領域内で送信されてもよく、端末は複数のＰＤＣＣＨをモニタリングすることができる。ＰＤＣＣＨは一つまたは複数の連続する制御チャネル要素（Control Channel Element；ＣＣＥ）のアグリゲーション（集合）（組合せ）（aggregation）で送信される。ＣＣＥは、無線チャネルの状態に基づくコーディングレートでＰＤＣＣＨを提供するために用いられる論理割当て単位である。ＣＣＥは、複数のリソース要素グループに対応する。ＰＤＣＣＨのフォーマットと利用可能なビット数とは、ＣＣＥの数とＣＣＥによって提供されるコーディングレートとの間の相関関係によって決定される。基地局は、端末に送信されるＤＣＩによってＰＤＣＣＨフォーマットを決定し、制御情報に巡回冗長検査（Cyclic Redundancy Check；ＣＲＣ）を付加する。ＣＲＣは、ＰＤＣＣＨの所有者又は用途によって無線ネットワーク一時（臨時）識別子（Radio Network Temporary Identifier；ＲＮＴＩ）という識別子でマスクされる。ＰＤＣＣＨが特定端末に対するものであれば、端末のｃｅｌｌ−ＲＮＴＩ（Ｃ−ＲＮＴＩ）識別子をＣＲＣにマスクすることができる。又は、ＰＤＣＣＨがページングメッセージに対するものであれば、ページング指示子識別子（Paging Indicator Identifier；Ｐ−ＲＮＴＩ）をＣＲＣにマスクすることができる。ＰＤＣＣＨがシステム情報（より具体的には、システム情報ブロック（ＳＩＢ））に関するものであれば、システム情報識別子及びシステム情報ＲＮＴＩ（ＳＩ−ＲＮＴＩ）をＣＲＣにマスクすることができる。端末のランダムアクセスプリアンブルの送信に対する応答であるランダムアクセス応答を示すために、ランダムアクセス−ＲＮＴＩ（ＲＡ−ＲＮＴＩ）をＣＲＣにマスクすることができる。
図４は、上りリンクサブフレームの構造を示す図である。上りリンクサブフレームは、周波数領域で制御領域とデータ領域とに分けることができる。制御領域には、上りリンク制御情報を含む物理上りリンク制御チャネル（Physical Uplink Control CHannel；ＰＵＣＣＨ）が割り当てられる。データ領域には、ユーザデータを含む物理上りリンク共有チャネル（Physical Uplink Shared CHannel；ＰＵＳＣＨ）が割り当てられる。単一搬送波特性を維持するために、一つの端末はＰＵＣＣＨとＰＵＳＣＨとを同時に送信しない。一つの端末のＰＵＣＣＨは、サブフレームにおいてリソースブロック対（RB pair）に割り当てられる。リソースブロック対に属するリソースブロックは、２スロットに対して互いに異なった副搬送波を占める。これを、ＰＵＣＣＨに割り当てられるリソースブロック対がスロット境界で周波数ホップ（frequency-hopped）するという。
参照信号（Reference Signal；ＲＳ）
無線通信システムでパケットを送信する際、送信されるパケットは無線チャネルを介して送信されるため、送信過程で信号の歪みが発生し得る。歪んだ信号を受信側で正しく受信するためには、チャネル情報を用いて受信信号の歪みを補正しなければならない。チャネル情報を把握するために、送信側も受信側も知っている信号を送信し、該信号がチャネルを介して受信される際の歪みの程度を用いてチャネル情報を得る方法を主に用いる。該信号をパイロット信号（Pilot Signal）又は参照信号（Reference Signal）という。
マルチアンテナを使ってデータを送受信する場合には、それぞれの送信アンテナと受信アンテナとの間のチャネル状況を知る（探し出す）こと（knowledge）によって正しい信号を受信することができる。よって、各送信アンテナ別に、より詳しくはアンテナポート別に別の参照信号が存在しなければならない。
参照信号は上りリンク参照信号と下りリンク参照信号とに分けることができる。現在、ＬＴＥシステムには、上りリンク参照信号として、
ｉ）ＰＵＳＣＨ及びＰＵＣＣＨを介して送信された情報のコヒーレントな（coherent）復調に関するチャネル推定に関する復調用参照信号（DeModulation-Reference Signal、ＤＭ−ＲＳ）、及び
ii）基地局又はネットワークが他の周波数での上りリンクチャネルの品質を測定するサウンディング参照信号（Sounding Reference Signal、ＳＲＳ）がある。
一方、下りリンク参照信号には、
ｉ）セル内の全ての端末が共有するセル固有参照信号（Cell-specific Reference Signal、ＣＲＳ）、
ii）特定端末のみに関する端末固有参照信号（UE-specific Reference Signal）
iii）ＰＤＳＣＨが送信される場合、コヒーレントな復調のために送信される復調用参照信号（DeModulation-Reference Signal、ＤＭ−ＲＳ）、
iv）下りリンクＤＭＲＳが送信される場合、チャネル状態情報（Channel State Information；ＣＳＩ）を伝達するチャネル状態情報参照信号（Channel State Information-Reference Signal、ＣＳＩ−ＲＳ）、
ｖ）ＭＢＳＦＮ（Multimedia Broadcast Single Frequency Network）モードで送信される信号に対するコヒーレントな復調のために送信されるＭＢＳＦＮ参照信号（ＭＢＳＦN Reference Signal）、及び
vi）端末の地理的位置情報を推定（推正）する（estimate）のに用いられる位置参照信号（Positioning Reference Signal）がある。
参照信号は、その目的によって、二つに大別することができる。チャネル情報獲得に関する参照信号とデータ復調に関して用いられる参照信号とがある。前者はＵＥが下りリンクへのチャネル情報を獲得することがその目的であるので、広帯域で送信されなければならず、特定のサブフレームで下りリンクデータを受信しない端末であってもその参照信号を受信しなければならない。また、これはハンドオーバなどの状況にも用いられる。後者は基地局が下りリンクを送信するときに該当のリソースと一緒に送信する参照信号で、端末は該当の参照信号を受信することで、チャネルを測定してデータを復調することができるようになる。この参照信号はデータが送信される領域で送信されなければならない。
マルチアンテナ（ＭＩＭＯ）システムのモデル化
図５はマルチアンテナを有する無線通信システムの構成図である。
図５（ａ）に示したように、送信アンテナの数をＮＴ個に、受信アンテナの数をＮＲ個に増やせば、送信器又は受信器でのみ複数のアンテナを使う場合とは違い、アンテナ数に比例して理論的なチャネル送信容量が増加する。したがって、送信レートを向上させ、周波数効率を画期的に向上させることができる。チャネル送信容量が増加するに従い、送信レートは理論的に単一アンテナの利用時の最大送信レート（Ｒｏ）にレート増加率（Ｒｉ）が掛けられた分だけ増加することができる。
〔数式１〕
例えば、４個の送信アンテナと４個の受信アンテナとを用いるＭＩＭＯ通信システムでは、単一アンテナシステムに比べて理論上４倍の送信レートを獲得することができる。マルチアンテナシステムの理論的容量の増加が９０年代中盤に証明された以後、実質的にデータ送信レート（率）（rate）を向上させるための多様な技術が現在まで活発に研究されている。また、いくつかの技術は既に３世代移動通信、次世代無線ＬＡＮなどの多様な無線通信などの標準に反映されている。
現在までのマルチアンテナ関連の研究動向を調べると、多様なチャネル環境及び多重接続環境でのマルチアンテナ通信容量の計算などについての情報理論の側面の研究、マルチアンテナシステムの無線チャネル測定及びモデル（模型）（model）導出研究、送信信頼度の向上及び送信レートの向上のための時空間（spatiotemporal）信号処理技術の研究など、多様な観点で活発な研究が進行されている。
マルチアンテナシステムにおける通信方法を、数学的モデルを用いてより具体的に説明する。前記システムにはＮＴ個の送信アンテナとＮＲ個の受信アンテナとが存在すると仮定する。
送信信号を調べると、ＮＴ個の送信アンテナがある場合、送信可能な情報片の最大数（the maximum number of pieces of information）はＮＴ個である。送信情報は次のように表現できる。
〔数式２〕
〔数式３〕
〔数式４〕
〔数式５〕
〔数式６〕
一方、図５（ｂ）はＮＴ個の送信アンテナから受信アンテナｉへのチャネルを示す図である。前記チャネルを束ねてベクタ及び行列の形態で示すことができる。図５（ｂ）で、全ＮＴ個の送信アンテナから受信アンテナｉに到着するチャネルは次のように示すことができる。
〔数式７〕
したがって、ＮＴ個の送信アンテナからＮＲ個の受信アンテナに到着する全てのチャネルは次のように表現できる。
〔数式８〕
〔数式９〕
前述した数式モデルによって受信信号は次のように表現できる。
〔数式１０〕
〔数式１１〕
ランクの他の定義は、行列を固有値分解（Eigen value decomposition）したとき、０でない固有値の数として定義することができる。同様に、ランクのさらに他の定義は、特異値分解（singular value decomposition）したとき、０でない特異値の数として定義することができる。したがって、チャネル行列におけるランクの物理的な意味は、与えられたチャネルで互いに異なる情報を送信することができる最大数であると言える。
ＰＳＳ（Primary Synchronous Signal）／ＳＳＳ（Secondary Synchronous Signal）
図６は、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムにおいてセル探索（cell search）に使用される同期信号であるＰＳＳ及びＳＳＳを説明する図である。ＰＳＳ及びＳＳＳを説明するのに先立ち、セル探索について説明すると、セル探索は、端末が最初にセルに接続する場合、現在接続されているセルから他のセルにハンドオーバを行う場合、又はセル再選択（Cell reselection）の場合などのために行うものであって、セルに対する周波数及びシンボル同期の取得、セルの下りリンクフレーム同期の取得、及びセル識別子（ＮID Cell）の決定からなることができる。セル識別子は、３個が一つのセルグループをなし、セルグループは１６８個存在することができる。
セル探索のために、基地局ではＰＳＳ及びＳＳＳを伝送（送信）する（transmits）。端末は、ＰＳＳを検出して、セルの５ｍｓタイミングを取得し、セルグループ内のセル識別子に関して知ることができる。また、端末は、ＳＳＳを検出して無線（ラジオ）（radio）フレームタイミング及びセルグループを知ることができる。
図６を参照すると、ＰＳＳは、０番及び５番サブフレームで送信され、より詳細には、０番及び５番サブフレームにおいて最初のスロットの最後のＯＦＤＭシンボルで送信される。また、ＳＳＳは、０番及び５番サブフレームの最初のスロットの終わりから２番目のＯＦＤＭシンボルで送信される。すなわち、ＳＳＳは、ＰＳＳが送信される直前のＯＦＤＭシンボルで送信される。このような伝送タイミングはＦＤＤの場合であり、ＴＤＤの場合、ＰＳＳは１番及び６番サブフレームの３番目のシンボル、つまりＤｗＰＴＳで送信され、ＳＳＳは０番及び５番サブフレームの最後のシンボルで送信される。すなわち、ＴＤＤにおいて、ＳＳＳは、ＰＳＳよりも３シンボル前で送信される。
ＰＳＳは長さ６３のザドフチュー（Zadoff-Chu）シーケンスであり、実際の伝送においては、シーケンスの両端に０がパディングされ、シーケンスがシステム周波数帯域幅の中央の７３個の副搬送波（ＤＣ副搬送波を除けば７２個の副搬送波、すなわち６ＲＢ）上で送信される。ＳＳＳは、長さ３１の２個のシーケンスが周波数インターリーブされた長さ６２のシーケンスからなり、ＰＳＳと同様に、全システム帯域幅の中央の７２個の副搬送波上で送信される。
ＰＢＣＨ（Physical Broadcast CHannel）
図７は、ＰＢＣＨを説明する図である。ＰＢＣＨは、マスタ（主）情報ブロック（Master Information Block、ＭＩＢ）に相当するシステム情報が送信されるチャネルであって、端末が上述したＰＳＳ／ＳＳＳを介して下りリンク同期を取り、セル識別子を取得した後、システム情報を取得するのに使用される。ここで、ＭＩＢには、下りリンクセル帯域幅情報、ＰＨＩＣＨ設定情報、サブフレーム番号（System Frame Number、ＳＦＮ）などが含まれてもよい。
ＭＩＢは、図７に示したように、１個のＭＩＢ伝送ブロックが、４個の連続した無線フレームにおいてそれぞれ最初のサブフレームを介して送信される。より詳細に説明すると、ＰＢＣＨは、４個の連続した無線フレームにおいて０番サブフレームの２番目のスロットの最初の４個のＯＦＤＭシンボルで送信される。したがって、１個のＭＩＢを伝送するＰＢＣＨは、４０ｍｓの周期で送信される。ＰＢＣＨは、周波数軸において全帯域幅の中央の７２個の副搬送波上で送信され、これは、最小の下りリンク帯域幅である６ＲＢに相当するもので、端末が全システム帯域幅の大きさを知らない場合でも問題なくＢＣＨを復号することができるようにするためである。
初期接続手順（Initial Access）
図８は３ＧＰＰシステムで用いられる初期接続手順及び物理チャネルを用いた信号送受信方法を説明する図である。
ＵＥは、電源がオンにされるか新たにセルに進入した場合、基地局と同期を取るなどの初期セル探索（Initial cell search）手順（procedure）を遂行する（Ｓ３０１）。このために、ＵＥは、基地局からＰＳＳ及びＳＳＳを受信して基地局と同期を取り、セルＩＤなどの情報を獲得することができる。その後、ＵＥは、基地局からＰＢＣＨ（Physical Broadcast CHannel）を受信してセル内放送情報を獲得することができる。一方、ＵＥ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ＵＥは、物理下りリンク制御チャネル（Physical Downlink Control CHannel；ＰＤＣＣＨ）及び前記ＰＤＣＣＨに含まれた情報によっ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り、より具体的なシステム情報を獲得することができる（Ｓ３０２）。
一方、基地局に最初に接続するかあるいは信号伝送に関する無線リソースがない場合、ＵＥは基地局に対してランダムアクセス（任意の接続）手順（過程）（Random Access Procedure；ＲＡＣＨ）を遂行することができる（段階Ｓ３０３〜段階Ｓ３０６）。このために、ＵＥは、物理ランダムアクセス（任意接続）チャネル（Physical Random Access CHannel；ＰＲＡＣＨ）を介して特定の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）。衝突（競争）（contention）ベースのＲＡＣＨの場合、さらに衝突解決手順（Contention Resolution Procedure）を遂行することができる。
上述したような手順を遂行したＵＥは、以後、一般的な上り／下りリンク信号伝送手順として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）伝送（Ｓ３０８）を遂行することができる。特に、ＵＥ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、ＵＥに対するリソース割当て情報などの制御情報を含み、その使用目的によってフォーマットが互いに違う。
一方、ＵＥが上りリンクを介して基地局に送信するかあるいはＵＥが基地局から受信する制御情報は、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システムの場合、ＵＥは、上述した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。
Ｉ． Ｄ２Ｄ（Device To Device）ＵＥの同期ソース（synchronization source）
以下では、上述した説明及び既存ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムに基づき、Ｄ２Ｄ通信におけるＤ２Ｄ ＵＥ間の同期の取得について説明する。Ｄ２ＤはＵＥ間の直接通信を意味するもので、‘Ｄ２Ｄ’という用語は‘サイドリンク（Sidelink）’という用語に置き換えるか混用することができる。Ｄ２Ｄ ＵＥは、Ｄ２ＤをサポートするＵＥを意味する。以下で、レガシＵＥという限定がなければ、‘ＵＥ’は‘Ｄ２Ｄ ＵＥ’を意味することができる。
ＯＦＤＭシステムにおいては、時間／周波数同期が取れない場合、セル間の干渉（Inter-Cell Interference）によってＯＦＤＭ信号において相異なるＵＥ間での多重化（マルチプレックシング）（multiplexing）が不可能になることがあり得るため、同期化は必要である。しかし、同期を取るために、Ｄ２Ｄ ＵＥが個別的に同期信号を送受信し、全てのＤ２Ｄ ＵＥが個別的に同期化を行うことは非効率的である。したがって、Ｄ２Ｄのような分散ノードシステムでは、特定のノードが基準となる同期信号を送信し、残りのＤ２Ｄ ＵＥがこれと同期を取ることができる。言い換えれば、Ｄ２Ｄ信号の送受信のために、一部のノードが周期的にＤ２Ｄ同期信号（D2D Synchronization Signal、以下‘Ｄ２ＤＳＳ’）を送信し、残りのＤ２Ｄ ＵＥがこれと同期を取って信号を送受信する方式を用いることができる。このように、Ｄ２ＤＳＳを送信するノードを同期ソース（synchronization source）と呼ぶことにする。同期ソースは他のＤ２Ｄ ＵＥにとって同期化の基準となることができる。
同期ソースは、例えばｅＮＢ又はＤ２Ｄ ＵＥでもよいが、これに限定されない。同期ソースがｅＮＢである場合、ｅＮＢが送信するＤ２ＤＳＳはレガシ同期信号（例えば、ｅＮＢ ｔｏ ＵＥ通信に関するＲｅｌ−８ ＰＳＳ／ＳＳＳ）を含むことができる。
ネットワークカバレッジ内のＤ２Ｄ ＵＥ（以下、‘ｉｎ＿ＵＥ’）は、ｅＮＢから指示を受けるかあるいは所定の条件が満たされる場合に同期ソースとして動作することができる。ネットワークカバレッジ外のＤ２Ｄ ＵＥ（以下、‘ｏｕｔ＿ＵＥ’）は、Ｄ２Ｄ ＵＥクラスタ（cluster）のヘッダ（header）ＵＥから指示を受けるかあるいは所定の条件が満たされる場合に同期ソースとして動作することができる。
同期ソースは無線環境によって様々なタイプとして動作することができる。理解を助けるために、同期ソースのタイプを下記のようにＩＳＳ、ＤＳＳ＿１及びＤＳＳ＿２に分類するが、本発明がこれに限定されるものではない。
●ＩＳＳ（Independent Synchronization Source）
ＩＳＳは、他の同期ソースの同期タイミングと独立してＤ２ＤＳＳ、ＰＤ２ＤＳＣＨ（Physical D2D Synchronization CHannel）及び／又はＰＤ２ＤＳＣＨのＤＭＲＳを送信することができる。ＰＤ２ＤＳＣＨはＤ２ＤＳＳと同一のサブフレームを介して送信されるＤ２Ｄ放送チャネルであって、ＰＤ２ＤＳＣＨを介して送信される情報要素（information element）についての詳細な事項は後述する。ｉｎ＿ＵＥはｅＮＢと同期を取ることが一般的なので、ＩＳＳはｏｕｔ＿ＵＥであるとみなし得る。ＵＥが同期ソースとして動作することについて他の特別な説明（例えば、ＤＳＳとして動作）がなければ、ＵＥがＩＳＳとして動作することを意味することができる。
ＩＳＳに関するＤ２ＤＳＳ／ＰＤ２ＤＳＣＨの伝送周期及びリソースは、前もって設定されるか、指定されたリソースプール（resource pool）から選択できる。
●ＤＳＳ＿１（Dependent Synchronization Source Type 1）
ＤＳＳ＿１は、ＭＳＳ（Mother Synchronization source）の同期を基準として設定される。ＭＳＳは同期基準（synchronization reference）と呼ぶことができる。ＭＳＳはＩＳＳでもよいが、他のＤＳＳでもよい。ＤＳＳ＿１は、ＭＳＳのＤ２ＤＳＳタイミング、Ｄ２ＤＳＳシーケンス及びＰＤ２ＤＳＣＨのコンテンツなどをリレー（relaying）することができる。Ｉｎ＿ＵＥは、ｅＮＢと同期を取りながらＤ２ＤＳＳを送信することができるので、Ｉｎ＿ＵＥがＤＳＳ＿１として動作する場合、ｅＮＢはＭＳＳとして動作することができる。
●ＤＳＳ＿２（Dependent Synchronization Source Type 2）
ＤＳＳ＿２もＭＳＳの同期を基準に設定され、ＭＳＳのＤ２ＤＳＳタイミング、シーケンスをリレーすることができる。ＤＳＳ＿１とは違い、ＤＳＳ＿２はＰＤ２ＤＳＣＨのコンテンツはリレーしないと仮定する。Ｉｎ＿ＵＥがＤＳＳ＿２として動作する場合、ｅＮＢはＭＳＳとして動作することができる。
以下で、ＤＳＳに対して特別な限定がなければ、ＤＳＳ＿１及びＤＳＳ＿２を一緒に包括するものとして解釈される。
上述したように、ＩＳＳは同期の基準（例えば、ＭＳＳ）が必須ではないが、ＤＳＳの場合は同期の基準が必要である。したがって、ＩＳＳとして動作するかそれともＤＳＳとして動作するかを選択する処理（過程）（process）は、結局他の同期ソースを同期の基準として選択するか否かを決定する処理に係わる。例えば、ＵＥが他の同期ソース（例えば、ｅＮＢ又はＵＥ）を同期の基準として選択する場合はＤＳＳとして動作し、他の同期ソースを同期の基準として選択しない場合はＩＳＳとして動作することができる。ＵＥは、他の同期ソースを同期の基準として選択するか否かを判断するために、後述するように、他の同期ソースに対する測定を遂行し、測定結果が所定の条件を満たすか否かを判断することができる。
ＩＩ． Ｄ２ＤＳＳ（D2D Synchronization Signal）
Ｄ２ＤＳＳは、ＰＤ２ＤＳＳ（Primary D2DSS）及びＳＤ２ＤＳＳ（Secondary D2DSS）を含むことができる。‘ＰＤ２ＤＳＳ’という用語は‘ＰＳＳＳ（Primary Sidelink Synchronization Signal）’という用語と代替又は混用し、‘ＳＤ２ＤＳＳ’という用語は‘ＳＳＳＳ（Secondary Sidelink Synchronization Signal）’という用語と代替又は混用することができる。
Ｄ２Ｄ動作はＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムを基にして構成され、ＰＤ２ＤＳＳ及びＳＤ２ＤＳＳもＬＴＥ／ＬＴＥ−ＡのＰＳＳ／ＳＳＳを基にして生成されることができる。例えば、ＰＤ２ＤＳＳは、所定の長さのザドフチューシーケンス（Zadoff-chu sequence）であるか、あるいはＰＳＳに対する類似／変形／繰返しの構造などでもよい。ＳＤ２ＤＳＳは、Ｍ−シーケンス又はＳＳＳに対する類似／変形／繰返の構造などでもよい。より具体的には、ＬＴＥのＰＳＳシーケンスを生成する数式１２を、ＰＤ２ＤＳＳを生成するために再使用することができる。
〔数式１２〕
数式１２において、ｕはザドフチュー（Zadoff-Chu）シーケンスのルートインデックスである。ＬＴＥ ＰＳＳのルートインデックスｕは｛２５，２９，３４｝の中から一つが選択され、選択された値に基づいて物理セルＩＤ（ＮID Cell）が生成される。より具体的には、物理セルＩＤ ＮID Cell＝３ＮＩＤ （１）＋ＮＩＤ （２）として与えられる。ＮＩＤ （１）はＳＳＳシーケンスから導出される０〜１６７の中の一つの数であり、ＮＩＤ （２）はＰＳＳシーケンスから導出される０〜２の中の一つの数である。ＮＩＤ （２）＝０、１、２は、それぞれルートインデックス｛２５，２９，３４｝と対応する。
ただし、生成されたＬＴＥのＰＳＳのシーケンスはｅＮＢによってＤＬリソースで送信されるが、Ｄ２Ｄ通信がＵＬリソース上で遂行されるので、ＰＤ２ＤＳＳは同期ソースによってＵＬリソースで送信される。
同期ソースとして動作するＵＥが送信するＤ２ＤＳＳは下記の２種類が可能である。
●Ｄ２ＤＳＳｕｅ＿ｎｅｔ：伝送タイミング基準がｅＮＢであるとき、ＵＥから送信されるＤ２ＤＳＳシーケンスセット
●Ｄ２ＤＳＳｕｅ＿ｏｏｎ：伝送タイミング基準がｅＮＢではないとき、ＵＥから送信されるＤ２ＤＳＳシーケンスセット
一方、ＩＳＳはｏｕｔ＿ＵＥでのみ可能なので、ＩＳＳはＤ２ＤＳＳｕｅ＿ｏｏｎの中の一つのＤ２ＤＳＳを送信する。
ＭＳＳとしてｅＮＢに従うＤＳＳはｉｎ＿ＵＥに相当するので、ＤＳＳはＤ２ＤＳＳｕｅ＿ｎｅｔの中の一つのＤ２ＤＳＳを送信する。
ＭＳＳとして他のＵＥに従うＤＳＳはｏｕｔ＿ＵＥに相当する。ＭＳＳがＤ２ＤＳＳｕｅ＿ｏｏｎを送信すれば、ＤＳＳもＤ２ＤＳＳｕｅ＿ｏｏｎを送信する。ただし、ＭＳＳがＤ２ＤＳＳｕｅ＿ｎｅｔを送信する場合には、ＤＳＳもＤ２ＤＳＳｕｅ＿ｎｅｔをリレーすることもでき、あるいは自体のネットワーク接続（連結）（network connection）状態を反映するために、Ｄ２ＤＳＳｕｅ＿ｏｏｎを送信することもできる。
上述したＤ２ＤＳＳｕｅ＿ｎｅｔはネットワークカバレッジ内でのＤ２ＤＳＳ、Ｄ２ＤＳＳｕｅ＿ｏｏｎはネットワークカバレッジ外でのＤ２ＤＳＳを意味することができる。Ｄ２ＤＳＳｕｅ＿ｎｅｔとＤ２ＤＳＳｕｅ＿ｏｏｎとの区別は、ザドフチューシーケンスであるＰＤ２ＤＳＳのルートインデックスに基づくものでもよい。例えば、Ｄ２ＤＳＳｕｅ＿ｎｅｔに関するＰＤ２ＤＳＳのルートインデックスは、Ｄ２ＤＳＳｕｅ＿ｏｏｎに関するＰＤ２ＤＳＳのルートインデックスと違って設定されることができる。
本発明の一実施例によると、ＰＤ２ＤＳＳのルートインデックスは２６又は３７が使われることができる。また、１個のサブフレーム内で２個のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルがＰＤ２ＤＳＳを送信するのに割り当てられることができる（以下、ＰＤ２ＤＳＳシンボル）。例えば、一般ＣＰの場合、インデックス１、２に相当するＳＣ−ＦＤＭＡシンボルがＰＤ２ＤＳＳシンボルでもよく、拡張ＣＰの場合、インデックス０、１に相当するＳＣ−ＦＤＭＡシンボルがＰＤ２ＤＳＳシンボルでもよい。
このように、１個のサブフレーム内に２個のＰＤ２ＤＳＳシンボルが存在するとき、２個のＰＤ２ＤＳＳシンボルにマッピングされるＰＤ２ＤＳＳのシーケンスを互いに同一に設定するか否かを説明する。
本発明の一実施例によると、２個のＰＤ２ＤＳＳシンボルにマッピングされるＰＤ２ＤＳＳのシーケンスが互いに同一であってもよい。言い換えれば、ルートインデックスの２６及び３７の中のいずれか一つに基づいて生成されたＰＤ２ＤＳＳシーケンスが２個のＰＤ２ＤＳＳシンボルで繰り返し送信されることができる。このとき、Ｄ２ＤＳＳｕｅ＿ｎｅｔとＤ２ＤＳＳｕｅ＿ｏｏｎとはルートインデックスによって区別されることができる。例えば、ルートインデックス２６はＤ２ＤＳＳｕｅ＿ｎｅｔと対応し、ルートインデックス３７はＤ２ＤＳＳｕｅ＿ｏｏｎと対応することができる。
一方、同期化を行うＤ２Ｄ ＵＥは、キャリア周波数に対して最大±１０ｐｐｍの周波数オフセット（frequency offset）を有することができる。Ｄ２Ｄ動作において、Ｄ２Ｄ Ｔｘ ＵＥ及びＤ２Ｄ Ｒｘ ＵＥを考慮する場合、Ｄ２Ｄリンクで発生し得る周波数オフセットの範囲（range）は−２０ｐｐｍ〜２０ｐｐｍとなることができる。−２０ｐｐｍ〜２０ｐｐｍの周波数オフセットを仮定するとき、ＲＡＮ４でＥ−ＵＴＲＡ動作帯域として指定されたＢａｎｄ ７（ＵＬ：２５００〜２５７０ＭＨｚ）の場合、５０ｋＨｚ以上の高い周波数オフセットを引き起こすことができる。
図９は、２個のＰＤ２ＤＳＳシンボルが１個のルートインデックスによって生成された同一のＰＤ２ＤＳＳを送信する場合、ＰＤ２ＤＳＳの検出性能をシミュレーションした結果である。図９で、（ａ）はルートインデックス２６が繰り返し使用された結果であり、（ｂ）はルートインデックス３７が繰り返し使用された結果である。各線は互いに異なる周波数オフセット値である０Ｈｚ、５Ｈｚ及び１０Ｈｚを示す。
図９に示したように、周波数オフセットが増加するに従い、自己相関に基づくＰＤ２ＤＳＳの検出性能が低下することができる。これを改善する方法として、ＰＤ２ＤＳＳを受信しようとするＵＥは、予想される周波数オフセットを仮定（先補償）して検出を試みることができる。すなわち、ＵＥは、受信した信号に一定の大きさの周波数オフセットを適用（印加）し（apply）、その後、自己相関を遂行することができる。このような仮説的検出（hypothetical detection）によって検出性能を改善することができる。ただし、ＵＥが多様な周波数オフセットの各仮説レベル（hypothesis level）ごとに検出を試みるので、仮説レベルに比例して検出の複雑度が増加することができる。
仮説レベルを減らす一つの方法として、ＰＤ２ＤＳＳシンボルのそれぞれに相異なるルートインデックスによって生成されたＰＤ２ＤＳＳがマッピングされることができる。この場合、ルートインデックスの組合せは、｛２６，３７｝又は｛３７，２６｝が使われることができる。
本発明のさらに他の一実施例によると、カバレッジ内（in-coverage）ではＰＤ２ＤＳＳシンボルに同じＰＤ２ＤＳＳシーケンス（例えば、同じルートインデックス）がマッピングされ、カバレッジ外（out-coverage）ではＰＤ２ＤＳＳシンボルのそれぞれに相異なるＰＤ２ＤＳＳシーケンスがマッピングされることができる。よって、ＰＤ２ＤＳＳシンボルのＰＤ２ＤＳＳシーケンスが互いに同一であるか否かによって、Ｄ２ＤＳＳｕｅ＿ｎｅｔとＤ２ＤＳＳｕｅ＿ｏｏｎとが区別されることができる。
ＩＩＩ． ＰＤ２ＤＳＣＨ（Physical D2D Synchronization CHannel）
ＰＤ２ＤＳＣＨ（Physical D2D Synchronization CHannel）は、Ｄ２Ｄ信号送受信の前にＤ２Ｄ ＵＥが一番先に知っていなければならない基本となるシステム情報（例えば、D2D Master Information Block、Ｄ２Ｄ ＭＩＢ）が送信される放送チャネルでもよい。‘ＰＤ２ＤＳＣＨ’という用語は‘ＰＳＢＣＨ（Physical Sidelink Broadcast CHannel）’という用語で呼ぶことができる。ＰＤ２ＤＳＣＨはＤ２ＤＳＳと同一のサブフレーム上で送信されることができる。
ＰＤ２ＤＳＣＨを介して送信されるシステム情報は、例えばＤ２Ｄ通信に関する帯域幅の大きさ、Ｄ２Ｄフレームナンバ、Ｄ２Ｄサブフレームナンバ、ＴＤＤの場合は、ＵＬ−ＤＬ設定情報、ＣＰ長、Ｄ２Ｄサブフレームパターンについての情報（例えば、ビットマップ）及びＤ２Ｄリソースプールについての情報の中の少なくとも一つを含むことができるが、これに限定されない。
ＰＤ２ＤＳＣＨの復調（demodulation）のために、Ｄ２Ｄ ＤＭＲＳ（DeModulation RS）が一緒に送信されることができる。Ｄ２Ｄ ＤＭＲＳの生成にはＤ２Ｄ特定の一部のパラメータ（グループホッピング、シーケンスホッピング、直交シーケンス、ＲＳ長、レイヤ数、アンテナポートなど）が適用され、ＰＵＳＣＨに関するＵＬ ＤＭＲＳと類似した方式で生成されることができる。
以上の内容をまとめると、同期ソースは、Ｄ２Ｄ通信のためにＤ２ＤＳＳ（例えば、ＰＤ２ＤＳＳ、Ｓ２Ｄ２ＳＳ）、ＰＤ２ＤＳＣＨ（例えば、システム情報）及びＰＤ２ＤＳＣＨ復調に関するＤＭＲＳを１個のサブフレームを介して送信することができる。該当のサブフレームでは、ＰＤ２ＤＳＳのために２個のシンボルが割り当てられ、Ｓ２Ｄ２ＳＳのために２個のシンボルが割り当てられることができる。
一方、同期ソースがＤ２Ｄディスカバリ（discovery）のためにＤ２ＤＳＳを送信する場合には、ＰＤ２ＤＳＣＨ（例えば、システム情報）及びＰＤ２ＤＳＣＨ復調に関するＤＭＲＳは省略することができる。
ＩＶ． 同期ソースタイプの選択に関する測定
ＵＥがＤ２ＤＳＳを伝送又は中継しようとするとき、ＵＥが上述した同期ソースタイプ（例えば、ＩＳＳ、ＤＳＳ＿１、ＤＳＳ＿２）の中のどのタイプの同期ソースとして動作するかを決定する方法を説明する。
本発明の一実施例によると、ＵＥはｅＮＢ又はクラスタヘッダのシグナリングによって指示された同期ソースタイプとして動作することができる。クラスタ又は同期クラスタは同じ同期信号を送信するＤ２Ｄ ＵＥのグループでもよく、クラスタヘッダはクラスタに基準となる同期信号を提供するＤ２Ｄ ＵＥでもよい。ｅＮＢ又はクラスタヘッダは、ＤＳＳタイプをＵＥにシグナリングする場合、Ｄ２ＤＳＳ及び／又はＰＤ２ＤＳＣＨの基準となるノード（例えば、ｅＮＢ又は他のＵＥ）を指示することもできる。
本発明の他の一実施例によると、ＵＥは、ｅＮＢ、クラスタヘッダ、又は他の同期ソースから受信した信号（例えば、Ｄ２ＤＳＳ、ＰＤ２ＤＳＣＨ及び／又はＰＤ２ＤＳＣＨ ＤＭＲＳ）の受信性能によって自体が動作する同期ソースタイプを決定することができる。例えば、ＵＥは、同期ソースから受信した信号の測定結果によって、自体がＩＳＳとして動作（例えば、自らＤ２ＤＳＳ／ＰＤ２ＤＳＣＨ／ＰＤ２ＤＳＣＨ ＤＭＲＳを伝送）するか、それともＤＳＳとして動作（例えば、受信したＤ２ＤＳＳ／ＰＤ２ＤＳＣＨ／ＰＤ２ＤＳＣＨ ＤＭＲＳに従属）するかを決定することができる。これは、受信した信号の受信性能（あるいは受信電力）によって同期ソース選択が行われるものとして解釈することができる。
同期ソースの測定メトリック（metric）として、（ｉ）ＰＤ２ＤＳＣＨ ＢＬＥＲ（Block Error Rate）、又は（ｉｉ）信号受信電力（Signal Received Power、以下‘ＳＲＰ’）、例えばＤ２ＤＳＳの受信電力、ＰＤ２ＤＳＣＨ ＤＭＲＳの受信電力又はＰＤ２ＤＳＣＨ受信電力を考慮することができる。このとき、受信電力は信号伝送に使用された複数のリソースの平均電力でもよい。例えば、ＰＤ２ＤＳＣＨ ＤＭＲＳ伝送に使用された６ＲＢの平均電力が測定されることができるが、これに限定されない。以下、測定のメトリックによる実施例をより詳細に説明する。
●ＰＤ２ＤＳＣＨ ＢＬＥＲ（BLock Error Rate）を測定する実施例
上述したように、Ｄ２ＤＳＳとＰＤ２ＤＳＣＨとは同じサブフレーム上で多重化（multiplexing）することができる。例えば、サブフレームを構成するＰＲＢ対のシンボルの中で、Ｄ２ＤＳＳがマッピングされないシンボルにＰＤ２ＤＳＣＨがマッピングされることができる。ただし、実施例によって、ＰＤ２ＤＳＣＨとＤ２ＤＳＳとの伝送周期は互いに違って設定されることもできる。本実施例では、同期ソースを測定する方法としてＰＤ２ＤＳＣＨのＢＬＥＲを考慮する。
複数のサブフレームで受信されたＰＤ２ＤＳＣＨを統計的に分析する場合、ＰＤ２ＤＳＣＨ ＢＬＥＲがより正確に測定されることができるが、相対的に多くの時間が必要となる。したがって、複数のサブフレームで実際のＰＤ２ＤＳＣＨ ＢＬＥＲを測定する方法の他に、ＰＤ２ＤＳＣＨ ＢＬＥＲを推定することができる測定値を一つ又は一部のサブフレームでのみ獲得する方式を提案する。
例えば、ターゲットＢＬＥＲを満たすことができるＳＩＮＲ（Signal to Interference plus Noise Ratio）がターゲットＳＩＮＲとして設定される。説明の便宜のためにＳＩＮＲを例示するが、これに限定されない。例えば、一定時間内のＰＤ２ＤＳＣＨデコーディングの成否によって、あるいはＲＳＲＰ又はＲＳＲＱを介して、ＰＤ２ＤＳＣＨ ＢＬＥＲを推定する方式を用いることもできる。ＰＤ２ＤＳＣＨデコーディングにはＰＤ２ＤＳＣＨ ＤＭＲＳが使われるので、ＰＤ２ＤＳＣＨデコーディングが成功したということは、ＰＤ２ＤＳＣＨ ＤＭＲＳによってＰＤ２ＤＳＣＨのコンテンツを獲得したことを意味することができる。
ＵＥは、ＰＤ２ＤＳＣＨの既知の（知られた）信号（known signal）のＳＩＮＲを測定し、測定値をターゲットＳＩＮＲと比較する。このとき、既知の信号（known signal）は、ＰＤ２ＤＳＣＨのＤＭＲＳ、ＰＤ２ＤＳＳ及びＳＤ２ＤＳＳの少なくとも一つを含むことができる。他の実施例で、ＵＥは、ＰＤ２ＤＳＣＨに対するＤＭＲＳのＲＳＲＰ又はＲＳＲＱを測定し、測定値をターゲット値と比較することもできる。
ＵＥは、ＰＤ２ＤＳＣＨ ＢＬＥＲの測定に際して、ＰＤ２ＤＳＣＨが一定時間内に検出（又は受信）されたかを考慮することができる。前もって設定されたタイムウィンドウ（例えば、上位層シグナリング又は標準によって前もって設定された値）内にＰＤ２ＤＳＣＨが検出されない場合、ＵＥがＩＳＳとして動作するように定義されることもできる。例えば、一定時間はＤ２ＤＳＳが送信されたサブフレームに対応することができる。ＵＥは、Ｄ２ＤＳＳが送信されるサブフレームと同一のサブフレーム内でＰＤ２ＤＳＣＨが検出されたかを考慮することができる。ＰＤ２ＤＳＣＨの検出はＰＤ２ＤＳＣＨのデコーディングが成功した状態を意味するものでもよい。ＰＤ２ＤＳＣＨが正しく受信され、下位層でＣＲＣチェックを通過した場合、ＰＤ２ＤＳＣＨがデコーディング可能であり、ＵＥはこのような状態をＰＤ２ＤＳＣＨ検出としてみなすことができる。
ＰＤ２ＤＳＣＨ ＢＬＥＲは、同期ソースの信号（例えば、Ｄ２ＤＳＳ、ＰＤ２ＤＳＣＨ）に対する無線リソースモニタリング（Radio Link Monitoring：ＲＬＭ）によって推定することもできる。例えば、一定時間の間ＰＤ２ＤＳＣＨのデコーディングが失敗すれば、ＵＥは、周辺に適切な同期ソースがないか、あるいは同期ソースが存在してもリンクが不安定であって同期ソースとの同期を維持することができないとみなし、同期ソースタイプの選択を遂行することができる。Ｄ２ＤリンクのＲＬＭは、既存のｅＮＢ−ＵＥリンクのＲＬＭと同様に遂行することができる。
本実施例によると、ターゲットＢＬＥＲに近い性能を見せる無線チャネル環境でＵＥが多様な（多くの）（various）状態（例えば、ＩＳＳ／ＤＳＳ／Ｎｏ ＳＳ）に移動（遷移）し続ける、いわゆるピンポン（ping-pong）現象を減らすことができる。例えば、ＵＥに‘ＰＤ２ＤＳＣＨ ａ％ ＢＬＥＲ（例えば、１０％）’に相当するｌｉｎｋ ｑｕａｌｉｔｙ Ｔｏｕｔと‘ＰＤ２ＤＳＣＨ ｂ％ ＢＬＥＲ（例えば、２％）’に相当するｌｉｎｋ ｑｕａｌｉｔｙ Ｔｉｎが設定される。仮に、一定時間の間Ｔｏｕｔより低いリンク品質が維持される場合、ＵＥは状態を変更（例えば、ＤＳＳからＩＳＳに転換）し、一定時間の間Ｔｉｎに相当するリンク品質が維持されるときには現在状態を維持（例えば、ＤＳＳを維持）する動作を遂行することができる。本実施例に対する具体的な動作は、後述するＲＬＦ手順と類似することができる。このように、ＰＤ２ＤＳＣＨ ＢＬＥＲに対する閾値は、単一値による測定（推定）だけではなくＲＬＭ方式の測定に関して（のための形態に）（for estimation using a single value and estimation of an RLM method）設定されることもできる。
●ＳＲＰ（Signal Received Power）を測定する実施例
上述したように、ＵＥは、同期ソースから受信したＤ２ＤＳＳの受信電力、ＰＤ２ＤＳＣＨの受信電力又はＰＤ２ＤＳＣＨのＤＭＲＳの受信電力を測定することができる。
Ｄ２ＤＳＳの受信電力はＳＳＲＰ（Synchronization Signal Received Power）と呼ぶことができる。ＳＳＲＰは、ＰＳＳＲＰ（Primary D2DSS Received Power）、ＳＳＳＲＰ（Secondary D2DSS Received Power）及びＡＳＳＲＰ（Average D2DSS Received Power）の中の少なくとも一つ又はこれらの組合せを含むことができる。
ＰＳＳＲＰは、ＰＤ２ＤＳＳに対する測定結果である。ＰＤ２ＤＳＳに使われるルートインデックスが３個以下で、ＵＥの周辺に複数の同期ソースが存在すれば、複数の同期ソースから同じＰＤ２ＤＳＳシーケンスを重畳して受信することができるため、個別の同期ソースのＰＤ２ＤＳＳを測定するのに精度が低下することができる。
ＳＳＳＲＰは、ＳＤ２ＤＳＳに対する測定結果である。ＳＳＳＲＰの場合、複数のルートインデックスが存在するので、ＳＳＳＲＰを測定する場合、同じシーケンスが重畳して受信されるＰＳＳＲＰの問題点を解決することができる。しかし、ＭシーケンスのＰＡＰＲ（Peak to Average Power Ratio）を低減する（低める）ために電力低減（減少）（power reduction）を適用すれば、ＳＳＳＲＰのために使用されたルートインデックスの値によって受信電力値が変わることができる。これを解決するために、ルートインデックス別にＳＳＳＲＰの基準値を補正する必要がある。
ＡＳＳＲＰは、ＰＤ２ＤＳＳ及びＳＤ２ＤＳＳに対する測定を平均した結果である。ＡＳＳＲＰが使われる場合にもＳＳＳＲＰと同様に、ＳＤ２ＤＳＳの電力低減（power reduction）を適用することができる。例えば、平均を計算するとき、ＳＤ２ＤＳＳのルートインデックスによってＳＤ２ＤＳＳに適用される加重値が変更されることができる。一方、ＰＤ２ＤＳＳとＳＤ２ＤＳＳとの電力比（power ratio）が与えられれば、ＳＤ２ＤＳＳに対して測定された受信電力値がＰＤ２ＤＳＳを基準にどのレベルであるかを換算した後で平均を計算することができる。ＰＤ２ＤＳＳ及びＳＤ２ＤＳＳの平均伝送電力がそれぞれ２０ｄＢｍ、１０ｄＢｍの場合、ＰＤ２ＤＳＳ及びＳＤ２ＤＳＳの平均電力は１／２＊（ＰＤ２ＤＳＳ受信電力＋２＊ＳＤ２ＤＳＳ受信電力）のように計算することができる。
一方、上述した実施例では、ＰＤ２ＤＳＳ、ＳＤ２ＤＳＳの受信電力値を平均する例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ＰＤ２ＤＳＳ、ＳＤ２ＤＳＳ、ＰＤ２ＤＳＣＨ ＤＭＲＳの一部又は全部に対する平均受信電力（又は平均ＲＳＲＱ、平均ＲＳＳＩ）を使うことができる。一実施例によると、ＰＤ２ＤＳＣＨ ＤＭＲＳの平均受信電力（ＲＳＲＰ）を同期ソースの選択のために使うことができる。ＵＥは、ＰＤ２ＤＳＣＨ ＤＭＲＳが受信されたリソース（例えば、６ＲＢ）でＰＤ２ＤＳＣＨ ＤＭＲＳの受信電力を平均することができる。
また、本発明の他の一実施例によると、ＳＲＰは、ＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality）に置き換えるか、ＲＳＲＱを計算するのに使うこともできる。例えば、ＵＥは、Ｄ２ＤＳＳ又はＰＤ２ＤＳＣＨ ＤＭＲＳの信号を測定し、Ｄ２ＤＳＳ及びＰＤ２ＤＳＣＨ ＤＭＲＳが送信されるリソース領域での全体信号測定を遂行することによってＲＳＲＱを獲得することもできる。ＲＳＲＱには干渉（interference）が反映されることができるので、より現実的（実在的）な（actual）リンク品質を推定することができるという利点がある。ＲＳＲＱ計算のために干渉成分が含まれたＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）を測定する場合、ＵＥは、Ｄ２ＤＳＳ及びＰＤ２ＤＳＣＨが送信される時間／周波数リソースでのみＲＳＳＩを測定し、他のリソースからの送信信号がＲＳＳＩに含まれないようにすることができる。
先のＰＤ２ＤＳＣＨ ＢＬＥＲを測定する実施例では、ターゲットＢＬＥＲを満たすことができるターゲットＳＩＮＲを定義し、ＳＩＮＲ測定によってＳＩＮＲ要求条件（requirement）が満たされたかを判断する方法を提案した。これと同様に、ＰＤ２ＤＳＣＨの受信電力（パワー）（power）レベルに対する目標値を定義することもできる。若しくは、ターゲットＢＬＥＲを満たすことができる受信電力レベルがターゲットＰＤ２ＤＳＣＨ受信電力（received power）として設定され、ＵＥは、測定されたＰＤ２ＤＳＣＨ受信電力とターゲットＰＤ２ＤＳＣＨ受信電力とを比較することもできる。
このようにターゲットＰＤ２ＤＳＣＨ受信電力又はターゲットＳＩＮＲを使う方式は、ＢＬＥＲを直接測定する方式に比べて簡単に具現することができる。例えば、ターゲットＢＬＥＲが１％の場合、ＵＥは、少なくとも１００個のＰＤ２ＤＳＣＨが送信されるサブフレームに対してデコーディングを遂行し、そのデコーディング結果が分かることによって、ターゲットＢＬＥＲが満たされるかを判断することができる。一方、ターゲットＳＩＮＲ又はターゲットＰＤ２ＤＳＣＨ受信電力を使う方式は、相対的に少数のサブフレームで測定された値に対する平均などを用いてＢＬＥＲを推定することができる。
Ｖ． 測定結果を用いた同期ソースタイプの選択
上述した測定結果の少なくとも一つに基づいて、各Ｄ２Ｄ ＵＥは、自体が同期ソースとして動作するかを決定し、自体が同期ソースとして動作する場合どのタイプの同期ソースとして動作するかを決定することができる。自体が同期ソースとして動作するかは、受信した信号品質（例えば、Signal Received Power：ＳＲＰ）によって決定することができる。同期ソースとして動作する場合、同期ソースのタイプ（例えば、ＩＳＳ、ＤＳＳ）は、リンク品質（例えば、ＰＤ２ＤＳＣＨ ＢＬＥＲ、ＰＤ２ＤＳＣＨ ＲＬＭ）によって決定することができる。
後述する説明で、ＳＲＰに対する閾値及びＰＤ２ＤＳＣＨ ＢＬＥＲなどに対する具体的な値は前もって定義及び設定されたと仮定する。例えば、ＳＤ２ＤＳＳ電力低減（power reduction）などによる測定値の歪みが補正されたと仮定する。ｅＮＢは、ＳＲＰ閾値を決定する情報を上位層シグナリングによってＵＥに設定することもできる。
後述する説明で、ＤＳＳとして動作する場合、同期ソースからのシグナリング、例えば同期ソースの同期信号及び／又はＰＤ２ＤＳＣＨのコンテンツをリレー（relaying）することを指示するシグナリングがあったことが前提されることもできる。例えば、後述するＤＳＳとして動作する条件が満たされても、同期ソースからのシグナリングがなければ、ＵＥはＤＳＳとして動作しないこともできる。このような同期ソースのシグナリングは、必要以上に多くのＵＥがＤＳＳとして動作することを防止する方式として使うことができる。説明の便宜のためにＳＲＰを中心に説明するが、ＳＲＰは上述した測定メトリック（metric）の一つに置き換えることができる（例えば、ＲＳＲＰ、ＲＳＲＱ、ＰＤ２ＤＳＣＨ ＢＬＥＲなど）。
●ＳＲＰ条件を用いる実施例
本発明の一実施例によると、ＵＥはＳＲＰ条件のみを用いることができる。
Ｄ２Ｄ ＵＥは、測定された信号の受信電力とＳＲＰ閾値とを比較する。仮に、測定した信号の受信電力がＳＲＰ閾値を満たすことができないかあるいは信号そのものが検出されない場合、ＵＥは、同期ソース（例えば、ＩＳＳ）として動作することができる。反対に、測定された信号の受信電力がＳＲＰ閾値を満たす場合、ＵＥは、ＩＳＳとして動作しないこともできる。ＵＥがＩＳＳとして動作しない場合、ＵＥは、同期ソースのＤ２ＤＳＳタイミング（例えば、subframe）に基づいて決定されたタイミングで同期ソースのＤ２ＤＳＳ及び／又はＰＤ２ＤＳＣＨを送信することができる。
一方、ＳＲＰ閾値のみを考慮すればＵＥの手順（プロシージャ）（procedure）を簡素化することができるが、ＵＥ動作及びシステム性能の効率性と手順上の明瞭性との側面で、ＰＤ２ＤＳＣＨのデコーディングが成功したか否かを一緒に考慮することが好ましい。例えば、ＳＲＰ値が低いが相対的に干渉及び雑音（noise）が少ない場合、あるいはＳＲＰ値が高いが相対的に干渉及び雑音が大きい場合、ＳＲＰのみでＵＥの動作を定義しにくいこともある。測定された信号の受信電力がＳＲＰ閾値より大きいがＰＤ２ＤＳＣＨが受信されない場合（例えば、ＰＤ２ＤＳＣＨのデコーディングが失敗した場合）があり、反対に、受信電力がＳＲＰ閾値より低いがＰＤ２ＤＳＣＨはデコーディング可能な場合もある。
したがって、本発明の一実施例によると、ＰＤ２ＤＳＣＨのデコーディングが成功した場合にのみ測定したＳＲＰが有効であるとみなし、これについては後で詳述する。
本発明の一例として１個のＳＲＰ閾値（例えば、閾値＝Ａ）が定義された場合、ＵＥは、自体が同期を取った同期ソースから受信した信号を測定し、測定した信号の受信電力値（例えば、ＳＲＰ＝Ｘ）をＳＲＰ閾値と比較する。仮に、信号の受信電力値がＳＲＰ閾値を満たさない場合（例えば、Ｘ＜Ａ）、ＵＥはＩＳＳとして動作する。信号の受信電力値がＳＲＰ閾値を満たす場合、ＵＥは、（例えば、同期ソースのシグナリングによって）ＩＳＳ／ＤＳＳとして動作しないか、又はＤＳＳとして動作することができる。
さらに他の実施例として、各ＵＥは、信号の測定結果を同期ソースに報告することができる。報告は、周辺に他のｏｕｔ＿ＵＥが存在するかを示す情報を含むことができる。例えば、信号の受信電力値がＳＲＰ閾値を満たさない場合（例えば、Ｘ＜Ａ）、ＵＥは報告を省略し、ＩＳＳとして動作することもできる。信号の受信電力値がＳＲＰ閾値を満たす場合（例えば、Ｘ＞Ａ）、ＵＥは測定結果及び周辺にｏｕｔ＿ＵＥが存在するかを同期ソースに報告し、同期ソースからＤＳＳとして動作するかを指示されることもできる。これはＤＳＳとして動作する実施例に共通して適用することもできる。
上述した実施例で、受信電力が測定される信号は、Ｄ２ＤＳＳに限定されず、ＰＤ２ＤＳＣＨ ＤＭＲＳでもよい。ＰＤ２ＤＳＣＨ ＤＭＲＳの受信電力を測定することは、Ｄ２Ｄディスカバリ信号（discovery signal）とＤ２Ｄ通信信号（communication signal）とが共存する環境で有用であり得る。現在Ｄ２ＤシステムでＤ２Ｄディスカバリ手順のみを行うＵＥ（例えば、ネットワークカバレッジ内に位置するＵＥ）は、Ｄ２ＤＳＳのみを送信し、ＰＤ２ＤＳＣＨは送信しないこともできる。また、Ｄ２Ｄディスカバリの目的で送信されるＤ２ＤＳＳの伝送周期は、Ｄ２Ｄ通信の目的で送信されるＤ２ＤＳＳの伝送周期より長く設定されることができる。ある一つのＵＥがＤ２Ｄディスカバリの目的でＤ２ＤＳＳを送信するとき、他のＵＥがＤ２Ｄ通信の目的でＤ２ＤＳＳを（例えば、互いに同一であるサブフレームに配置して）送信することができる。ディスカバリが目的のＤ２ＤＳＳとＤ２Ｄ通信が目的のＤ２ＤＳＳとが重畳する状況で、Ｄ２ＤＳＳ信号が送信されるリソース領域を測定した結果（例えば、ディスカバリ信号の伝送周期での測定結果）は、ＰＤ２ＤＳＣＨが送信されるリソース領域を測定した結果に比べて相対的に大きな値が現れることができる。重畳するＤ２ＤＳＳが測定されることによって測定の精度が低下するかあるいは測定時点によって測定結果が変動する（fluctuation）結果が現れることができる。
したがって、ＵＥ（例えば、ｏｕｔ＿ＵＥ）が同期ソースとして動作するかなどを決定する処理において、Ｄ２ＤＳＳを除いてＰＤ２ＤＳＣＨのリソース領域で送信される信号（例えば、ＰＤ２ＤＳＣＨ又はＰＤ２ＤＳＣＨのＤＭＲＳ）に対する測定を遂行することができる。
さらに他の実施例で、ＵＥは、Ｄ２ＤＳＳ領域で送信される信号（例えば、ＰＤ２ＤＳＳ／ＳＤ２ＤＳＳ）とＰＤ２ＤＳＣＨ領域で送信される信号（例えば、ＤＭＲＳ）とに対する測定値を平均して同期ソースとして動作するかを決定するのに使うことができる。このように平均を計算（遂行）する（calculated）場合、ディスカバリ信号が受信されたかによって測定結果の変動（fluctuation）が発生し得るが、その変動（fluctuation）の大きさが緩和されることができる。
Ｄ２ＤＳＳ測定結果をＰＤ２ＤＳＣＨ ＤＭＲＳに対する測定結果に置き換えることは、Ｄ２ＤＳＳを測定する実施例の全てに適用することができる。
●ＰＤ２ＤＳＣＨ品質条件を用いる実施例
他の一実施例によると、ＵＥは、ＰＤ２ＤＳＣＨの品質閾値によって同期ソースとして動作するかを決定することができる。例えば、ＰＤ２ＤＳＣＨ ＢＬＥＲ（BLock Error Rate）閾値が満たされれば、Ｄ２Ｄ ＵＥは同期ソースとして動作せず、ＰＤ２ＤＳＣＨ ＢＬＥＲ閾値が満たされなければ、Ｄ２Ｄ ＵＥはＩＳＳとして動作することができる。
一方、この場合にも、ＰＤ２ＤＳＣＨ ＢＬＥＲ閾値が満たされなかったが、信号の受信電力値が高い場合に対し、ＵＥの例外的な動作を定義することができる。例えば、ＰＤ２ＤＳＣＨ ＢＬＥＲは条件を満たすことができないとしても、Ｄ２ＤＳＳの受信ができれば、ＵＥはＤＳＳ＿２として動作することができる。
ＰＤ２ＤＳＣＨ ＢＬＥＲは、ＰＤ２ＤＳＣＨ復調に使われる参照信号（reference signal）（例えばＤＭＲＳ、ＳＤ２ＤＳＳ）のＲＳＲＰ、ＲＳＲＱなどに置き換えることもできる。
ＰＤ２ＤＳＣＨ ＢＬＥＲを用いるさらに他の方式として、ＵＥは、ＰＤ２ＤＳＣＨを対象としてリンクモニタリング（link monitoring）を遂行し、リンク失敗の有無を判断した結果によって同期ソースとして動作するかを決定することができる。例えば、ＵＥは、ＰＤ２ＤＳＣＨ ＤＭＲＳに対するＳＩＮＲを測定する。測定の結果、ＰＤ２ＤＳＣＨ復調要求事項（requirement）を満たすことができないＳＩＮＲ測定が一定回数以上になれば、ＵＥは、リンクの失敗であると判断した後、ＩＳＳとして動作することができる。ＵＥは、ＰＤ２ＤＳＣＨ ＢＬＥＲ（又はこれに対応するＳＩＮＲ）を２個設定した後、それぞれをＩＳＳ、ＤＳＳとして動作する条件として使うことができる。ただし、ＤＳＳの動作は同期ソースからの指示を前提として遂行することができる。このような方法は、ＰＤ２ＤＳＣＨ ＢＬＥＲを使う実施例に共通して適用することもできる。
●単一ＳＲＰ条件及びＰＤ２ＤＳＣＨ品質条件を用いる実施例
−本発明の一実施例によると、ＳＲＰの条件（例えば、ＳＲＰ閾値）とＰＤ２ＤＳＣＨ品質条件（例えば、ＰＤ２ＤＳＣＨ ＢＬＥＲの閾値）とのそれぞれを定義する。例えば、ＳＲＰの閾値とＰＤ２ＤＳＣＨ ＢＬＥＲの閾値とを満たすかに対する組合せに対するＵＥの動作は、次のように定義することができる。
（ｉ）ＳＲＰ閾値を満たしＰＤ２ＤＳＣＨ ＢＬＥＲ閾値を満たさない場合：ＵＥは、同期ソースとして動作しないか、ＤＳＳ＿２として動作することができる。ＤＳＳ＿２の動作は、ｅＮＢ又はクラスタヘッダによって指示することができる。
（ｉｉ）ＳＲＰ閾値を満たし及びＰＤ２ＤＳＣＨ ＢＬＥＲ閾値を満たさない場合：ＵＥは、同期ソースとして動作しない。または、ｅＮＢ若しくはクラスタヘッダの指示に従って、ＤＳＳ＿１若しくはＤＳＳ＿２として動作することができる。
（ｉｉｉ）ＳＲＰ閾値を満たさずＰＤ２ＤＳＣＨ ＢＬＥＲ閾値を満たさない場合：ＵＥは、ＩＳＳとして動作する。
（ｉｖ）ＳＲＰ閾値を満たさずＰＤ２ＤＳＣＨ ＢＬＥＲ閾値を満たす場合：ＵＥは、同期ソースとして動作しない。ただし、ｅＮＢ又はクラスタヘッダの指示に従って、ＤＳＳ＿１又はＤＳＳ＿２として動作することができる。
−一方、本発明の他の一実施例によると、第１閾値はＳＲＰ閾値（例えば、Ｄ２ＤＳＳ及び／又はＰＤ２ＤＳＣＨ ＤＭＲＳのＲＳＲＰ）、第２閾値は信号品質の閾値（例えば、Ｄ２ＤＳＳのＲＳＲＱ並びに／又はＰＤ２ＤＳＣＨの復調品質若しくはＲＳＲＱ）に設定されることができるが、これに限定されない。例えば、ＵＥは、Ｄ２ＤＳＳ（例えば、ＰＤ２ＤＳＳ及び／又はＳＤ２ＤＳＳ）に対する信号強度測定（signal strength measurement）（例えば、ＲＳＲＰ、ＲＳＲＱ）とＰＤ２ＤＳＣＨに対する復調性能メトリック（demodulation performance metric）（例えば、ＰＤ２ＤＳＣＨ ＢＬＥＲ、ＳＩＮＲ）に対する測定とを遂行する。各メトリックに対する閾値は、同期ソースからシグナリングされるか前もって定義されたものでもよい。各閾値を満たすか又は満たさないかによるＵＥの組合せは次のようである。
（ｉ）ＳＲＰ閾値を満たしＰＤ２ＤＳＣＨ品質閾値を満たす場合：ＵＥは同期ソースとして動作しない。
（ｉｉ）ＳＲＰ閾値を満たしＰＤ２ＤＳＣＨ品質閾値を満たさない場合：ＵＥは、（例えば、同期ソースのシグナリングによって）ＤＳＳ＿２として動作するか、又はＩＳＳとして動作する。
（ｉｉｉ）ＳＲＰ閾値を満たさずＰＤ２ＤＳＣＨ品質閾値を満たす場合：ＵＳは、（例えば、同期ソースのシグナリングによって）ＤＳＳとして動作することができる。
（ｉｖ）ＳＲＰ閾値を満たさずＰＤ２ＤＳＣＨ品質閾値を満たさない場合：ＵＳは、ＩＳＳとして動作することができる。
●複数のＳＲＰ条件及びＰＤ２ＤＳＣＨ品質条件を用いる実施例
一方、単一ＳＲＰ条件及びＰＤ２ＤＳＣＨ品質条件を用いる実施例では、ＳＲＰの条件を満たすか否かに関係なくＰＤ２ＤＳＣＨのデコーディングを試みなければならないため、ＰＤ２ＤＳＣＨデコーディングによる複雑度が増加することができる。
−ＰＤ２ＤＳＣＨデコーディングによる負担を低減するために、本発明の一実施例によると、複数のＳＲＰ品質条件（例えば、ＳＲＰ閾値）及び一つのＰＤ２ＤＳＣＨ品質条件（例えば、ＰＤ２ＤＳＣＨ ＢＬＥＲ閾値）がＵＥに設定されることができる。例えば、複数のＳＲＰ閾値は、ＳＲＰ上限値（ＴＨ＿ｈｉｇｈ）、ＳＲＰ下限値（ＴＨ＿ｌｏｗ）を含むことができる。ＴＨ＿ｌｏｗは、ＵＥがＩＳＳとして動作する閾値、ＴＨ＿ｈｉｇｈは、ＵＥがＤＳＳとして動作する閾値を意味することができる。複数のＳＲＰ閾値を用いる場合、ＵＥの動作は次のように定義することができる。
（ｉ）ＳＲＰ測定値＜ＴＨ＿ｌｏｗの場合：ＵＥは、ＩＳＳとして動作する（ＰＤ２ＤＳＣＨデコーディング不要）。
（ｉｉ）ＴＨ＿ｌｏｗ＜ＳＲＰ測定値＜ＴＨ＿ｈｉｇｈ及びＰＤ２ＤＳＣＨ ＢＬＥＲ閾値を満たさない場合：ＵＥは、ＤＳＳ＿２として動作することができる。
（ｉｉｉ）ＴＨ＿ｌｏｗ＜ＳＲＰ測定値＜ＴＨ＿ｈｉｇｈ及びＰＤ２ＤＳＣＨ ＢＬＥＲ閾値を満たす場合：ＵＥは、ＤＳＳ＿１として動作することができる。
−他の一実施例によると、２個のＳＲＰ閾値のみによってＵＥが同期ソースとして動作するかを決定することができる。例えば、
（ｉ）ＳＲＰ測定値＜ＴＨ＿ｌｏｗの場合：ＵＥは、ＩＳＳとして動作する。
（ｉｉ）ＴＨ＿ｌｏｗ＜ＳＲＰ測定値＜ＴＨ＿ｈｉｇｈの場合：ＵＥは、（例えば、同期ソースからのシグナリングによって）ＤＳＳとして動作することができる。
（ｉｉｉ）ＳＲＰ測定値＞Ｔｈ＿ｈｉｇｈの場合：ＵＥは、同期ソースとして動作しないこともある。
●ｉｎ＿ＵＥ及びｏｕｔ＿ＵＥに対し
以上で説明したＩＶ、Ｖの実施例は、ｏｕｔ＿ＵＥだけでなくｉｎ＿ＵＥにも適用することができる。ｉｎ＿ＵＥに適用する場合には、ネットワーク内（in-network）に関する信号フォーマットを使うことができる。例えば、ＳＲＰは、ｅＮＢが送信するＰＳＳ／ＳＳＳ及び／又はＣＲＳに対する測定でもよく、ＰＤ２ＤＳＣＨリンクモニタリングは、ｅＮＢが送信するＰＤＣＣＨに対するリンクモニタリングに置き換えることができる。
ＰＤ２ＤＳＣＨ ＢＬＥＲ閾値に基づいて動作する実施例で、ｉｎ＿ＵＥは、ＰＤＣＣＨ ＢＬＥＲ閾値に基づいて同期ソース動作を決定することができる。例えば、ｉｎ＿ＵＥは、ＰＤＣＣＨ ＢＬＥＲに基づくＲＬＭ（Radio Link Monitoring）の処理によって同期ソース動作を決定することができる。ｉｎ＿ＵＥは、ＰＤＣＣＨ ＢＬＥＲ １０％を満たすことができないリンク品質が推定されれば、‘ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ’指示子を上位層に報告する。上位層は、‘ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ’指示子が連続的に所定回数（例えば、‘Ｎ３１０’回）報告される場合、タイマ（例えば、Ｔ３１０ ｔｉｍｅｒ）を動作させる。その後、ＰＤＣＣＨ ＢＬＥＲ ２％以下に相当するリンク品質が測定されれば、ｉｎ＿ＵＥは‘ｉｎ−ｓｙｎｃ’指示子を上位層に報告する。上位層では、指示子が一定回数（例えば、‘Ｎ３１１’回）連続的に報告されれば、タイマ（例えば、Ｔ３１０ ｔｉｍｅｒ）を中断する。仮に、タイマが満了すれば、ｉｎ＿ＵＥはリンク失敗（ＲＬＦ）を宣言する。タイマ満了前には、ｉｎ＿ＵＥはネットワークに接続されたとみなされるので、ｉｎ＿ＵＥは、ｅＮＢをＭＳＳとして有するＤＳＳとして動作する。ｉｎ＿ＵＥは、ＤＳＳとして動作しながらＤ２ＤＳＳｕｅ＿ｎｅｔを送信し、ＲＬＦが発生すれば、ｅＮＢをＭＳＳとして有することができない。したがって、ＲＬＦの発生（発行）（occurs）後、ＵＥが他のＵＥをＭＳＳとしなければ、ＵＥそのものがＩＳＳとなり、Ｄ２ＤＳＳｕｅ＿ｏｏｎを送信することができる。
一方、ｉｎ＿ＵＥがネットワークに接続されたとみなされる場合には、ｉｎ＿ＵＥがネットワークによって設定されるＤ２Ｄリソースプールを用いてＤ２Ｄ動作を行うことが含まれる。例えば、‘Ｔ３１１’、‘Ｔ３０１’のタイマが動作する区間でｉｎ＿ＵＥは、ネットワークが設定したモード２リソースプールを使うことができる。このようにネットワークが設定したリソースプールを使うｉｎ＿ＵＥは、依然としてネットワークカバレッジ内に位置するという仮定の下でｅＮＢをＭＳＳとして有するＤＳＳとして動作し、Ｄ２ＤＳＳｕｅ＿ｎｅｔを送信することができる。上述したＴ３１１、Ｔ３０１などは、ＲＲＣ接続再確立（樹立）（ＲＲＣ ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ ＲＥ−ＥＳＴＡＢＬＩＳＨＭＥＮＴ）、セル再選択（cell reselection）の手順に関連したタイマである（３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３３１の文書参照）。
一実施例において、ｉｎ＿ＵＥがネットワークとの接続を維持した状態で周辺にｏｕｔ＿ＵＥが存在することを検出した場合、ＤＳＳとしての動作に関する要求（要請）（request）／通報をネットワークに送信することができる。
このようなＤＳＳとしての動作に関する要求／通報は同期クラスタに属したｏｕｔ＿ＵＥに適用することができる。例えば、同期クラスタは既存セルラセルを含み、同じＤ２ＤＳＳを送信するか同じ同期を維持するＵＥ集合を意味することができる。同期クラスタに属するｏｕｔ＿ＵＥによる測定結果がＳＲＰ及びＰＤ２ＤＳＣＨ閾値を全て（又は部分的に）満たし、周辺に同期クラスタに属しないＵＥが検出されれば、同期クラスタに属するｏｕｔ＿ＵＥは、同期クラスタの同期ソースにＤＳＳとして動作することを知らせるか要求することができる。ＤＳＳとして動作することを要求するか知らせるメッセージには、検出されたＵＥのＩＤなどが含まれることができる。同期クラスタの同期ソースは、検出されたＵＥに対するリレーＵＥが既に同期クラスタ内に存在するか否かによって、ＤＳＳとしての動作に関する要求／通報を受諾するか拒絶することもできる。
●測定の有効性
上述した実施例で、ＵＥが信号測定を行う時点が有効であると判断するか、あるいはＵＥが遂行した信号測定が有効であると判断する基準として、測定の対象となる信号と同一のサブフレームで送信された所定のチャネルのデコーディングが成功したか否かを考慮することができる。例えば、ＵＥがＰＤ２ＤＳＳ、ＳＤ２ＤＳＳ、ＰＤ２ＤＳＣＨ ＤＭＲＳ、又はディスカバリ信号のＤＭＲＳ（例えば、ＲＳＲＰ、ＲＳＲＱ、ＳＩＮＲなど）などに対する測定を遂行するときに一緒に送信された所定のチャネル（例えば、ＰＤ２ＤＳＣＨ、discovery data）のデコーディングが成功した場合（例えば、下位層でＣＲＣチェックが成功することによって上位層でＰＤ２ＤＳＣＨの情報要素を獲得することができる場合）、ＵＥは、ＰＤ２ＤＳＳ、ＳＤ２ＤＳＳ、ＰＤ２ＤＳＣＨ ＤＭＲＳ、又はディスカバリ信号などに対する測定が有効であると判断することができる。例えば、ＵＥは、一定時間内に遂行した測定の中でＰＤ２ＤＳＣＨデコーディングが成功したサブフレームに対する測定結果（つまり、有効な測定結果）のみを使うことができる。測定結果は平均される（平均を求める）（averaged）ことができる。
例えば、ＰＤ２ＤＳＣＨ ＤＭＲＳに対して有効なＲＳＲＰの測定とは、ＰＤ２ＤＳＣＨ ＤＭＲＳに関連したＰＤ２ＤＳＣＨをＰＤ２ＤＳＣＨ ＤＭＲＳを介してデコードすることにより、ＰＤ２ＤＳＣＨの情報要素を獲得することであるとみなすことができる。ＰＤ２ＤＳＣＨ ＤＭＲＳのＲＳＲＰの測定結果が閾値を満たすだけでなく、閾値を満たすＰＤ２ＤＳＣＨ ＤＭＲＳに関連したＰＤ２ＤＳＣＨの情報要素も獲得可能であれば、ＵＥは、ＰＤ２ＤＳＣＨ ＤＭＲＳ及びＰＤ２ＤＳＣＨを送信した同期ソースを同期の基準として選択して、ＤＳＳとして動作することができる。
測定結果が閾値を満たさない場合、上述した実施例で説明したように、ＵＥは、同期ソース（例えば、ＩＳＳ）として動作することができる。さらに他の方法として、ＰＤ２ＤＳＣＨデコーディングに一定時間／回数失敗する場合、ＵＥは、同期ソースとして動作することができる。ＰＤ２ＤＳＣＨデコーディングを一定時間／回数失敗したことは、Ｄ２Ｄリンクの失敗を意味することができる。又は、二つの方法を組み合わせ、測定結果が一定レベル以下の場合、若しくはＰＤ２ＤＳＣＨデコーディングが一定時間／回数失敗（例えば、連続的に失敗）する場合、ＵＥは、同期ソースとして動作することができる。
●段階的な同期ソース動作の決定
同期ソースの動作を決定する方法は、段階的に進めることもできる。
（ｉ）信号検出が成功したか否かの決定処理
ＵＥは、受信した同期信号又は同期信号が送信できる領域に対する測定によってリンク品質を推定し、これによって同期信号が検出されたか否かを決定する。例えば、同期信号が送信されるリソースでのＲＳＲＱ、ＳＩＮＲ（例えば、平均ＲＳＲＱ、ＳＩＮＲ）などを、ＰＤ２ＤＳＣＨのデコーディングが成功したか否か又はＰＤ２ＤＳＣＨ ＢＬＥＲに対する評価指標として考慮することができる。若しくは、ＵＥが実際にＰＤ２ＤＳＣＨのデコーディングを遂行することによって、デコーディングが成功したか否かを判断することもできる。ＵＥは、測定結果が閾値を満たすことができなければ、同期信号の検出が失敗したとみなす。ＵＥは、一定期間／回数同期信号の検出が失敗する場合（例えば、連続的に同期信号の検出が失敗）、ＩＳＳとして動作することができる。
したがって、処理（ｉ）は、同期ソースの動作においてＵＥがＩＳＳとして動作するか否かを決定する役割を果たすとみなすことができる。処理（ｉ）に関する閾値は、前もって定義されるか（例えば、ＰＤ２ＤＳＣＨ ＢＬＥＲ、同期信号のＳＩＮＲ／ＲＳＲＱ／ＲＳＲＰ、ＤＭＲＳのＳＩＮＲ／ＲＳＲＱ／ＲＳＲＰ）、あるいは上位層のシグナリングなどによってＵＥに伝達されることができる。
（ｉｉ）同期信号の強度を用いる同期ソース動作の決定処理
処理（ｉｉ）は、処理（ｉ）の基準を満たした、言い換えれば検出が成功した同期信号に対して適用することができる。ＵＥは、検出されたと判断された同期信号の強度又はＲＳＲＰを基準として、自体が同期ソースとして動作するか否かを決定することができる。例えば、検出された同期信号のＲＳＲＰが閾値を満たす場合、ＵＥは、同期ソースとして動作しないこともできる。反対に、同期信号のＲＳＲＰが閾値を満たさない場合、デコードされたＰＤ２ＤＳＣＨ及び検出された同期信号のシーケンスによってＤＳＳとして動作することができる。
一実施例によると、ＵＥは、同期信号のＲＳＲＰが閾値を満たす場合、無条件でＤＳＳとして動作することもできる。他の実施例によると、ＵＥは、ｅＮＢ又はクラスタヘッダの指示によってＤＳＳとして動作することができる。ＵＥは、ｅＮＢ又はクラスタヘッダの指示のために、測定結果又はＤＳＳとして動作する条件が満たされたことを示す情報を、ｅＮＢ又はクラスタヘッダに送信することもできる。
本発明の実施例によるＤ２Ｄ通信方法
図１０は、本発明の一実施例によるＤ２Ｄ通信方法を説明する図である。前述した説明と重複する内容は省略する。
図１０を参照すると、図示のＤ２Ｄ通信処理は、第１端末のカバレッジ内（In-Coverage）手順及びカバレッジ外（Out-of-Coverage）手順を含む。
まず、第１端末は、基地局からＤ２Ｄ通信に関するシステム情報を獲得する（Ａ１０５）。システム情報は、基地局によってブロードキャストされることができる。ＳＩＢ（System Information Block）１８及びＳＩＢ１９がＤ２Ｄ通信に関するシステム情報を含むことができる。システム情報には、Ｄ２Ｄ通信に関するリソースプールについての情報及び事前設定のパラメータが含まれることができる。
第１端末は、基地局にＤ２Ｄ通信に関心（interest）があることを指示する情報を送信する（Ａ１１０）。
カバレッジ内に位置する場合、第１端末は、基地局のシグナリング及び前もって設定されたパラメータに基づいて第２端末とのＤ２Ｄ通信を遂行する（Ａ１１５）。Ｄ２Ｄ通信を行う処理は、Ｄ２ＤＳＳの送受信、ＰＤ２ＤＳＣＨの送受信、ＰＤ２ＤＳＣＨ ＤＭＲＳの送受信、Ｄ２Ｄデータチャネルの送受信及びＤ２Ｄ制御チャネルの送受信の中の少なくとも一つを含むことができる。
その後、第１端末はカバレッジ外に移動したと仮定する。第１端末が同期基準端末（synchronization reference UE）を選択する処理は、第１端末がカバレッジ外に位置する場合にのみ遂行されると仮定する。言い換えれば、端末がカバレッジ内に位置する場合には、基地局のシグナリング及び設定に基づいてＤ２Ｄ通信を遂行するので、端末がカバレッジ外に位置する場合にのみ同期基準端末が必要であり得る。
第１同期ソース及び第２同期ソースのそれぞれは、Ｄ２ＤＳＳを送信する（Ａ１２０）。Ｄ２ＤＳＳが送信されるサブフレームは、Ｄ２Ｄチャネル及び／又はＤ２Ｄ参照信号を含むことができる。このとき、Ｄ２Ｄチャネルは、Ｄ２Ｄシステム情報をブロードキャストするチャネルであり、例えばＰＤ２ＤＳＣＨチャネルでもよい。Ｄ２Ｄチャネルを介して送信されるシステム情報は、Ｄ２Ｄチャネルを介して放送されるＤ２Ｄ通信に関する帯域幅の大きさ、Ｄ２Ｄフレームナンバ、Ｄ２Ｄサブフレームナンバ及びＴＤＤ（Time Divisional Duplex）の場合のＵＬ（UpLink）−ＤＬ（DownLink）設定情報の少なくとも一つを含むことができるが、これに限定されない。Ｄ２Ｄ参照信号は、Ｄ２Ｄチャネルの復調に関するＤＭＲＳでもよい。
第１端末は、第１同期ソース及び第２同期ソースのそれぞれのＤ２ＤＳＳを検出し、Ｄ２Ｄ参照信号を測定する（Ａ１２５）。Ｄ２ＤＳＳは、ＰＤ２ＤＳＳ及びＳＤ２ＤＳＳを含むことができる。第１端末は、ザドフチュー（Zadoff-Chu）シーケンスに関する複数のルートインデックス（root index）の中のいずれか一つに基づいて、少なくとも２個のシンボルに繰り返しマッピングされたＰＤ２ＤＳＳのシーケンスを検出することができる。このとき、複数のルートインデックスの中の第１ルートインデックスはカバレッジ内（in-coverage）に対応し、第２ルートインデックスはカバレッジ外（out-of-coverage）に対応することができる。
Ｄ２Ｄ参照信号の測定は、Ｄ２Ｄチャネルの復調に関するＤ２Ｄ ＤＭＲＳ（Demodulation Reference Signal）が送信されるリソースに対する受信電力の平均を測定することでもよい。
所定の条件が満たされる場合、第１端末は、第１同期ソース及び第２同期ソースの中の同期基準端末（synchronization reference UE）を選択する（Ａ１３０）。Ｄ２Ｄ参照信号の測定結果が閾値を満たすとともに、閾値を満たしたＤ２Ｄ参照信号に関連したＤ２Ｄチャネルの情報要素が獲得される場合、所定の条件が満たされることができる。
例えば、ＰＤ２ＤＳＣＨ ＤＭＲＳのＲＳＲＰが閾値を超えるとともに、該当のＰＤ２ＤＳＣＨ ＤＭＲＳを介してＰＤ２ＤＳＣＨのデコーディングが成功することによってＰＤ２ＤＳＣＨの情報要素が受信される場合、所定の条件が満たされる。反対に、ＰＤ２ＤＳＣＨ ＤＭＲＳのＲＳＲＰが閾値を満たすことができないかあるいはＰＤ２ＤＳＣＨのデコーディングが失敗する場合、同期基準端末（synchronization reference UE）が選択されない。同期基準端末が選択される場合、第１端末は、同期基準端末のタイミングに基づいてＤ２Ｄ通信を遂行（例えば、ＤＳＳとして動作）し、同期基準端末が選択されない場合、第１端末は、自体のタイミングでＤ２Ｄ通信を遂行（例えば、ＩＳＳ）することができる。
説明の便宜上、第１同期ソース及び第２同期ソースのそれぞれのＤ２Ｄチャネル及びＤ２Ｄ参照信号は共に所定の条件を満たし、第１同期ソースのＤ２Ｄ参照信号に対するＲＳＲＰの測定値が第２同期ソースに対するＲＳＲＰの測定値より大きいと仮定する。したがって、第１端末は第１同期ソースを同期基準端末として選択したと仮定する。
第１同期ソースは、周期的にＤ２ＤＳＳ、Ｄ２Ｄチャネル及び／又はＤ２Ｄ参照信号を送信することができる（Ａ１３５）。
第１端末は、Ｄ２Ｄ通信のために、同期基準端末である第１同期ソースから受信したＤ２Ｄチャネルの情報要素を自体に設定することができる。
第１端末は、同期基準端末である第１同期ソースから受信したＤ２ＤＳＳ及びＤ２Ｄチャネルの情報要素と（及び）少なくとも一部が同一に設定された第１端末のＤ２ＤＳＳ及び第１端末のＤ２Ｄチャネルの情報要素の少なくとも一つを送信することができる（Ａ１４０）。例えば、第１端末が送信するＤ２ＤＳＳのＩＤは、同期基準端末である第１同期ソースのＤ２ＤＳＳのＩＤと同一に設定されることができる。
仮に、所定の条件を満たさないことによって同期基準端末が選択されずに第１端末がカバレッジ外に位置する場合、第１端末は自らＤ２ＤＳＳのＩＤを選択し、生成されたＤ２ＤＳＳを選択されたＤ２ＤＳＳのＩＤを介して送信することができる（例えば、ＩＳＳとして動作）。このとき、Ｄ２ＤＳＳの伝送のために基地局から前もって設定されたリソースを用いることができる。
図１１は、本発明の一実施例によるＤ２Ｄ端末が所定のノードを選択する方法を説明する図である。前述した説明と重複する内容は省略する。
本実施例では、端末が任意の無線ノードを選択する方式を説明する。端末はＤ２Ｄ通信をサポートするＵＥでもよく、無線ノードは中継（Relaying）をサポートするノード（例えば、他のＤ２Ｄ端末）又は上述した同期基準端末でもよいが、これに限定されない。
まず、端末は、無線ノードから信号及びチャネルを同じサブフレームを介して受信する（Ｂ１０５）。端末は受信した信号を測定する。信号は、上述したＤ２ＤＳＳ、ＤＭＲＳ又はディスカバリ信号でもよいが、これに限定されない。
本発明の一実施例によって無線ノードが中継をサポートするノードの場合、ディスカバリ信号は該当の中継ノードについての情報を含むことができる。端末は、ディスカバリ信号を復調するＤＭＲＳを測定することによって、無線ノード（例えば、中継ノード）を測定することができる。このようなディスカバリ信号のＤＭＲＳの測定は、後述するようにディスカバリ信号のデコーディングが成功した場合に有効になることができる。一方、ディスカバリ信号を送信するディスカバリ手順と同期信号を送信する同期化手順とは独立的に行われることが一般的である。したがって、同期化手順が先に遂行されてからディスカバリ手順が行われるものとして理解される。ただし、例外的に、例えば中継ノードが同期ソースである場合、同期化手順とディスカバリ手順とが一緒に遂行される場合（余地）がある。
本発明の一実施例によると、端末の測定が有効な測定になるためには、測定された信号と同一のサブフレームを介して送信されたチャネルのデコーディングが成功しなければならない。例えば、チャネルのデコーディングが成功することによってチャネルの情報要素が獲得される場合、有効な信号測定としてみなすことができる。
したがって、端末は、測定された信号と同一のサブフレームを介して送信されたチャネルのデコーディングを試み（Ｂ１１０）、デコーディングが成功する場合、信号の測定結果が閾値を満たすかを判断する（Ｂ１１５）。デコーディングが失敗する場合、該当の信号測定は無視し、信号及びチャネルを送信した無線ノードを選択しない。
信号の測定結果が閾値を満たす場合、無線ノードを選択する（Ｂ１２０）。無線ノードが中継をサポートする端末である場合、端末は無線ノードを介して通信を遂行する。これとは違い、無線ノードがＤ２Ｄ通信の同期の基準となる場合、端末は無線ノードを基準としてＤ２Ｄ通信を遂行する。
本発明の実施例による装置構成
図１２は、本発明の実施形態による伝送（送信）（transmission）ポイント装置及び受信ポイント装置の構成を示す図である。図示の伝送ポイント装置及び受信ポイント装置は前述した実施例の方法を遂行することができ、上述した内容と重複する説明は省略することができる。
伝送ポイント装置又は受信ポイント装置は、実施例によって、基地局、中継器、Ｄ２Ｄ ＵＥ、Ｄ２Ｄ同期ソース又はＤ２Ｄ同期基準ＵＥとして動作することができるが、これに限定されない。
図１２を参照すると、本発明の一実施例による伝送ポイント装置１０は、受信器１１、送信器１２、プロセッサ１３、メモリ１４及び複数のアンテナ１５を含むことができる。複数のアンテナ１５は、ＭＩＭＯ送受信をサポートする伝送ポイント装置を意味する。受信器１１は、端末からの上りリンク上の各種信号、データ及び情報を受信することができる。送信器１２は、端末への下りリンク上の各種信号、データ及び情報を送信することができる。プロセッサ１３は、伝送ポイント装置１０の全ての動作を制御することができる。
本発明の一実施例による伝送ポイント装置１０のプロセッサ１３は、前述した各実施例で必要な事項を処理することができる。
伝送装置１０のプロセッサ１３は、その外にも伝送ポイント装置１０が受信した情報、外部に送信すべき情報などを演算処理する機能を実行し、メモリ１４は演算処理された情報などを所定時間の間記憶することができ、バッファ（図示せず）などの構成要素に置き換えることができる。
また図１２を参照すると、本発明による受信ポイント装置２０は、受信器２１、送信器２２、プロセッサ２３、メモリ２４及び複数のアンテナ２５を含むことができる。複数のアンテナ２５は、ＭＩＭＯ送受信をサポートする端末装置を意味する。受信器２１は、伝送ポイント装置からの下りリンク上の各種信号、データ及び情報を受信することができる。送信器２２は、伝送ポイント装置への上りリンク上の各種信号、データ及び情報を送信することができる。プロセッサ２３は、受信ポイント装置２０の全ての動作を制御することができる。
本発明の一実施例による受信ポイント装置２０のプロセッサ２３は、前述した各実施例で必要な事項を処理することができる。
受信ポイント装置２０のプロセッサ２３は、その外にも、受信ポイント装置２０が受信した情報、外部に送信すべき情報などを演算処理する機能を実行し、メモリ２４は演算処理された情報などを所定時間の間記憶することができ、バッファ（図示せず）などの構成要素に置き換えることができる。
本発明の一実施例によって、受信ポイント装置２０がＤ２Ｄ ＵＥとして動作する場合、受信器２１は、少なくとも一つの同期ソース（synchronization source）からのＤ２Ｄ同期信号を受信する。プロセッサ２３は、Ｄ２Ｄ同期信号と同一のサブフレームを介して受信したＤ２Ｄ参照信号を測定する。プロセッサ２３は、所定の条件が満たされるかによって少なくとも一つの同期ソースから同期基準端末（synchronization reference UE）を選択する。Ｄ２Ｄ参照信号の測定結果が閾値を満たすとともに、閾値を満たしたＤ２Ｄ参照信号に関連したＤ２Ｄチャネルの情報要素が獲得される場合、所定の条件が満たされることができる。プロセッサ２３は、Ｄ２Ｄチャネルの復調に関するＤ２Ｄ ＤＭＲＳ（Demodulation Reference Signal）が送信される複数のリソースに対する受信電力の平均を測定することができる。送信器２２は、同期基準端末から受信したＤ２Ｄ同期信号及びＤ２Ｄチャネルの情報要素及び少なくとも一部が同様に設定されたＤ２Ｄ ＵＥ２０のＤ２Ｄ同期信号及びＤ２Ｄ ＵＥ２０のＤ２Ｄチャネルの情報要素の少なくとも一つを送信することができる。所定の条件を満たさないことによって同期基準端末が選択されない場合、Ｄ２Ｄ ＵＥ２０は、自分のタイミングでＤ２Ｄ通信を遂行することができる。所定の条件を満たすことによって同期基準端末が選択された場合、Ｄ２Ｄ ＵＥ２０は、選択された同期基準端末のタイミングに基づいてＤ２Ｄ通信を遂行することができる。所定の条件を満たさないことによって同期基準端末が選択されずＤ２Ｄ ＵＥ２０がカバレッジ外に位置する場合、Ｄ２Ｄ ＵＥ２０は、基地局の事前設定に基づいて自体のＤ２Ｄ同期信号を送信することができる。Ｄ２Ｄ ＵＥ２０がカバレッジ外（out-of-coverage）からカバレッジ内（in-coverage）に変更されれば、Ｄ２Ｄ ＵＥ２０は、基地局のシグナリングに基づいてＤ２Ｄ通信を遂行することができる。
このような伝送ポイント装置及び受信ポイント装置の具体的な構成は、前述した本発明の多様な実施例で説明した事項が独立的に適用されるかあるいは２以上の実施例が同時に適用されるように具現されることができ、重複する内容は明確性のために説明を省略する。
また、図１２についての説明において、送信ポイント装置１０についての説明は下りリンク送信主体又は上りリンク受信主体としての中継器装置にも同様に適用されることができ、端末装置２０についての説明は下りリンク受信主体又は上りリンク送信主体としての中継器装置にも同様に適用されることができる。
前述した本発明の実施例は多様な手段によって具現されることができる。例えば、本発明の実施例は、ハードウェア、ファームウエア（firmware）、ソフトウェア又はそれらの組合せなどによって具現可能である。
ハードウェアによる具現の場合、本発明の実施例による方法は、一つ又は複数の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されることができる。
ファームウエア又はソフトウェアによる具現の場合、本発明の実施例による方法は、以上で説明した機能又は動作を行うモジュール、手順又は関数などの形態に具現されることができる。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ることができる。前記メモリユニットは前記プロセッサの内部又は外部に位置し、既に知られた多様な手段によって前記プロセッサとデータをやり取りすることができる。
前述したように開示された本発明の好適な実施例についての詳細な説明は、当業者が本発明を具現して実施することができるように提供された。前記では本発明の好適な実施例を参照して説明したが、当該技術分野の熟練した当業者は、本発明の領域から逸脱しない範疇内で本発明を多様に修正及び変更することができることを理解することが可能であろう。例えば、当業者は前述した実施例に記載されたそれぞれの構成を互いに組み合わせる方式で用いることができる。したがって、本発明はここに開示した実施形態に制限されるものではなく、ここに開示した原理及び新規の特徴と一致する最も広い範囲を付与しようとするものである。
本発明は本発明の精神及び必須の特徴を逸脱しない範疇内で他の特定の形態に具体化されることができる。よって、前記の詳細な説明は全ての面で制限的に解釈されてはならず、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範囲の合理的解釈によって決められなければならず、本発明の等価的範囲内の全ての変更は本発明の範囲に含まれる。本発明はここに開示した実施形態に制限されるものではなく、ここに開示した原理及び新規の特徴と一致する最も広い範囲を付与しようとするものである。また、特許請求範囲で明示的引用関係がない請求項を組み合わせて実施例を構成するかあるいは出願後の補正によって新しい請求項として含むことができる。
上述したような本発明の実施形態は、多様な移動通信システムに適用可能である。

Claims (15)

  1. 無線通信システムにおいて端末（ＵＥ）が装置対装置（Ｄ２Ｄ）通信を行う方法であって、
    少なくとも一つの同期ソースからのＤ２Ｄ同期信号を検出する段階と、
    Ｄ２Ｄチャネルの復調に関連するＤ２Ｄ復調用参照信号（ＤＭＲＳ）を測定する段階であって、前記Ｄ２Ｄ ＤＭＲＳ及び前記Ｄ２Ｄチャネルは、前記検出されたＤ２Ｄ同期信号と同一のサブフレームを介して受信される段階と、
    所定の条件が満たされるか否かによって前記少なくとも一つの同期ソースから同期基準端末を選択する段階と、を有し、
    前記Ｄ２Ｄ ＤＭＲＳの測定結果が閾値を満たすとともに有効である場合、前記所定の条件が満たされ、
    前記Ｄ２Ｄ ＤＭＲＳの測定結果は、前記端末が前記Ｄ２Ｄチャネルの情報要素を獲得するのに成功した場合、有効であると決定され、
    前記Ｄ２Ｄ ＤＭＲＳの測定結果は、前記端末が前記Ｄ２Ｄチャネルの前記情報要素を獲得するのに失敗した場合、無効であると決定される、方法。
  2. 前記Ｄ２Ｄ ＤＭＲＳを測定する段階は、
    前記Ｄ２Ｄ ＤＭＲＳが受信されるリソースに対する受信電力の平均を測定することを有する、請求項１に記載の方法。
  3. 前記同期基準端末から受信した前記Ｄ２Ｄ同期信号及び前記Ｄ２Ｄチャネルの情報要素と少なくとも一部が同一に設定された前記端末のＤ２Ｄ同期信号及び前記端末のＤ２Ｄチャネルの情報要素の中の少なくとも一つを送信する段階をさらに有する、請求項１に記載の方法。
  4. 前記所定の条件を満たさないことによって前記同期基準端末が選択されない場合、前記端末は自体のタイミングで前記Ｄ２Ｄ通信を行い、
    前記所定の条件を満たすことによって前記同期基準端末が選択された場合、前記端末は前記選択された同期基準端末のタイミングに基づいて前記Ｄ２Ｄ通信を行う、請求項１に記載の方法。
  5. 前記所定の条件を満たさないことによって前記同期基準端末が選択されず前記端末がカバレッジ外に位置する場合、前記端末が基地局の事前設定に基づいて自体のＤ２Ｄ同期信号を送信する段階をさらに有する、請求項１に記載の方法。
  6. 前記端末がカバレッジ外からカバレッジ内に変更されれば、前記端末は基地局のシグナリングに基づいて前記Ｄ２Ｄ通信を行う、請求項１に記載の方法。
  7. 前記Ｄ２Ｄ同期信号を検出する段階は、
    ザドフチューシーケンスに関する複数のルートインデックスの中のいずれか一つに基づいて少なくとも２個のシンボルに繰り返しマッピングされたプライマリＤ２Ｄ同期信号（ＰＤ２ＤＳＳ）のシーケンスを検出することを有する、請求項１に記載の方法。
  8. 前記複数のルートインデックスの中で、第１ルートインデックスはカバレッジ内に対応し、第２ルートインデックスはカバレッジ外に対応する、請求項７に記載の方法。
  9. 前記Ｄ２Ｄチャネルの情報要素は、
    前記Ｄ２Ｄチャネルを介して放送されるＤ２Ｄ通信に関する帯域幅の大きさ、Ｄ２Ｄフレームナンバ、Ｄ２Ｄサブフレームナンバ及び時分割二重通信（ＴＤＤ）の場合の上りリンク（ＵＬ）−下りリンク（ＤＬ）設定情報を有する、請求項１に記載の方法。
  10. 装置対装置（Ｄ２Ｄ）通信を行う端末（ＵＥ）であって、
    少なくとも一つの同期ソースからのＤ２Ｄ同期信号を受信するよう構成される受信器と、
    Ｄ２Ｄチャネルの復調に関連するＤ２Ｄ復調用参照信号（ＤＭＲＳ）を測定し、前記Ｄ２Ｄ ＤＭＲＳ及び前記Ｄ２Ｄチャネルは、前記Ｄ２Ｄ同期信号と同一のサブフレームを介して受信され、
    所定の条件が満たされるか否かによって前記少なくとも一つの同期ソースから同期基準端末を選択する、よう構成されたプロセッサと、を有し、
    前記Ｄ２Ｄ ＤＭＲＳの測定結果が閾値を満たすとともに有効である場合、前記所定の条件が満たされ、
    前記Ｄ２Ｄ ＤＭＲＳの測定結果は、前記プロセッサが前記Ｄ２Ｄチャネルの情報要素を獲得するのに成功した場合、有効であると決定され、
    前記Ｄ２Ｄ ＤＭＲＳの測定結果は、前記プロセッサが前記Ｄ２Ｄチャネルの前記情報要素を獲得するのに失敗した場合、無効であると決定される、端末。
  11. 前記プロセッサは、
    前記Ｄ２Ｄ ＤＭＲＳが受信される複数のリソースに対する受信電力の平均を測定する、請求項１０に記載の端末。
  12. 前記同期基準端末から受信した前記Ｄ２Ｄ同期信号及び前記Ｄ２Ｄチャネルの情報要素と少なくとも一部が同一に設定された前記端末のＤ２Ｄ同期信号及び前記端末のＤ２Ｄチャネルの情報要素の中の少なくとも一つを送信する送信器をさらに有する、請求項１０に記載の端末。
  13. 前記所定の条件を満たさないことによって前記同期基準端末が選択されない場合、前記端末は自体のタイミングで前記Ｄ２Ｄ通信を行い、
    前記所定の条件を満たすことによって前記同期基準端末が選択された場合、前記端末は前記選択された同期基準端末のタイミングに基づいて前記Ｄ２Ｄ通信を行う、請求項１０に記載の端末。
  14. 前記所定の条件を満たさないことによって前記同期基準端末が選択されず前記端末がカバレッジ外に位置する場合、前記端末が基地局の事前設定に基づいて自体のＤ２Ｄ同期信号を送信する送信器をさらに有する、請求項１０に記載の端末。
  15. 前記端末がカバレッジ外からカバレッジ内に変更されれば、前記端末は基地局のシグナリングに基づいて前記Ｄ２Ｄ通信を行う、請求項１０に記載の端末。
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