JP6480005B2 - ユーザ装置及び通知方法 - Google Patents

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Description

本発明は、ユーザ装置、基地局及び通知方法に関する。
LTE(Long Term Evolution)及びLTEの後継システム(例えば、LTE−A(LTE Advanced)、FRA(Future Radio Access)、4Gなどともいう)では、ユーザ装置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(例えば、非特許文献1)。
D2Dは、ユーザ装置と基地局との間のトラヒックを軽減したり、災害時などに基地局が通信不能になった場合でもユーザ装置間の通信を可能とする。
D2Dは、通信可能な他のユーザ装置を見つけ出すためのD2Dディスカバリ(D2D discovery、D2D発見ともいう)と、ユーザ装置間で直接通信するためのD2Dコミュニケーション(D2D direct communication、D2D通信、端末間直接通信などともいう)と、に大別される。以下では、D2Dコミュニケーション、D2Dディスカバリなどを特に区別しないときは、単にD2Dと呼ぶ。また、D2Dで送受信される信号を、D2D信号と呼ぶ。
また、3GPP(3rd Generation Partnership Project)では、D2D機能を拡張することでV2Xを実現することが検討されている。ここで、V2Xとは、ITS(Intelligent Transport Systems)の一部であり、図1に示すように、自動車と自動車との間で行われる通信形態を意味するV2V(Vehicle to Vehicle)、自動車と道路脇に設置される路側機(RSU:Road-Side Unit)との間で行われる通信形態を意味するV2I(Vehicle to Infrastructure)、自動車とドライバーのモバイル端末との間で行われる通信形態を意味するV2N(Vehicle to Nomadic device)、及び、自動車と歩行者のモバイル端末との間で行われる通信形態を意味するV2P(Vehicle to Pedestrian)の総称である。
"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 3GPP TS 36.213 V12.7.0 (2015−09)
V2Xでは、100ms程度の周期的な間隔で送信パケット(メッセージ)が発生するトラフィックモデルが想定されている。また、周期的な間隔で送信されるパケットのサイズは、いわゆる音声データのように一定のサイズではなく、ある程度変動することが想定されている。
従来のLTEでは、基地局eNBからユーザ装置のUL通信に対して半静的なリソースの割当てを周期的に行うリソース割当て方式(Semi-Persistent Scheduling)が規定されているが、本方式は、送信されるデータのサイズが一定であることを前提としているため、本方式を、V2Xで想定されているトラフィックモデルに対してそのまま適用することは困難である。
また、V2Xの技術は、LTEで規定されているD2Dの技術をベースにしているが、現状のD2Dの技術では、上述のような周期的かつデータサイズが変動するトラフィックに対して、適切にリソースの割当てを行うことができる技術は存在していない。
なお、V2XはD2Dの一種であると考えると、上記のような問題はV2Xに限らず、D2D全般に生じ得る問題である。
開示の技術は上記に鑑みてなされたものであって、D2Dをサポートする無線通信システムにおいて、周期的かつデータサイズが変動するD2Dのトラフィックに対して、適切にリソースの割当てを行うことを可能にする技術を提供することを目的とする。
開示の技術のユーザ装置は、D2D用制御情報の所定の送信タイミングの次の送信タイミングで送信されるD2D用制御情報に対するリソースを決定するリソース割当部と、前記決定されたD2D用制御情報に対するリソースを示す情報を含むリソース予約情報を送信する送信部と、を有し、前記リソース割当部は、前記所定の送信タイミングの次の送信タイミングで送信されるD2D用データに対するリソースの割当てを行い、前記次の送信タイミングで送信されるD2D用制御情報は、前記次の送信タイミングで送信されるD2D用データに対するリソースを示す情報を更に含む
また、開示の技術の基地局は、ユーザ装置に対して、所定の周期で送信されるD2D用制御情報及びD2D用データに対するリソースの割当てを行うリソース割当部と、前記所定の周期で送信されるD2D用制御情報及びD2D用データに対するリソースを示す情報を前記ユーザ装置に送信する送信部と、を有する。
開示の技術によれば、D2Dをサポートする無線通信システムにおいて、周期的かつデータサイズが変動するD2Dのトラフィックに対して、適切にリソースの割当てを行うことを可能にする技術が提供される。
V2Xを説明するための図である。 D2Dを説明するための図である。 D2Dを説明するための図である。 D2D通信に用いられるMAC PDUを説明するための図である。 SL−SCH subheaderのフォーマットを説明するための図である。 D2Dで使用されるチャネル構造の例を説明するための図である。 PSDCHの構造例を示す図である。 PSDCHの構造例を示す図である。 PSCCHとPSSCHの構造例を示す図である。 PSCCHとPSSCHの構造例を示す図である。 リソースプールコンフィギュレーションを示す図である。 リソースプールコンフィギュレーションを示す図である。 本実施の形態に係る無線通信システムの構成例を示す図である。 D2Dで検討されている通信方式を説明するための図である。 D2Dで検討されている通信方式を説明するための図である。 D2Dで検討されている通信方式を説明するための図である。 第一の実施の形態に係るリソース予約方法を示す図である。 第一の実施の形態に係るリソース予約方法を示す図である。 第一の実施の形態に係るリソース予約方法を示す図である。 第一の実施の形態に係るリソース予約方法を示す図である。 第二の実施の形態に係るリソース予約方法を示す図である。 第二の実施の形態に係るリソース予約方法を示す図である。 第二の実施の形態に係るリソース予約方法を示す図である。 第二の実施の形態に係るリソース予約方法を示す図である。 第三の実施の形態に係るリソース予約方法を示す図である。 第三の実施の形態に係るリソース予約方法を示す図である。 本実施の形態に係るユーザ装置の機能構成の一例を示す図である。 本実施の形態に係る基地局の機能構成の一例を示す図である。 本実施の形態に係るユーザ装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 本実施の形態に係る基地局のハードウェア構成の一例を示す図である。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下で説明する実施の形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られるわけではない。例えば、本実施の形態に係る無線通信システムはLTEに準拠した方式のシステムを想定しているが、本発明はLTEに限定されるわけではなく、他の方式にも適用可能である。なお、本明細書及び特許請求の範囲において、「LTE」は、3GPPのリリース12、13、又はリリース14以降に対応する第5世代の通信方式も含む広い意味で使用する。
また、本実施の形態は、主にV2Xを対象としているが、本実施の形態に係る技術は、V2Xに限らず、広くD2D全般に適用可能である。また、「D2D」はその意味としてV2Xを含むものである。
また、「D2D」は、ユーザ装置UE間でD2D信号を送受信する処理手順のみならず、D2D信号を基地局が受信(モニタ)する処理手順、及び、RRC idleの場合若しくは基地局eNBとコネクションを確立していない場合に、ユーザ装置UEが基地局eNBに上り信号を送信する処理手順を含む広い意味で使用する。
<D2Dの概要>
本実施の形態に係るV2Xの技術は、LTEで規定されているD2Dの技術をベースとしていることから、まずは、LTEで規定されているD2Dの概要について説明する。なお、V2Xにおいても、ここで説明するD2Dの技術を使用することは可能であり、本発明の実施の形態におけるUEは、当該技術によるD2D信号の送受信を行うことができる。
既に説明したように、D2Dには、大きく分けて「Discovery」と「Communication」がある。「Discovery」については、図2Aに示すように、Discovery period毎に、Discoveryメッセージ用のリソースプールが確保され、UEはそのリソースプール内でDiscoveryメッセージを送信する。より詳細にはType1、Type2bがある。Type1では、UEが自律的にリソースプールから送信リソースを選択する。Type2bでは、上位レイヤシグナリング(例えばRRC信号)により準静的なリソースが割り当てられる。
「Communication」についても、図2Bに示すように、Control/Data送信用リソースプールが周期的に確保される。この周期(期間)をSA期間(scheduling assignment period)又はSC期間(sidelink control period)と呼ぶ。送信側のUEはControlリソースプール(SCIリソースプール)から選択されたリソースでSCI(Sidelink Control Information)によりデータ送信用リソース等を受信側に通知し、当該データ送信用リソースでデータを送信する。「Communication」について、より詳細には、Mode1とMode2がある。Mode1では、eNBからUEに送られる(E)PDCCHによりダイナミックにリソースが割り当てられる。Mode2では、UEはリソースプールから自律的に送信リソースを選択する。リソースプールについては、SIBで通知されたり、予め定義されたものが使用される。
LTEにおいて、「Discovery」に用いられるチャネルはPSDCH(Physical Sidelink Discovery Channel)と称され、「Communication」におけるSCI等の制御情報を送信するチャネルはPSCCH(Physical Sidelink Control Channel)と称され、データを送信するチャネルはPSSCH(Physical Sidelink Shared Channel)と称される(非特許文献2)。
D2D通信に用いられるMAC(Medium Access Control)PDU(Protocol Data Unit)は、図3に示すように、少なくともMAC header、MAC Control element、MAC SDU(Service Data Unit)、Paddingで構成される。MAC PDUはその他の情報を含んでも良い。MAC headerは、1つのSL−SCH(Sidelink Shared Channel)subheaderと、1つ以上のMAC PDU subheaderで構成される。
図4に示すように、SL−SCH subheaderは、MAC PDUフォーマットバージョン(V)、送信元情報(SRC)、送信先情報(DST)、Reserved bit(R)等で構成される。Vは、SL−SCH subheaderの先頭に割り当てられ、UEが用いるMAC PDUフォーマットバージョンを示す。送信元情報には、送信元に関する情報が設定される。送信元情報には、ProSe UE IDに関する識別子が設定されてもよい。送信先情報には、送信先に関する情報が設定される。送信先情報には、送信先のProSe Layer−2 Group IDに関する情報が設定されてもよい。
D2Dのチャネル構造の例を図5に示す。図5に示すように、Communicationに使用されるPSCCHのリソースプール及びPSSCHのリソースプールが割り当てられている。また、Communicationのチャネルの周期よりも長い周期でDiscoveryに使用されるPSDCHのリソースプールが割り当てられている。
また、D2D用の同期信号としてPSSS(Primary Sidelink Synchronization signal)とSSSS(Secondary Sidelink Synchronization signal)が用いられる。また、例えばカバレッジ外動作のためにD2Dのシステム帯域、フレーム番号、リソース構成情報等の報知情報(broadcast information)を送信するPSBCH(Physical Sidelink Broadcast Channel)が用いられる。
図6Aに、Discoveryに使用されるPSDCHのリソースプールの例を示す。リソースプールは、サブフレームのビットマップで設定されるため、図6Aに示すようなイメージのリソースプールになる。他のチャネルのリソースプールも同様である。また、PSDCHは、周波数ホッピングしながら繰り返し送信(repetition)がなされる。繰り返し回数は例えば0〜4で設定可能である。また、図6Bに示すように、PSDCHはPUSCHベースの構造を有し、DMRS(demodulation reference signal)が挿入される構造になっている。
図7Aに、「Communication」に使用されるPSCCHとPSSCHのリソースプールの例を示す。図7Aに示すとおり、PSCCHは、周波数ホッピングしながら1回繰り返し送信(repetition)がなされる。PSSCHは、周波数ホッピングしながら3回繰り返し送信(repetition)がなされる。また、図7Bに示すように、PSCCHとPSSCHはPUSCHベースの構造を有し、DMRSが挿入される構造になっている。
図8A及び図8Bに、PSCCH、PSDCH、PSSCH(Mode2)におけるリソースプールコンフィギュレーションの例を示す。図8Aに示すように、時間方向では、リソースプールはサブフレームビットマップとして表される。また、ビットマップは、num.reprtitionの回数だけ繰り返される。また、各周期における開始位置を示すoffsetが指定される。
周波数方向では、連続割り当て(contiguous)と不連続割り当て(non−contiguous)が可能である。図8Bは、不連続割り当ての例を示しており、図示のとおり、開始PRB、終了PRB、PRB数(numPRB)が指定される。
<システム構成>
図9は、本実施の形態に係る無線通信システムの構成例を示す図である。図9に示すように、本実施の形態に係る無線通信システムは、基地局eNB、ユーザ装置UE1、ユーザ装置UE2を有する。図9において、ユーザ装置UE1が送信側、ユーザ装置UE2が受信側として示されているが、ユーザ装置UE1とユーザ装置UE2はいずれも送信機能と受信機能の両方を備える。以下、ユーザ装置UE1とユーザ装置UE2を特に区別しない場合、単に「ユーザ装置UE」と記述する。本実施の形態におけるユーザ装置UE間のデータ等の通信は、基地局eNBを介さずに実施されるものである。
図9に示すユーザ装置UE1、ユーザ装置UE2は、それぞれ、LTEにおけるユーザ装置UEとしてのセルラー通信の機能、及び、上述したチャネルでの信号送受信を含むD2D機能を有している。また、ユーザ装置UE1、ユーザ装置UE2は、本実施の形態で説明する動作を実行する機能を有している。なお、セルラー通信の機能及び既存のD2Dの機能については、一部の機能(本実施の形態で説明する動作を実行できる範囲)のみを有していてもよいし、全ての機能を有していてもよい。
また、各ユーザ装置UEは、V2Xを行ういかなる装置であってもよいが、例えば、各ユーザ装置UEは、車両、歩行者が保持する端末、RSU(UEの機能を有するUEタイプRSU)等である。
また、基地局eNBについては、LTEにおける基地局eNBとしてのセルラー通信の機能、及び、本実施の形態におけるユーザ装置UEの通信を可能ならしめるための機能(リソース割当ての機能、設定情報通知機能等)を有している。また、基地局eNBはRSU(eNBの機能を有するeNBタイプRSU)を含む。
<概要>
前述のようにD2Dでは、ユーザ装置UEは、所定のSC期間の単位で、PSCCHのリソースプールとPSSCHのリソースプールのリソースを用いて、データ送信用リソースを示す制御情報とデータとを送信する。つまり、制御情報で示されるデータ送信用リソースは、所定のSC期間内のPSSCHのリソースプール内のいずれかのリソースである。
現在、3GPPでは、従来のD2Dで規定されている、制御情報とデータとが異なる時間領域で送信される通信方式(図10A)のみならず、V2Xで要求される低遅延の通信を確保するために様々な通信方式が提案されている。例えば、図10Bに示すように、制御情報とデータとを同一の時間領域(例えば、同一サブフレーム又はシンボル)で送信可能な通信方式などが提案されている。また、リソースプール内の特定のリソースに制御情報とデータを多重して送信するような通信方式も提案されている。また、従来のD2Dでは、同一のSC期間内では、ユーザ装置UEは基本的に1つの制御情報のみを送信可能であったが、今後は、そもそもSC期間の概念が無いような通信方式も想定される。本実施の形態は、これらのあらゆる通信方式に対して適用することができる。また、本実施の形態は、図10A及びBのように、制御情報とデータ送信用のリソースとが1対1に対応づけられる通信方式のみならず、図10Cに示すように、1つの制御情報に複数のデータ送信用のリソースが対応づけられる通信方式に対しても適用することができる。
本実施の形態では、送信側のユーザ装置UE1は、所定のタイミングで制御情報とデータとを送信するのに加えて、当該所定のタイミングで送信する制御情報又はデータを用いて、当該所定のタイミングより後のタイミングで送信予定の制御情報又は/及びデータを送信するためのリソースを受信側のユーザ装置UE2に通知する。
以降の説明において、所定のタイミングより後のタイミングで送信予定の制御情報又は/及びデータを送信するためのリソースを示す情報を、便宜上「リソース予約情報」と呼ぶ。また、所定のタイミングより後のタイミングで送信予定の制御情報又は/及びデータを送信するためのリソースを割当てる(予め割り当てる)ことを、リソースを「予約する」と呼ぶことがある。
受信側のユーザ装置UE2は、所定のタイミングで受信した制御情報又はデータに含まれているリソース予約情報を受信すると、送信側のユーザ装置UE1から、リソース予約情報に示されるリソースを用いて次の制御情報又は/及びデータが送信される予定であることを認識し、当該リソースをモニタするように、又は当該リソースではD2D信号を送信しないように動作する。なお、以下の説明において、受信側のユーザ装置UE2とは、特に断りが無い限り、特定のユーザ装置UE(ユニキャスト)、不特定のユーザ装置UE(ブロードキャスト)及び特定のグループに属するユーザ装置UE(グループキャスト)を含む意味で使用する。
以下、本実施の形態を第一の実施の形態、第二の実施の形態及び第三の実施の形態に分けて説明する。
本実施の形態に係るユーザ装置UEは、第一の実施の形態に係る方式と第二の実施の形態に係る方式と第三の実施の形態に係る方式の機能を備え、いずれの方式で送信を行うかを、例えばeNBからの設定情報(configuration information)により決定するようにしてもよい。ただし、これは例であり、ユーザ装置UEは、第一の実施の形態に係る方式と第二の実施の形態に係る方式と第三の実施の形態に係る方式のうちいずれか1つのみの方式に対応していてもよい。
<第一の実施の形態>
まず、第一の実施の形態について説明する。第一の実施の形態では、送信側のユーザ装置UE1は、所定のタイミングで制御情報とデータとを送信するのに加えて、当該所定のタイミングで送信する制御情報又はデータを用いて、当該所定のタイミングより後のタイミングで送信予定の制御情報及びデータのリソースを示すリソース予約情報を、受信側のユーザ装置UE2に送信する。第一の実施の形態では、より詳細な動作例として、実施例1−1及び実施例1−2がある。実施例1−1では、ユーザ装置UEは、所定のタイミングの次のタイミングで送信予定の制御情報及びデータのリソースのみを示すリソース予約情報を、受信側のユーザ装置UE2に送信する。実施例1−2では、ユーザ装置UEは、所定のタイミング以後の所定の周期で送信予定の制御情報及びデータのリソースを示すリソース予約情報を、受信側のユーザ装置UE2に送信する。
(実施例1−1:単一予約)
図11Aは、実施例1−1におけるリソース予約方法を示す。ユーザ装置UEの下位レイヤ(レイヤ1又はレイヤ2)は、上位レイヤ(レイヤ3等)からの指示等により、所定のタイミングの次のタイミングで送信すべきデータのサイズを把握し、次のタイミングで送信予定のデータを格納するリソースの位置/範囲等を決定する。
続いて、図11Aに示すように、ユーザ装置UEは、所定のタイミングで送信する制御情報に、当該所定のタイミングで送信するデータのリソースを示すリソース割当て情報(MCS、リソースの位置/範囲、TA、Group destination ID等。以下、単に「リソース割当て情報」と呼ぶ)、及び、次のタイミングで送信予定の制御情報及びデータのリソースを示すリソース予約情報を含めて送信する。
実施例1−1(実施例1−2も基本的に同様)において、リソース予約情報には、制御情報及びデータのリソースに関するリソースの位置/範囲、TA、Group destination IDなど、リソース割当て情報と同様の情報が含まれていてもよい。また、リソース予約情報には、MCS及びTAなど、リソースとは直接関係のない情報は含まれていなくてもよい。例えば、リソースの位置/範囲のみを含めるようにしてもよいし、リソースの位置/範囲と受信側のユーザ装置UE2の宛先を示すGroup destination IDとを含めるようにしてもよい。Group destination IDを含めることで、特定のユーザ装置UE(ユニキャスト)宛のリソース予約情報なのか、不特定のユーザ装置UE(ブロードキャスト)宛のリソース予約情報なのか、特定のグループに属するユーザ装置UE(グループキャスト)宛のリソース予約情報なのかを受信側のユーザ装置UEに通知することができる。
なお、実施例1−1では、ユーザ装置UEは、所定のタイミングで送信する制御情報にリソース予約情報を含めるのではなく、図12Aに示すように、所定のタイミングで送信するデータに含まれるMAC制御情報にリソース予約情報を含めて送信するようにしてもよい。
実施例1−1によれば、ユーザ装置UEは、次の送信タイミングのリソースのみを予約すればよいため、パケットサイズの変動に対して柔軟に対応することができる。
(実施例1−2:準静的予約)
図11Bは、実施例1−2におけるリソース予約方法を示す。実施例1−2では、ユーザ装置UEは、所定のタイミング以後の所定の周期で送信予定の制御情報及びデータのリソースを示すリソース予約情報を、受信側のユーザ装置UE2に送信する。また、ユーザ装置UEは、異なる周期のリソース予約情報を多重させて受信側のユーザ装置UE2に送信する。
図11Bの例では、ユーザ装置UEは、100msの周期で制御情報及びデータ(PRB数=X)のリソースを予約すると共に、500msの周期で制御情報及びデータ(PRB数=Y)のリソースを予約する。
また、ユーザ装置UEは、リソース割当て情報と、100ms周期で送信する制御情報及びデータのリソースを示すリソース予約情報とを、100msごとに送信する制御情報に含めて送信する。また、ユーザ装置UEは、リソース割当て情報と、500ms周期で送信する制御情報及びデータのリソースを示すリソース予約情報とを、500msごとに送信する制御情報に含めて送信する。
実施例1−2において、リソース予約情報は、実施例1−1のように次のタイミングで予約されたリソースのみを示すのではなく、連続した複数のタイミングで共通に予約されたリソースを示すようにする。リソース予約情報を受信した受信側のユーザ装置UE2は、どのタイミングでリソース予約情報を受信した場合であっても、所定の周期で連続してリソースが予約されていることを認識することができる。
実施例1−2では、ユーザ装置UEは、所定のタイミングで送信する制御情報にリソース予約情報を含めるのではなく、図12Bに示すように、所定のタイミングで送信するデータに含まれるMAC制御情報にリソース予約情報を含めて送信するようにしてもよい。
リソースの予約が重複するタイミングでは、送信側のユーザ装置UE1は、格納可能なパケットサイズが大きいリソース(例えば、PRB数が多いリソース)のみを用いてデータを送信するようにしてもよい。
この場合、送信側のユーザ装置UE1は、リソースの予約が重複するタイミングでは、格納可能なパケットサイズが小さい周期に係る制御情報については送信しないようにしてもよい。具体的には、図11Bの例において、500ms周期のタイミングでは、100ms周期で送信される制御情報を送信しないようにする。
また、他の例として、送信側のユーザ装置UE1は、リソースの予約が重複するタイミングでは、格納可能なパケットサイズが小さい周期に係る制御情報に、リソース割当て情報を含めずに、リソース予約情報のみを含めて送信するようにしてもよい。
また、他の例として、リソース割当て情報を含む制御情報とリソース予約情報を含む制御情報とを分離させ、送信側のユーザ装置UE1は、リソースの予約が重複するタイミングでは、格納可能なパケットサイズが小さいリソース割当て情報を含む制御情報を送信しないようにしてもよい。
また、他の例として、受信側のユーザ装置UE2は、同一タイミングで複数の制御情報を受信した場合、それぞれの制御情報に含まれるリソース割当て情報を比較し、格納可能なパケットサイズが大きいリソースにマッピングされたデータのみを受信するようにしてもよい。
実施例1−2では、異なる周期でリソースの予約が重複して行われるため、周期が重複するタイミング(図11Bの例では500ms周期のタイミング)では、ユーザ装置UEが送信可能なデータ量が増加することになる。つまり、実施例1−2では、トラフィック変動が周期的に訪れるようなトラフィックモデルに対して好適である。また、実施例1−2は、実施例1−1と比較して、受信側のユーザ装置UE2に対して、長期的にリソースが予約されていることを認識させることができる。
<第二の実施の形態>
次に、第二の実施の形態について説明する。第二の実施の形態では、送信側のユーザ装置UE1は、所定のタイミング内で制御情報とデータとを送信するのに加えて、当該所定のタイミングで送信する制御情報又はデータを用いて、当該所定のタイミングより後のタイミングで送信予定の制御情報のリソースを示すリソース予約情報を、受信側のユーザ装置UE2に送信する。また、ユーザ装置UE1は、後のタイミングで送信予定のデータのリソースについては、当該後のタイミングで実際に送信する制御情報を用いてユーザ装置UE2に通知するようにする。つまり、第二の実施の形態では、第一の実施の形態とは異なり、リソース予約情報には、所定のタイミングより後のタイミングで送信予定のデータを送信するためのリソースを示す情報は含まれず、所定のタイミングより後のタイミングで送信予定の制御情報を送信するためのリソースを示す情報のみが含まれる。
リソース予約情報に含まれる制御情報のリソースを示す情報は、制御情報の時間リソース(時間方向のリソース位置)を示す情報であってもよい。また、一般に制御情報のリソースサイズはデータサイズに依存しないため、時間及び周波数リソース(周波数方向のリソース位置)を示す情報であってもよい。なお、図10A又はCに示すように、制御情報とデータとを異なる時間領域(例えば、異なるサブフレーム又はシンボル)で送信する場合で、かつ、制御情報とデータとが送信される時間領域のずれが予め固定されていない場合、リソース予約情報には、更に、データの時間リソースを示す情報を含めるようにしてもよい。リソース予約情報には、第一の実施の形態と同様に、TA、Group destination IDなどが含まれていてもよい。
第二の実施の形態では、より詳細な動作例として、実施例2−1及び実施例2−2がある。実施例2−1では、ユーザ装置UEは、所定のタイミングの次のタイミングで送信予定の制御情報及びデータのリソースのみを示すリソース予約情報を、受信側のユーザ装置UE2に送信する。実施例2−2では、ユーザ装置UEは、所定のタイミング以後の所定の周期で送信予定の制御情報及びデータのリソースを示すリソース予約情報を、受信側のユーザ装置UE2に送信する。
(実施例2−1:単一予約)
図13Aは、実施例2−1におけるリソース予約方法を示す。ユーザ装置UEの下位レイヤ(レイヤ1又はレイヤ2)は、上位レイヤ(レイヤ3等)からの指示等により、所定のタイミングの次のタイミングでデータを送信すべきことを把握する。
続いて、図13Aに示すように、ユーザ装置UEは、所定のタイミングで送信する制御情報に、当該所定のタイミングで送信するデータのリソースを示すリソース割当て情報、及び、次のタイミングで送信予定の制御情報のリソースのみを示すリソース予約情報を含めて送信する。
続いて、ユーザ装置UEの下位レイヤは、当該次のタイミングでデータを実際に送信する際に、上位レイヤからの指示等により実際に送信すべきデータのデータサイズを把握し、当該次のタイミングで送信するデータを格納するリソースの位置/範囲等(PRB数、MCS等)を決定し、リソース割当て情報を制御情報に含めて送信する。
なお、実施例2−1では、ユーザ装置UEは、所定のタイミングで送信する制御情報にリソース予約情報を含めるのではなく、図14Aに示すように、所定のタイミングで送信するデータに含まれるMAC制御情報にリソース予約情報を含めて送信するようにしてもよい。
(実施例2−2:準静的予約)
図13Bは、実施例2−2におけるリソース予約方法を示す。実施例2−2では、ユーザ装置UEは、所定のタイミング以後の所定の周期で送信予定の制御情報のリソースを示すリソース予約情報を、受信側のユーザ装置UE2に送信する。
実施例2−2において、リソース予約情報は、実施例2−1のように次のタイミングで予約されたリソースのみを示すのではなく、連続した複数のタイミングで共通に予約されたリソースを示すようにする。リソース予約情報を受信した受信側のユーザ装置UE2は、どのタイミングでリソース予約情報を受信した場合であっても、所定の周期で連続してリソースが予約されていることを認識することができる。
実施例2−2では、ユーザ装置UEは、所定のタイミングで送信する制御情報にリソース予約情報を含めるのではなく、図14Bに示すように、所定のタイミングで送信するデータに含まれるMAC制御情報にリソース予約情報を含めて送信するようにしてもよい。
なお、上記実施例2−1及び実施例2−2において、ユーザ装置UEは、リソース予約情報に、所定のタイミングより後のタイミングで送信予定のデータを送信するためのリソースを大まかに示す情報として、リソース割当て情報により割当てられる可能性のある最小又は最大のリソースの範囲(時間リソース及び周波数リソースの範囲)を含めるようにしてもよい。これにより干渉及びD2D・セルラー信号の送受信を考慮した送信リソースのダイナミックな変更が可能となる。
第二の実施の形態では、送信側のユーザ装置UE1は、「データ」を送信予定のリソースを事前に受信側のユーザ装置UE2に通知する必要がないため、制御情報のオーバーヘッドを抑制しつつ、データサイズの変動が大きいようなデータを周期的に送信するような場合に好適である。
<第一及び第二の実施の形態に関する補足事項>
(予約されたリソースの開放)
実施例1−2及び実施例2−2は準静的な予約を行う方式であるため、送信側のユーザ装置UE1は、パケットの送信を停止する場合、予約したリソースを開放する必要がある。
そこで、送信側のユーザ装置UE1は、リソースを開放する場合、制御情報又はMAC制御情報に、以後のリソースを開放することを示す情報(以下、「リソース開放通知」と呼ぶ)を含めて受信側のユーザ装置UE2に送信するようにしてもよい。
また、受信側のユーザ装置UE2が、当該リソース開放通知を受信(認識)出来ない場合を考慮し、送信側のユーザ装置UE1は、リソース開放通知を、一定の回数連続して送信するようにしてもよい。
また、他の例として、送信側のユーザ装置UE1は、リソースを開放する場合、ゼロ埋めされたデータを、以後のリソースを開放することを示す情報として受信側のユーザ装置UE2に送信するようにしてもよい。また、受信側のユーザ装置UE2が、ゼロ埋めされたデータを受信(認識)出来ない場合を考慮し、送信側のユーザ装置UE1は、ゼロ埋めされたデータを、一定の回数連続して送信するようにしてもよい。受信側のユーザ装置UEは、受信したデータがゼロ埋めされたデータである場合、予約されたリソースが開放されたものとみなすようにする。
また、他の例として、受信側のユーザ装置UE2は、予約されたリソースにおいて、所定の期間の間で又は所定の回数で、制御情報又は/及びデータを検出できなかった場合、予約されたリソースが開放されたものとみなすようにしてもよい。所定の期間は、所定のリソースプール周期の期間であってもよいし、複数のリソースプール周期の期間であってもよい。
(その他補足事項)
送信側のユーザ装置UE1は、図10A又はCに示すように、制御情報とデータとを異なる時間領域(例えば、異なるサブフレーム又はシンボル)で送信する場合で、かつ、制御情報とデータとが送信される時間領域の相対関係及び/又は占有時間が予め固定されていない場合、リソース予約情報に、データの時間リソースの位置を具体的に示す情報を含めるようにしてもよい。当該情報は、データの時間リソースの絶対的位置を示すサブフレーム番号等であってもよいし、制御情報のリソース位置とデータのリソース位置との相対的位置を示すオフセット値であってもよい。
受信側のユーザ装置UE2は、制御情報を受信したリソース又は/及びデータを受信したリソースに対する受信品質の測定結果に基づいて、当該制御情報又はMAC制御情報に含まれるリソース予約情報が有効であるか又は無効であるかを判定し、リソース予約情報が無効であると判定した場合、当該リソース予約情報で示されるリソースについては、開放されたものとみなすようにしてもよい。なお、ユーザ装置UE2は、制御情報を受信したリソース又は/及びデータを受信したリソースに挿入されているDM−RSの受信品質(RSRQ、RSRP等)が所定の閾値以上であるか否かに基づいて、当該制御情報又はMAC制御情報に含まれるリソース予約情報が有効であるか又は無効であるかを判定するようにしてもよい。
送信側のユーザ装置UE1は、制御情報又は/及びデータのリソースを所定の周期で予約する際に、リソース予約情報に、所定の周期の値を具体的に設定するようにしてもよいし、予約されたリソースの周期を示すインデックス値(例えば、20ms、50ms、100ms、200ms、500msなどを示すインデックス値)を設定するようにしてもよい。
送信側のユーザ装置UE1は、リソース予約情報に、制御情報又は/及びデータのリソースを所定の周期で予約する際に、リソース位置が時間ホッピングされるように予約すると共に、リソース予約情報に、制御情報又は/及びデータのリソース位置が時間ホッピングされることを示す情報を含めるようにしてもよい。具体的には、例えば、ユーザ装置UE1は、実施例1−2又は実施例2−2において、リソース予約情報に、上述のインデックス値と、予約されたリソース位置を基準とした時間ホッピングパターン若しくはオフセット値(例えば、サブフレームオフセット)とを含めるようにしてもよい。
予約されたリソースの位置が時間ホッピングされることで、送信側のユーザ装置UE1が複数存在するような環境において、複数のユーザ装置UE1から送信された制御情報又は/及びデータが同一周期で送信されてしまい、恒常的に衝突が発生してしまうリスクを回避することが可能になる。
リソース割当て情報を含む制御情報とリソース予約情報を含む制御情報とを分離させ、送信側のユーザ装置UE1は、リソース割当て情報を含む制御情報とリソース予約情報を含む制御情報とを異なる制御情報として送信するようにしてもよい。リソース割当て情報を含む制御情報とリソース予約情報を含む制御情報とを異なる制御情報とは、異なるフォーマットであってもよい。
第一の実施の形態において、送信側のユーザ装置UE1は、予約したデータ送信用のリソースを用いて実際にデータを送信する際に、実際に送信するデータのパケットサイズに合わせてリソース位置/範囲を変更し、変更したリソース位置/範囲が設定されたリソース割当て情報を送信するようにしてもよい。これにより、第一の実施の形態であっても、第二の実施の形態のように、データサイズの変動が大きいようなデータを周期的に送信するような場合に対応することができる。
<第三の実施の形態>
第三の実施の形態では、基地局eNBが、所定のタイミングより後のタイミングで制御情報又は/及びデータを送信するためのリソースを割当てて、割当てたリソースを送信側のユーザ装置UE1に通知するようにする。
第三の実施の形態では、基地局eNBがリソースの割当てを行うため、複数のユーザ装置UEに対して直交化されたリソースを割当てることが可能である。
より詳細な動作例として、実施例3−1及び実施例3−2がある。実施例3−1では、基地局eNBは、RRCメッセージのみを用いて、割当てたリソースをユーザ装置UEに通知する。実施例3−1は、前述のD2Dの概要で説明したType2bによるリソース割当て方法に類似している。実施例3−2では、基地局eNBは、RRCメッセージとDCI(Downlink Control Information)を用いて、割当てたリソースをユーザ装置UEに通知する。実施例3−2は、従来のLTEにおけるSPS(Semi-Persistence Scheduling)に類似している。
(実施例3−1)
図15Aは、実施例3−1におけるリソース予約方法を示す。送信側のユーザ装置UE1の下位レイヤ(レイヤ1又はレイヤ2)は、上位レイヤ(レイヤ3等)からの指示等により、所定のタイミングの次のタイミングでデータを送信すべきことを把握する。
続いて、送信側のユーザ装置UE1は、RRCメッセージ、MAC制御情報、PUCCH、RACH等を用いて基地局eNBに所定の周期で制御情報又は/及びデータを送信するためのリソースの割当て(予約)を要求する(S11)。当該要求には、各周期で送信予定のデータサイズ(パケットサイズ、BS(Buffer Size)等)を示す情報が含まれていてもよい。
基地局eNBは、所定の周期で、制御情報又は/及びデータを送信するためのリソースを割当て、割当てた(予約した)リソースを示す情報をRRCメッセージでユーザ装置UEに通知する(S12)。ユーザ装置UEは、所定の周期で割当てられたリソースを用いて、制御情報及びデータの送信を行う(S13)。
割当てたリソースを示す情報の内容には、制御情報又は/及びデータのリソースの周期、制御情報又は/及びデータのリソースの位置/範囲が含まれる。リソースの周期は、所定の周期の値で具体的に指定されてもよいし、前述のインデックス値で指定されていてもよい。
なお、基地局eNBは、データのリソースについては、時間方向のリソースのみを所定の周期で割当てるようにして、周波数方向のリソースはユーザ装置UEが実際にデータを送信する際に、ユーザ装置UE自身に任意に決定させるようにしてもよい。実施例2−2のように、データサイズの変動が大きいようなデータを周期的に送信するような場合に好適である。この場合、周波数方向のリソースが複数のユーザ装置UE間で衝突する可能性を軽減するため、周波数方向のリソースを大まかに割り当ててユーザ装置UEに通知するようにしてもよい。具体的には、基地局eNBは、ユーザ装置UEが周波数方向で任意に選択可能なリソースの範囲(最小又は最大のPRBセット等)をユーザ装置UEに通知するようにしてもよい。
また、他の例として、基地局eNBは、実施例1−2で説明したように、制御情報及びデータを送信するためのリソースの割当てを異なる周期で重複して行うようにしてもよい。周期が重複するタイミングでは、ユーザ装置UEが送信可能なデータ量が増加することになるため、トラフィック変動が周期的に訪れるようなトラフィックモデルに対して好適である。
ステップS12の処理手順において、基地局eNBは、割当てたリソースを示す情報に、リソースの有効期間を示す情報を含めるようにしてもよい。ユーザ装置UEは、当該有効期間内では、所定の周期で割当てられたリソースを用いて、制御情報及びデータの送信を行う。また、この場合、ユーザ装置UEは、RRC状態がIdleに遷移した場合であっても、有効期限内では割当てられたリソースは有効であるとみなし、割当てられたリソースを用いて制御情報及びデータの送信を行うようにしてもよい。ユーザ装置UEは、基地局eNBとユーザ装置UE間のRRC状態がConnectedからIdleに遷移した場合であっても、有効期間内であれば、他のユーザ装置UEとの間でD2D通信を継続することができる。
(実施例3−2)
図15Bは、実施例3−2におけるリソース予約方法を示す。送信側のユーザ装置UE1の下位レイヤ(レイヤ1又はレイヤ2)は、上位レイヤ(レイヤ3等)からの指示等により、所定のタイミングの次のタイミングでデータを送信すべきことを把握する。ステップS21の処理手順は、図15AのステップS11の処理手順と同一であるため説明は省略する。
基地局eNBは、所定の周期で、制御情報又は/及びデータを送信するためのリソースの候補を複数選択し、選択した複数のリソースの候補を示す情報をRRCメッセージでユーザ装置UEに通知する(S22)。割当てた複数のリソースの候補を示す情報の内容には、各リソースの候補ごとの、制御情報又は/及びデータのリソースの周期、及び、制御情報又は/及びデータのリソースの位置/範囲が含まれる。各リソースの候補には、各リソースの候補を識別するためのリソース候補識別子が付与されていてもよい。
基地局eNBは、ユーザ装置UEに実際にリソースを割当てるタイミングで、複数のリソースの候補の中からいずれか1つのリソースを選択し、選択したリソースをDCIを用いてユーザ装置UEに通知する(S23)。ユーザ装置UEは、DCIで通知されたリソースを用いて、制御情報及びデータの送信を行う(S24)。
なお、基地局eNBは、リソース候補識別子をDCIに設定することで、選択したリソースをユーザ装置UEに通知するようにしてもよい。また、基地局eNBは、複数のリソースの候補の中からいずれか1つのリソースを選択する際、ステップS21の処理手順でユーザ装置UEから通知された各周期で送信予定のデータサイズを加味して、当該データサイズを送信可能なリソースを選択するようにしてもよい。
実施例3−2によれば、ユーザ装置UEに使用させるリソースを、実際にユーザ装置UEがデータ送信を行うタイミングでダイナミックにユーザ装置UEに指示することが可能になる。また、これにより、D2D通信用のリソースとセルラー通信用のリソースとが共用されているキャリアにおいて、D2D通信とセルラー通信間での適切な衝突回避を実現することができる。
(第三の実施の形態に関する補足事項)
第三の実施の形態では、基地局eNBがリソースの割当て(予約)を行うようにしたが、ネットワークの運用によっては、第一の実施の形態及び第二の実施の形態のようにユーザ装置UE自身がリソースの割当て(予約)を行うことが同時に許容されることが想定される。この場合、例えば、第三の実施の形態により動作するユーザ装置UEと、第一の実施の形態又は第二の実施の形態により動作するユーザ装置UEとが同一キャリア内(又は、同一キャリア内かつ同一リソースプール内)に混在し、基地局eNBにより割当て済み(予約済み)のリソースと、ユーザ装置UE自身が割当てた(予約した)リソースとが衝突するリスクがある。
このような問題を解決するため、第三の実施の形態では、基地局eNB(RSUを含む)は、基地局eNB自身が既に割当て済みのリソースを、報知情報(SIB)、RRCメッセージ、DCI等を用いてユーザ装置UEに通知するようにしてもよい。これにより、ユーザ装置UEは、基地局eNBにより既に割り当て済みのリソースを避けて、リソースの予約を行うことができる。
なお、基地局eNBは、割当て済みのリソースをDCIで通知する場合、例えば、DCI内のCommon serch spaceで通知してもよい。また、割当て済みのリソースをDCIで通知する場合、基地局eNBは、割当て済みのリソースを示す情報を、10ms単位など時間ブロック単位で分割して通知するようにしてもよい。また、特定のグループのユーザ装置UE(例えば、第一の実施の形態又は第二の実施の形態で動作する能力を有するユーザ装置UEなど)に対応するRNTIを予め規定しておき、基地局eNBは、DCIを当該RNTIでマスクするようにしてもよい。特定のユーザ装置UEのみが、割当て済みのリソースを示す情報を含むDCIをモニタすることができ、特定のユーザ装置UE以外のユーザ装置UEのバッテリー消費量の削減が可能になる。
また、第一の実施の形態又は第二の実施の形態で動作するユーザ装置UE自身が割当てた(予約した)リソースを基地局eNBに通知し、基地局eNBは、通知されたリソースを、報知情報(SIB)、RRCメッセージ、DCI等を用いて他のユーザ装置UEに通知するようにしてもよい。これにより、第一の実施の形態又は第二の実施の形態で動作するユーザ装置UEが送信するリソース予約情報の受信に失敗したユーザ装置UE(隠れ端末)に対して、予約済みのリソースを通知することができる。
あるいは、ユーザ装置UE1のリソース割り当て要求(S11又はS12)において、各サブフレームの干渉状態、占有リソース(予約済みリソース及び/又は検出電力レベルが一定以上のリソース)ないし空きリソースなどの測定結果、若しくはユーザ装置UE1が割り当てを希望するリソース位置(サブフレーム又はリソースブロックなど)、又はこれらを示すリストを報告することで、基地局eNBが適切なリソースを割り当てることを容易にしてもよい。
また、ユーザ装置UE1が送信希望リソースを基地局eNBに報告し、基地局eNBからの応答(拒否)が受信されないかぎり該当リソースを用いた送信を行う暗黙的なリソース割り当て(基地局eNBに対するリソース予約通知)を行なってもよい。ユーザ装置UE1は、送信希望リソースを、PUCCHなど下位レイヤの制御情報として基地局eNBに送信してもよい。このようなユーザ装置UE1からの報告を併用することで、第一の実施の形態又は第二の実施の形態で得られる端末間通信によるリソース予約と基地局eNBが行うリソース割り当てによるリソース直交化を併用することができ、より確実なリソース直交化が実現できる。
<機能構成>
以上説明した各実施の形態の動作を実行するユーザ装置UEと基地局eNBとの機能構成例を説明する。ただし、ユーザ装置UEは、これまでに説明したユーザ装置UEの処理の一部(例:特定の1つ又は複数の実施例のみ等)を実行可能としてもよい。
(ユーザ装置)
図16は、本実施の形態に係るユーザ装置の機能構成の一例を示す図である。図16に示すように、ユーザ装置UEは、信号送信部101と、信号受信部102と、リソース割当部103とを有する。なお、図16は、ユーザ装置UEにおいて本発明の実施の形態に特に関連する機能部のみを示すものであり、少なくともLTEに準拠した動作を行うための図示しない機能も有するものである。また、図16に示す機能構成は一例に過ぎない。本実施の形態に係る動作を実行できるのであれば、機能区分及び機能部の名称はどのようなものでもよい。
信号送信部101は、ユーザ装置UEから送信されるべき上位のレイヤの信号から、物理レイヤの各種信号を生成し、無線送信する機能を含む。また、信号送信部101は、D2D信号の送信機能とセルラー通信の送信機能を有する。
また、信号送信部101は、リソース割当部103から受け取ったリソース予約情報を、ユーザ装置UEに送信する。また、信号送信部101は、割当てられたリソースを開放することを示す情報(リソース開放通知)をユーザ装置UEに送信するようにしてもよい。信号送信部101は、リソース予約情報及びリソース開放通知を、D2D用物理制御チャネル(例えばPSCCH)又はD2D用物理データチャネル(例えばPSSCH)を用いてユーザ装置UEに送信するようにしてもよい。
信号受信部102は、他のユーザ装置UE又は基地局eNBから各種の信号を無線受信し、受信した物理レイヤの信号からより上位のレイヤの信号を取得する機能を含む。また、信号受信部102は、D2D信号の受信機能とセルラー通信の受信機能を有する。
リソース割当部103は、所定の送信タイミングの次の送信タイミングで送信される制御情報又は/及びデータに対するリソースの割当て(予約)を行い、割当てたリソースを示す情報を含むリソース予約情報を生成し、信号送信部101に渡す。また、リソース割当部103は、所定の周期で送信される制御情報又は/及びデータに対するリソースの割当て(予約)を行い、割当てたリソースを示す情報を含むリソース予約情報を生成し、信号送信部101に渡す。
また、リソース割当部103は、所定の周期で送信される制御情報に対するリソースの割当て(予約)と、当該所定の周期で送信されるデータに対するリソースの割当て(予約)と、当該所定の周期とは異なる周期で送信される制御情報に対するリソースの割当て(予約)と、当該異なる周期で送信されるデータに対するリソースの割当て(予約)とを行い、割当てたリソースを示す情報を含むリソース予約情報を生成し、信号送信部101に渡すようにしてもよい。
また、リソース割当部103は、割当てたリソース(制御情報又は/及びデータのリソース)の開放をすべきかを判断し、開放すべきと判断した場合は、割当てられたリソースを開放することを示す情報(リソース開放通知)をユーザ装置UEに送信するように信号送信部101に指示するようにしてもよい。
(基地局)
図17は、本実施の形態に係る基地局の機能構成の一例を示す図である。図17に示すように、基地局eNBは、信号送信部201と、信号受信部202と、リソース割当部203とを有する。なお、図17は、基地局eNBにおいて本発明の実施の形態に特に関連する機能部のみを示すものであり、少なくともLTEに準拠した動作を行うための図示しない機能も有するものである。また、図17に示す機能構成は一例に過ぎない。本実施の形態に係る動作を実行できるのであれば、機能区分及び機能部の名称はどのようなものでもよい。
信号送信部201は、基地局eNBから送信されるべき上位のレイヤの信号から、物理レイヤの各種信号を生成し、無線送信する機能を含む。また、信号送信部201は、リソース割当部203から受け取った、割当てたリソースを示す情報を、ユーザ装置UEに送信する。なお、信号送信部201は、割当てたリソースを示す情報を、報知情報(SIB)、RRCメッセージ、DCI等を用いてユーザ装置UEに通知するようにしてもよい。
信号受信部202は、ユーザ装置UEから各種の信号を無線受信し、受信した物理レイヤの信号からより上位のレイヤの信号を取得する機能を含む。
リソース割当部203は、ユーザ装置UEに対して、所定の周期で送信される制御情報又は/及びデータに対するリソースの割当て(予約)を行い、割当てたリソースを示す情報を生成し、信号送信部201に渡す。
以上説明したユーザ装置UE及び基地局eNBの機能構成は、全体をハードウェア回路(例えば、1つ又は複数のICチップ)で実現してもよいし、一部をハードウェア回路で構成し、その他の部分をCPUとプログラムとで実現してもよい。
(ユーザ装置)
図18は、本実施の形態に係るユーザ装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図18は、図16よりも実装例に近い構成を示している。図18に示すように、ユーザ装置UEは、無線信号に関する処理を行うRE(Radio Equipment)モジュール301と、ベースバンド信号処理を行うBB(Base Band)処理モジュール302と、上位レイヤ等の処理を行う装置制御モジュール303と、SIMカードにアクセスするインタフェースであるSIMスロット304とを有する。
REモジュール301は、BB処理モジュール302から受信したデジタルベースバンド信号に対して、D/A(Digital-to-Analog)変換、変調、周波数変換、及び電力増幅等を行うことでアンテナから送信すべき無線信号を生成する。また、受信した無線信号に対して、周波数変換、A/D(Analog to Digital)変換、復調等を行うことでデジタルベースバンド信号を生成し、BB処理モジュール302に渡す。REモジュール301は、例えば、図16の信号送信部101及び信号受信部102の一部を含む。
BB処理モジュール302は、IPパケットとデジタルベースバンド信号とを相互に変換する処理を行う。DSP(Digital Signal Processor)312は、BB処理モジュール302における信号処理を行うプロセッサである。メモリ322は、DSP312のワークエリアとして使用される。REモジュール301は、例えば、図16の信号送信部101の一部、信号受信部102の一部及びリソース割当部103の一部を含む。
装置制御モジュール303は、IPレイヤのプロトコル処理、各種アプリケーションの処理等を行う。プロセッサ313は、装置制御モジュール303が行う処理を行うプロセッサである。メモリ323は、プロセッサ313のワークエリアとして使用される。また、プロセッサ313は、SIMスロット304を介してSIMとの間でデータの読出し及び書込みを行う。装置制御モジュール303は、例えば、図16のリソース割当部103の一部を含む。
(基地局)
図19は、本実施の形態に係る基地局のハードウェア構成の一例を示す図である。図19は、図17よりも実装例に近い構成を示している。図19に示すように、基地局eNBは、無線信号に関する処理を行うREモジュール401と、ベースバンド信号処理を行うBB処理モジュール402と、上位レイヤ等の処理を行う装置制御モジュール403と、ネットワークと接続するためのインタフェースである通信IF404とを有する。
REモジュール401は、BB処理モジュール402から受信したデジタルベースバンド信号に対して、D/A変換、変調、周波数変換、及び電力増幅等を行うことでアンテナから送信すべき無線信号を生成する。また、受信した無線信号に対して、周波数変換、A/D変換、復調等を行うことでデジタルベースバンド信号を生成し、BB処理モジュール402に渡す。REモジュール401は、例えば、図17に示す信号送信部201及び信号受信部202の一部を含む。
BB処理モジュール402は、IPパケットとデジタルベースバンド信号とを相互に変換する処理を行う。DSP412は、BB処理モジュール402における信号処理を行うプロセッサである。メモリ422は、DSP412のワークエリアとして使用される。BB処理モジュール402は、例えば、図17に示す信号送信部201の一部、信号受信部202の一部及びリソース割当部203の一部を含む。
装置制御モジュール403は、IPレイヤのプロトコル処理、OAM(Operation and Maintenance)処理等を行う。プロセッサ413は、装置制御モジュール403が行う処理を行うプロセッサである。メモリ423は、プロセッサ413のワークエリアとして使用される。補助記憶装置433は、例えばHDD等であり、基地局eNB自身が動作するための各種設定情報等が格納される。装置制御モジュール403は、例えば、図17に示すリソース割当部203の一部を含む。
<まとめ>
以上、実施の形態によれば、D2D通信をサポートする無線通信システムにおけるユーザ装置であって、所定の送信タイミングの次の送信タイミングで送信されるD2D用制御情報に対するリソースの割当てを行うリソース割当部と、前記D2D用制御情報に対するリソースを示す情報を含むリソース予約情報を送信する送信部と、を有するユーザ装置が提供される。このユーザ装置UEにより、D2Dをサポートする無線通信システムにおいて、周期的かつデータサイズが変動するD2Dのトラフィックに対して、適切にリソースの割当てを行うことを可能にする技術が提供される。
また、前記リソース割当部は、前記所定の送信タイミングの次の送信タイミングで送信されるD2D用データに対するリソースの割当てを行い、前記リソース予約情報は、前記D2D用データに対するリソースを示す情報を更に含むようにしてもよい。これにより、ユーザ装置UEは、次の送信タイミングのリソースのみを予約することができ、パケットサイズの変動に対して柔軟に対応することができる。
また、前記リソース割当部は、第一の周期で送信されるD2D用制御情報に対するリソースの割当てを行い、前記送信部は、割当てられた前記第一の周期で送信されるD2D用制御情報に対するリソースを示す情報を含むリソース予約情報を送信するようにしてもよい。これにより、送信側のユーザ装置UE1は、「データ」を送信予定のリソースを事前に受信側のユーザ装置UE2に通知する必要がないため、データサイズの変動が大きいようなデータを周期的に送信するような場合に柔軟にリソースの予約を行うことができる。
また、前記リソース割当部は、第一の周期で送信されるD2D用制御情報に対するリソースの割当てと、前記第一の周期で送信されるD2D用データに対するリソースの割当てと、前記第一の周期とは異なる第二の周期で送信されるD2D用制御情報に対するリソースの割当てと、前記第二の周期で送信されるD2D用データに対するリソースの割当てと、を行い、前記送信部は、割当てられた前記第一の周期で送信されるD2D用制御情報に対するリソースと、割当てられた前記第一の周期で送信されるD2D用データに対するリソースと、割当てられた前記第二の周期で送信されるD2D用制御情報に対するリソースと、割当てられた前記第二の周期で送信されるD2D用データに対するリソースとを示す情報を含むリソース予約情報を送信するようにしてもよい。これにより、ユーザ装置UEは、トラフィック変動が周期的に訪れるようなトラフィックモデルに対して柔軟にリソースの予約を行うことができる。また、送信側のユーザ装置UE1は、受信側のユーザ装置UE2に対して、長期的にリソースが予約されていることを認識させることができる。
また、前記送信部は、割当てられたリソースを開放することを示す情報を送信するようにしてもよい。これにより、送信側のユーザ装置UE1は、受信側のユーザ装置UE2に、周期的に割当てられた(予約された)リソースが開放されたことを通知することができる。
また、前記送信部は、前記リソース予約情報を、D2D用物理制御チャネル又はD2D用物理データチャネルを用いて送信するようにしてもよい。これにより、ユーザ装置UEは、様々な方法でリソース予約情報を送信することができる。
また、実施の形態によれば、D2D通信をサポートする無線通信システムにおける基地局であって、ユーザ装置に対して、所定の周期で送信されるD2D用制御情報及びD2D用データに対するリソースの割当てを行うリソース割当部と、前記所定の周期で送信されるD2D用制御情報及びD2D用データに対するリソースを示す情報を前記ユーザ装置に送信する送信部と、を有する基地局が提供される。この基地局eNBにより、D2Dをサポートする無線通信システムにおいて、周期的かつデータサイズが変動するD2Dのトラフィックに対して、適切にリソースの割当てを行うことを可能にする技術が提供される。
また、前記情報には、前記所定の周期で送信されるD2D用制御情報及びD2D用データに対するリソースの有効期間を含むようにしてもよい。これにより、基地局eNBは、ユーザ装置UEに対して、リソースの有効期間を通知することができる。また、ユーザ装置UEは、基地局eNBとユーザ装置UE間のRRC状態がConnectedからIdleに遷移した場合であっても、当該有効期間内であれば、他のユーザ装置UEとの間でD2D通信を継続することができる。
また、実施の形態によれば、D2D通信をサポートする無線通信システムにおけるユーザ装置が実行する通知方法であって、所定の送信タイミングの次の送信タイミングで送信されるD2D用制御情報に対するリソースの割当てを行うステップと、前記D2D用制御情報に対するリソースを示す情報を含むリソース予約情報を送信するステップと、を有する通知方法が提供される。この通知方法により、D2Dをサポートする無線通信システムにおいて、周期的かつデータサイズが変動するD2Dのトラフィックに対して、適切にリソースの割当てを行うことを可能にする技術が提供される。
また、実施の形態によれば、D2D通信をサポートする無線通信システムにおける基地局が実行する通知方法であって、ユーザ装置に対して、所定の周期で送信されるD2D用制御情報及びD2D用データに対するリソースの割当てを行うステップと、前記所定の周期で送信されるD2D用制御情報及びD2D用データに対するリソースを示す情報を前記ユーザ装置に送信するステップと、を有する通知方法が提供される。この通知方法により、D2Dをサポートする無線通信システムにおいて、周期的かつデータサイズが変動するD2Dのトラフィックに対して、適切にリソースの割当てを行うことを可能にする技術が提供される。
<実施形態の補足>
制御情報は、SA(Scheduling Assignment)、又は、SCIと呼んでもよい。MAC制御情報は、MAC CEと呼んでもよい。
PSCCHは、D2D通信に用いられる制御情報(SCI等)を送信するための制御チャネルであれば他の制御チャネルであってもよい。PSSCHは、D2DコミュニケーションのD2D通信に用いられるデータ(MAC PDU等)を送信するためのデータチャネルであれば他のデータチャネルであってもよい。PSDCHは、D2DディスカバリのD2D通信に用いられるデータ(ディスカバリメッセージ等)を送信するためのデータチャネルであれば他のデータチャネルであってもよい。
以上、本発明の実施の形態で説明する各装置(ユーザ装置UE/基地局eNB)の構成は、CPUとメモリを備える当該装置において、プログラムがCPU(プロセッサ)により実行されることで実現される構成であってもよいし、本実施の形態で説明する処理のロジックを備えたハードウェア回路等のハードウェアで実現される構成であってもよいし、プログラムとハードウェアが混在していてもよい。
以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、開示される発明はそのような実施形態に限定されず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明がなされたが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてもよい。上記の説明における項目の区分けは本発明に本質的ではなく、2以上の項目に記載された事項が必要に応じて組み合わせて使用されてよいし、ある項目に記載された事項が、別の項目に記載された事項に(矛盾しない限り)適用されてよい。機能ブロック図における機能部又は処理部の境界は必ずしも物理的な部品の境界に対応するとは限らない。複数の機能部の動作が物理的には1つの部品で行われてもよいし、あるいは1つの機能部の動作が物理的には複数の部品により行われてもよい。実施の形態で述べたシーケンス及びフローチャートは、矛盾の無い限り順序を入れ替えてもよい。処理説明の便宜上、ユーザ装置UE/基地局eNBは機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウェアで、ソフトウェアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明の実施の形態に従ってユーザ装置UEが有するプロセッサにより動作するソフトウェア及び本発明の実施の形態に従って基地局eNBが有するプロセッサにより動作するソフトウェアはそれぞれ、ランダムアクセスメモリ(RAM)、フラッシュメモリ、読み取り専用メモリ(ROM)、EPROM、EEPROM、レジスタ、ハードディスク(HDD)、リムーバブルディスク、CD−ROM、データベース、サーバその他の適切な如何なる記憶媒体に保存されてもよい。
なお、各実施の形態において、制御情報はD2D用制御情報の一例である。データはD2D用データの一例である。
本特許出願は2015年11月5日に出願した日本国特許出願第2015−218011号に基づきその優先権を主張するものであり、日本国特許出願第2015−218011号の全内容を本願に援用する。
UE ユーザ装置
eNB 基地局
101 信号送信部
102 信号受信部
103 リソース割当部
201 信号送信部
202 信号受信部
203 リソース割当部
301 REモジュール
302 BB処理モジュール
303 装置制御モジュール
304 SIMスロット
401 REモジュール
402 BB処理モジュール
403 装置制御モジュール
404 通信IF

Claims (8)

  1. ユーザ装置であって、
    D2D用制御情報の所定の送信タイミングの次の送信タイミングで送信されるD2D用制御情報に対するリソースを決定するリソース割当部と、
    前記決定されたD2D用制御情報に対するリソースを示す情報を含むリソース予約情報を送信する送信部と、
    を有し、
    前記リソース割当部は、前記所定の送信タイミングの次の送信タイミングで送信されるD2D用データに対するリソースの割当てを行い、
    前記次の送信タイミングで送信されるD2D用制御情報は、前記次の送信タイミングで送信されるD2D用データに対するリソースを示す情報を更に含むユーザ装置。
  2. 前記リソース割当部は、第一の周期で送信されるD2D用制御情報に対するリソースを決定し、
    前記送信部は、決定された前記第一の周期で送信されるD2D用制御情報に対するリソースを示す情報を含むリソース予約情報を送信する、請求項1に記載のユーザ装置。
  3. 前記リソース割当部は、第一の周期で送信されるD2D用制御情報に対するリソースの割当てと、前記第一の周期で送信されるD2D用データに対するリソースの割当てと、前記第一の周期とは異なる第二の周期で送信されるD2D用制御情報に対するリソースの割当てと、前記第二の周期で送信されるD2D用データに対するリソースの割当てと、を行い、
    前記送信部は、割当てられた前記第一の周期で送信されるD2D用制御情報に対するリソースと、割当てられた前記第一の周期で送信されるD2D用データに対するリソースと、割当てられた前記第二の周期で送信されるD2D用制御情報に対するリソースと、割当てられた前記第二の周期で送信されるD2D用データに対するリソースとを示す情報を含む前記リソース予約情報を送信する、請求項1に記載のユーザ装置。
  4. 前記送信部は、割当てられたリソースを開放することを示す情報を送信する、請求項2に記載のユーザ装置。
  5. 前記送信部は、前記リソース予約情報を、D2D用物理制御チャネル又はD2D用物理データチャネルを用いて送信する、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のユーザ装置。
  6. ユーザ装置であって、
    D2D用制御情報の所定の送信タイミングの次の送信タイミングで送信されるD2D用制御情報に対するリソースを決定するリソース割当部と、
    前記決定されたD2D用制御情報に対するリソースを示す情報を含むリソース予約情報を送信する送信部と、
    他のユーザ装置から送信されるリソース予約情報と、他のユーザ装置から送信されるリソース予約情報で示されるリソースにおけるD2D信号とを受信する受信部と、
    を有し、
    前記他のユーザ装置から送信されるリソース予約情報で示されるリソースにおいて受信されたD2D信号の受信品質が所定の閾値未満である場合、前記他のユーザ装置から送信されるリソース予約情報で示されるリソースが解放されたとみなすユーザ装置。
  7. ユーザ装置が実行する通知方法であって、
    D2D用制御情報の所定の送信タイミングの次の送信タイミングで送信されるD2D用制御情報に対するリソースを決定するステップと、
    前記決定されたD2D用制御情報に対するリソースを示す情報を含むリソース予約情報を送信するステップと、
    を有し、
    前記リソースを決定するステップは、前記所定の送信タイミングの次の送信タイミングで送信されるD2D用データに対するリソースの割当てを行うステップを含み、
    前記次の送信タイミングで送信されるD2D用制御情報は、前記次の送信タイミングで送信されるD2D用データに対するリソースを示す情報を更に含む通知方法。
  8. ユーザ装置が実行する通知方法であって、
    D2D用制御情報の所定の送信タイミングの次の送信タイミングで送信されるD2D用制御情報に対するリソースを決定するステップと、
    前記決定されたD2D用制御情報に対するリソースを示す情報を含むリソース予約情報を送信するステップと、
    他のユーザ装置から送信されるリソース予約情報と、他のユーザ装置から送信されるリソース予約情報で示されるリソースにおけるD2D信号とを受信するステップと、
    を有し、
    前記他のユーザ装置から送信されるリソース予約情報で示されるリソースにおいて受信されたD2D信号の受信品質が所定の閾値未満である場合、前記他のユーザ装置から送信されるリソース予約情報で示されるリソースが解放されたとみなす通知方法。
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