JP6499166B2 - 通信制御方法、ユーザ端末及び基地局 - Google Patents

Description

本出願は、移動通信システムにおいて用いられる通信制御方法、ユーザ端末及び基地局に関する。

移動通信システムの標準化プロジェクトである３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）では、リリース１２以降の新機能として、端末間（Ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ Ｄｅｖｉｃｅ：Ｄ２Ｄ）近傍サービスの導入が検討されている（非特許文献１参照）。

Ｄ２Ｄ近傍サービス（Ｄ２Ｄ ＰｒｏＳｅ）は、同期がとられた複数のユーザ端末からなる同期クラスタ内で直接的な端末間通信を可能とするサービスである。Ｄ２Ｄ近傍サービスは、近傍端末を発見するＤ２Ｄ発見手順（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）と、直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）と、を含む。

また、ユーザ端末は、Ｄ２Ｄ同期元である場合、Ｄ２Ｄ同期信号を送信し、Ｄ２Ｄ非同期元である場合、受信したＤ２Ｄ同期信号に基づいて同期する。

３ＧＰＰ技術報告書 「ＴＲ ３６．８４３ Ｖ１２．０．１」 ２０１４年３月２７日

セル内に存在するユーザ端末（以下、セル内ユーザ端末）とセル外に存在するユーザ端末（以下、セル外ユーザ端末）との同期を取るために、セル内に存在するユーザ端末が、Ｄ２Ｄ同期信号を送信するＤ２Ｄ同期元として設定されることが想定される。

ここで、基地局は、セル外ユーザ端末がどこに存在するか分からないため、どのセル内ユーザ端末を同期元として設定することが適切か不明である。このため、基地局は、近くにセル外ユーザ端末が存在しないセル内ユーザ端末をＤ２Ｄ同期元として設定し、セル内ユーザ端末が無駄な同期信号を送信する虞がある。

そこで、本出願は、適切なユーザ端末をＤ２Ｄ同期元として設定可能とすることを目的とする。

一実施形態に係る通信制御方法は、セル内に位置するユーザ端末が、他のユーザ端末からのＤ２Ｄ同期信号を受信した場合に、前記Ｄ２Ｄ同期信号を検知したことを示す検知情報を、前記セルを管理する基地局に送信するステップと、前記基地局が、前記ユーザ端末から受信した前記検知情報に基づいて、前記ユーザ端末をＤ２Ｄ同期元に設定するための設定情報を前記ユーザ端末に送信するステップと、を備える。

図１は、実施形態に係るＬＴＥシステムの構成図である。 図２は、実施形態に係るＵＥのブロック図である。 図３は、実施形態に係るｅＮＢのブロック図である。 図４は、実施形態に係るプロトコルスタック図である。 図５は、実施形態に係る無線フレームの構成図である。 図６は、本実施形態に係るＤ２Ｄ同期信号を説明するための図である。 図７は、本実施形態に係るＤ２Ｄ同期信号の送信に用いられる無線リソースの配置を説明するための図である。 図８は、本実施形態に係るＤ２Ｄ同期信号の送信に用いられる無線リソースの配置を説明するための図である。 図９は、実施形態に係る動作を説明するための図である。 図１０は、部分的カバレッジのためのＤ２Ｄ同期手順を説明するための図である。

［実施形態の概要］
実施形態に係る通信制御方法は、セル内に位置するユーザ端末が、他のユーザ端末からのＤ２Ｄ同期信号を受信した場合に、前記Ｄ２Ｄ同期信号を検知したことを示す検知情報を、前記セルを管理する基地局に送信するステップと、前記基地局が、前記ユーザ端末から受信した前記検知情報に基づいて、前記ユーザ端末をＤ２Ｄ同期元に設定するための設定情報を前記ユーザ端末に送信するステップと、を備える。

実施形態に係る通信制御方法は、前記ユーザ端末が、前記基地局から受信した前記設定情報に基づいて、Ｄ２Ｄ同期信号の送信を開始するステップと、前記他のユーザ端末が、前記ユーザ端末からの前記Ｄ２Ｄ同期信号を受信した場合、前記Ｄ２Ｄ同期信号の送信を停止するステップと、をさらに備える。

実施形態に係る通信制御方法は、前記ユーザ端末が、Ｄ２Ｄ近傍サービスにおいて用いられるＤ２Ｄリソースを示す情報を含むＤ２Ｄ同期信号を送信するステップをさらに備える。

実施形態において、前記検知情報を送信するステップにおいて、前記ユーザ端末は、前記他のユーザ端末からの前記Ｄ２Ｄ同期信号の受信レベルが所定値以上である場合に、前記検知情報を前記基地局に送信する。

実施形態に係るユーザ端末は、は、他のユーザ端末からのＤ２Ｄ同期信号を受信した場合に、前記Ｄ２Ｄ同期信号を検知したことを示す検知情報を、セルを管理する基地局に送信する送信部を備える。

実施形態に係る基地局は、は、Ｄ２Ｄ同期信号を検知したことを示す検知情報をユーザ端末から受信する受信部と、前記ユーザ端末から受信した前記検知情報に基づいて、前記ユーザ端末をＤ２Ｄ同期元に設定するための設定情報を前記ユーザ端末に送信する送信部と、を備える。

［実施形態］
以下において、本出願に係る内容をＬＴＥシステムに適用する場合の実施形態を説明する。

（システム構成）
図１は、実施形態に係るＬＴＥシステムの構成図である。図１に示すように、実施形態に係るＬＴＥシステムは、ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）１００、Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ−ＵＭＴＳ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１０、及びＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）２０を備える。

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

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

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

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

図２は、ＵＥ１００のブロック図である。図２に示すように、ＵＥ１００は、アンテナ１０１、無線送受信機１１０、ユーザインターフェイス１２０、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機１３０、バッテリ１４０、メモリ１５０、及びプロセッサ１６０を備える。メモリ１５０は記憶部に相当し、プロセッサ１６０は制御部に相当する。ＵＥ１００は、ＧＮＳＳ受信機１３０を有していなくてもよい。また、メモリ１５０をプロセッサ１６０と一体化し、このセット（すなわち、チップセット）を、制御部を構成するプロセッサ１６０’としてもよい。

アンテナ１０１及び無線送受信機１１０は、無線信号の送受信に用いられる。無線送受信機１１０は、プロセッサ１６０が出力するベースバンド信号（送信信号）を無線信号に変換してアンテナ１０１から送信する。また、無線送受信機１１０は、アンテナ１０１が受信する無線信号をベースバンド信号（受信信号）に変換してプロセッサ１６０に出力する。

ユーザインターフェイス１２０は、ＵＥ１００を所持するユーザとのインターフェイスであり、例えば、ディスプレイ、マイク、スピーカ、及び各種ボタンなどを含む。ユーザインターフェイス１２０は、ユーザからの操作を受け付けて、該操作の内容を示す信号をプロセッサ１６０に出力する。ＧＮＳＳ受信機１３０は、ＵＥ１００の地理的な位置を示す位置情報を得るために、ＧＮＳＳ信号を受信して、受信した信号をプロセッサ１６０に出力する。バッテリ１４０は、ＵＥ１００の各ブロックに供給すべき電力を蓄える。

メモリ１５０は、プロセッサ１６０により実行されるプログラム、及びプロセッサ１６０による処理に使用される情報を記憶する。プロセッサ１６０は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号などを行うベースバンドプロセッサと、メモリ１５０に記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、を含む。プロセッサ１６０は、さらに、音声・映像信号の符号化・復号を行うコーデックを含んでもよい。プロセッサ１６０は、後述する各種の処理及び各種の通信プロトコルを実行する。

図３は、ｅＮＢ２００のブロック図である。図３に示すように、ｅＮＢ２００は、アンテナ２０１、無線送受信機２１０、ネットワークインターフェイス２２０、メモリ２３０、及びプロセッサ２４０を備える。なお、メモリ２３０をプロセッサ２４０と一体化し、このセット（すなわち、チップセット）を、制御部を構成するプロセッサ２４０’としてもよい。

アンテナ２０１及び無線送受信機２１０は、無線信号の送受信に用いられる。無線送受信機２１０は、プロセッサ２４０が出力するベースバンド信号（送信信号）を無線信号に変換してアンテナ２０１から送信する。また、無線送受信機２１０は、アンテナ２０１が受信する無線信号をベースバンド信号（受信信号）に変換してプロセッサ２４０に出力する。

ネットワークインターフェイス２２０は、Ｘ２インターフェイスを介して隣接ｅＮＢ２００と接続され、Ｓ１インターフェイスを介してＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ３００と接続される。ネットワークインターフェイス２２０は、Ｘ２インターフェイス上で行う通信及びＳ１インターフェイス上で行う通信に用いられる。

メモリ２３０は、プロセッサ２４０により実行されるプログラム、及びプロセッサ２４０による処理に使用される情報を記憶する。プロセッサ２４０は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号などを行うベースバンドプロセッサと、メモリ２３０に記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行うＣＰＵと、を含む。プロセッサ２４０は、後述する各種の処理及び各種の通信プロトコルを実行する。

図４は、ＬＴＥシステムにおける無線インターフェイスのプロトコルスタック図である。図４に示すように、無線インターフェイスプロトコルは、ＯＳＩ参照モデルの第１層乃至第３層に区分されており、第１層は物理（ＰＨＹ）層である。第２層は、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層、ＲＬＣ（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層、及びＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）層を含む。第３層は、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層を含む。

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

ＭＡＣ層は、データの優先制御、及びハイブリッドＡＲＱ（ＨＡＲＱ）による再送処理などを行う。ＵＥ１００のＭＡＣ層とｅＮＢ２００のＭＡＣ層との間では、トランスポートチャネルを介してユーザデータ及び制御信号が伝送される。ｅＮＢ２００のＭＡＣ層は、上下リンクのトランスポートフォーマット（トランスポートブロックサイズ、変調・符号化方式）、ＵＥ１００への割当リソースブロックを決定（スケジューリング）するスケジューラを含む。

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

ＰＤＣＰ層は、ヘッダ圧縮・伸張、及び暗号化・復号化を行う。

ＲＲＣ層は、制御信号を取り扱う制御プレーンでのみ定義される。ＵＥ１００のＲＲＣ層とｅＮＢ２００のＲＲＣ層との間では、各種設定のための制御信号（ＲＲＣメッセージ）が伝送される。ＲＲＣ層は、無線ベアラの確立、再確立及び解放に応じて、論理チャネル、トランスポートチャネル、及び物理チャネルを制御する。ＵＥ１００のＲＲＣとｅＮＢ２００のＲＲＣとの間に接続（ＲＲＣ接続）がある場合、ＵＥ１００はＲＲＣコネクティッド状態であり、そうでない場合、ＵＥ１００はＲＲＣアイドル状態である。

ＲＲＣ層の上位に位置するＮＡＳ（Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ）層は、セッション管理及びモビリティ管理などを行う。

図５は、ＬＴＥシステムで使用される無線フレームの構成図である。ＬＴＥシステムは、下りリンク（ＤＬ）にはＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）、上りリンク（ＵＬ）にはＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）がそれぞれ適用される。

図５に示すように、無線フレームは、時間方向に並ぶ１０個のサブフレームで構成される。各サブフレームは、時間方向に並ぶ２個のスロットで構成される。各サブフレームの長さは１ｍｓであり、各スロットの長さは０．５ｍｓである。各サブフレームは、周波数方向に複数個のリソースブロック（ＲＢ）を含み、時間方向に複数個のシンボルを含む。各リソースブロックは、周波数方向に複数個のサブキャリアを含む。１つのサブキャリア及び１つのシンボルによりリソースエレメントが構成される。ＵＥ１００に割り当てられる無線リソースのうち、周波数リソースはリソースブロックにより構成され、時間リソースはサブフレーム（又はスロット）により構成される。

（Ｄ２Ｄ近傍サービス）
以下において、Ｄ２Ｄ近傍サービスについて説明する。実施形態に係るＬＴＥシステムは、Ｄ２Ｄ近傍サービスをサポートする。Ｄ２Ｄ近傍サービスについては非特許文献１に記載されているが、ここではその概要を説明する。

Ｄ２Ｄ近傍サービス（Ｄ２Ｄ ＰｒｏＳｅ）は、同期がとられた複数のＵＥ１００からなる同期クラスタ内で直接的なＵＥ間通信を可能とするサービスである。Ｄ２Ｄ近傍サービスは、近傍ＵＥを発見するＤ２Ｄ発見手順（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）と、直接的なＵＥ間通信であるＤ２Ｄ通信（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）と、を含む。Ｄ２Ｄ通信は、Ｄｉｒｅｃｔ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎとも称される。

同期クラスタを形成する全ＵＥ１００がセルカバレッジ内に位置するシナリオを「カバレッジ内（Ｉｎ ｃｏｖｅｒａｇｅ）」という。同期クラスタを形成する全ＵＥ１００がセルカバレッジ外に位置するシナリオを「カバレッジ外（Ｏｕｔ ｏｆ ｃｏｖｅｒａｇｅ）」という。同期クラスタのうち一部のＵＥ１００がセルカバレッジ内に位置し、残りのＵＥ１００がセルカバレッジ外に位置するシナリオを「部分的カバレッジ（Ｐａｒｔｉａｌ ｃｏｖｅｒａｇｅ）」という。

カバレッジ内では、例えばｅＮＢ２００がＤ２Ｄ同期元となる。Ｄ２Ｄ非同期元は、Ｄ２Ｄ同期信号を送信せずにＤ２Ｄ同期元に同期する。Ｄ２Ｄ同期元であるｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ近傍サービスに使用可能な無線リソースを示すＤ２Ｄリソース情報を、ブロードキャスト信号により送信する。Ｄ２Ｄリソース情報は、例えば、Ｄ２Ｄ発見手順に使用可能な無線リソースを示す情報（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙリソース情報）及びＤ２Ｄ通信に使用可能な無線リソースを示す情報（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎリソース情報）を含む。Ｄ２Ｄ非同期元であるＵＥ１００は、ｅＮＢ２００から受信するＤ２Ｄリソース情報に基づいて、Ｄ２Ｄ発見手順及びＤ２Ｄ通信を行う。

カバレッジ外又は部分的カバレッジでは、例えばＵＥ１００がＤ２Ｄ同期元となる。カバレッジ外では、Ｄ２Ｄ同期元であるＵＥ１００は、Ｄ２Ｄ近傍サービスに使用可能な無線リソースを示すＤ２Ｄリソース情報を、例えばＤ２Ｄ同期信号により送信する。Ｄ２Ｄ同期信号は、端末間同期を確立するＤ２Ｄ同期手順において送信される信号である。Ｄ２Ｄ同期信号は、Ｄ２ＤＳＳ及び物理Ｄ２Ｄ同期チャネル（ＰＤ２ＤＳＣＨ）を含む。Ｄ２ＤＳＳは、時間・周波数の同期基準を提供する信号である。ＰＤ２ＤＳＣＨは、Ｄ２ＤＳＳよりも多くの情報を運搬する物理チャネルである。ＰＤ２ＤＳＣＨは、上述したＤ２Ｄリソース情報（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙリソース情報、Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎリソース情報）を運搬する。或いは、Ｄ２ＤＳＳにＤ２Ｄリソース情報を関連付けることにより、ＰＤ２ＤＳＣＨを不要としてもよい。

Ｄ２Ｄ発見手順では、近傍端末を発見するための発見信号（以下、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号）が送信される。Ｄ２Ｄ発見手順の方式として、ＵＥ１００に固有に割り当てられない無線リソースがＤｉｓｃｏｖｅｒｙ信号の送信に使用される第１の発見方式（Ｔｙｐｅ １ ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）と、ＵＥ１００毎に固有に割り当てられる無線リソースがＤｉｓｃｏｖｅｒｙ信号の送信に使用される第２の発見方式（Ｔｙｐｅ ２ ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）とがある。第２の発見方式では、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号の送信毎に個別に割り当てられた無線リソース、又は、半固定的（ｓｅｍｉ−ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔｌｙ）に割り当てられた無線リソースが使用される。

また、Ｄ２Ｄ通信（Ｄ２Ｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）のモードとして、ｅＮＢ２００又はリレーノードがＤ２Ｄデータ（Ｄ２Ｄデータ及び／又は制御データ）を送信するための無線リソースを割り当てる第１のモード（Ｍｏｄｅ １）と、ＵＥ１００自身が、Ｄ２Ｄデータを送信するための無線リソースをリソースプールから選択する第２のモード（Ｍｏｄｅ ２）と、がある。ＵＥ１００は、いずれかのモードでＤ２Ｄ通信を行う。例えば、ＲＲＣコネクティッド状態のＵＥ１００は、第１のモードでＤ２Ｄ通信を行い、カバレッジ外のＵＥ１００は、第２のモードでＤ２Ｄ通信を行う。

（Ｄ２Ｄ同期信号）
次に、Ｄ２Ｄ同期信号について、図６から図８を用いて説明する。図６は、本実施形態に係るＤ２Ｄ同期信号を説明するための図である。図７及び図８は、本実施形態に係るＤ２Ｄ同期信号の送信に用いられる無線リソースの配置を説明するための図である。

図６に示すように、Ｄ２Ｄ同期元であるＵＥ１００−１が、Ｄ２Ｄ同期信号を送信するケースを想定する。

Ｄ２Ｄ同期元であるＵＥ１００−１は、図７に示すようなＤ２Ｄ通信用の無線リソース（受信リソースプール）を用いる。具体的には、Ｄ２Ｄ通信用の無線リソースは、ＳＡ領域とデータ領域とに時間方向に分けられる。Ｄ２Ｄ通信用の無線リソースの時間・周波数方向における幅、及びＤ２Ｄ通信用の無線リソースの周期は、固定されている。Ｄ２Ｄ通信用の無線リソースの時間方向における幅は、ＶｏＩＰに特化するために、２０ｍｓｅｃの倍数であることが好ましい。また、ＶｏＩＰが発生した場合の遅延を低減するために、Ｄ２Ｄ通信用の無線リソースの時間方向における幅は、４０ｍsecであることが好ましい。

ＳＡ領域は、複数のＳＡリソースプール（ＳＡ ｐｏｏｌ ０〜３）に周波数方向に分けられる。例えば、ＳＡリソースプールの周波数方向における幅は、１０ＲＢ又は１２ＲＢであり、ＳＡリソースプールの時間方向における幅は、４サブフレームである。

データ領域は、複数のデータリソースプール（Ｄａｔａ ｐｏｏｌ ０〜３）に周波数方向に分けられる。例えば、データリソースプールの周波数方向における幅は、１０ＲＢ又は１２ＲＢであり、データリソースプールの時間方向における幅は、３６サブフレームである。

複数のＳＡリソースプールのそれぞれと、複数のデータリソースプールのそれぞれとは、時間方向において対応付けられている。例えば、ＳＡリソースプール０とデータリソースプール０とは、「０」のリソースプールＩＤによって対応付けられている。

Ｄ２Ｄ通信用の無線リソースは、ＳＡリソース領域には、Ｄ２Ｄ同期信号を送信するための無線リソースプール（Ｄ２Ｄ同期プール）が配置されている。

具体的には、Ｄ２Ｄ同期プールは、時間方向において、ＳＡリソース領域の先頭シンボルから所定のシンボル（例えば、０から１３シンボル）まで配置され、且つ、周波数方向においてＤ２Ｄ通信用の無線リソースの周波数方向の中心の数ＲＢ（例えば、６ＲＢ）に亘って配置される。Ｄ２Ｄ同期プールの周期は、４０ｍｓｅｃで固定されていてもよい。

なお、第２のモードにおけるＤ２Ｄ通信用の無線リソースでは、第１のモードにおけるＰＵＣＣＨに対応する部分は、ブランクである。

図８に示すように、Ｄ２Ｄ同期プールには、Ｄ２Ｄ同期信号を送信するためのＤ２Ｄ同期リソースが割り当てられる。Ｄ２Ｄ同期元であるＵＥ１００−１は、Ｄ２Ｄ同期信号を送信するための設定（Ｄ２ＤＳＳ ｃｏｎｆｉｇ．）がなされる。本実施形態では、Ｄ２Ｄ同期信号を送信するための設定として、時間方向におけるＤ２Ｄ同期リソースの位置が異なる（具体的には、重複しない）３種類の設定がある。Ｄ２Ｄ同期元であるＵＥ１００−１が、いずれかの設定を選択する。Ｄ２Ｄ同期信号どうしの干渉を抑制するために、ＵＥ１００−１は、いずれかの設定をランダムに選択してもよいし、他のＤ２Ｄ同期元のＵＥから受信したＤ２Ｄ同期信号に基づいて、他のＤ２Ｄ同期元のＵＥが設定していない設定を選択してもよい。各設定によって、用いられるＤ２Ｄ同期リソースの時間位置が異なる。

上述したように、Ｄ２Ｄ同期信号は、Ｄ２ＤＳＳ及びＰＤ２ＤＳＣＨを含む。Ｄ２ＤＳＳは、時間・周波数の同期基準を提供する信号である。加えて、Ｄ２ＤＳＳは、ＰＤ２ＤＳＣＨを復調するために用いられる。Ｄ２ＤＳＳは、時間方向においてＰＤ２ＤＳＣＨを挟むように配置される。Ｄ２ＤＳＳの時間方向における幅は、例えば、１シンボルである。

ＰＤ２ＤＳＣＨは、Ｄ２Ｄリソース情報を運搬する。具体的は、ＰＤ２ＤＳＣＨは、Ｄ２Ｄ通信用の無線リソースの周波数帯幅（例えば、リソースプールＩＤ）を示す情報を含む。当該情報は、少ないビット（例えば、３ビット）で示されることが望ましい。また、ＰＤ２ＤＳＣＨは、第２のモードで用いられる送信リソースプールを示す情報を含む。

ＰＤ２ＤＳＣＨは、Ｄ２Ｄ同期信号に含まれる情報がｅＮＢ２００由来の情報であるか否かを示す情報を含んでもよい。当該情報は、１ビットで示すことができる。ｅＮＢ２００由来の情報は、例えば、第１のモードにおけるリソースプール及び／又は第２のモードにおけるリソースプールを示す情報である。また、ＰＤ２ＤＳＣＨは、Ｄ２Ｄ同期信号に含まれる情報が他のＵＥ１００から転送されている場合、ホップ数を示す情報を含んでもよい。なお、Ｄ２Ｄ同期信号に含まれる情報は、転送されないことが好ましい。

ＰＤ２ＤＳＣＨは、ＣＰ長を指示するための情報を含んでもよい。当該情報は、１ビットで示すことができる。

ＰＤ２ＤＳＣＨの信号系列は、Ｄ２Ｄ同期信号を送信するための設定の種類によって異なる。このため、ＰＤ２ＤＳＣＨの信号系列に応じて、Ｄ２Ｄ同期信号がどこのリソースを用いて送信されたかを特定することができる。

なお、ＰＤ２ＤＳＣＨの時間方向における幅は、例えば、２シンボルである。或いは、ＰＤ２ＤＳＣＨの時間方向における幅は、３シンボル又は４シンボルであってもよい。

なお、カバレッジ外において用いられる受信リソースプールは、予め規定されている。

（実施形態に係る動作）
次に、実施形態に係る動作について、図９を用いて説明する。図９は、実施形態に係る動作を説明するための説明図である。

図９に示すように、ＵＥ１００−１は、ｅＮＢ２００が管理するセル２５０外に位置し、セル２５０においてＲＲＣアイドル状態である。一方、ＵＥ１００−２は、セル２５０内に位置し、セル２５０においてＲＲＣコネクティッド状態である。或いは、ＵＥ１００−２は、ＲＲＣアイドル状態であってもよい。

ＵＥ１００−２は、少なくともＤ２Ｄ同期リソースプールをモニタしていると仮定して説明を進める。ＵＥ１００−２は、Ｄ２Ｄ近傍サービスを利用するために、自発的にモニタしていてもよいし、ｅＮＢ２００からの指示に基づいて、モニタしていてもよい。

このような動作環境において、以下の動作が行われる。

ステップＳ１０において、ＵＥ１００−１は、Ｄ２Ｄ同期信号を送信する。ＵＥ１００−２は、カバレッジ外のＵＥのＤ２ＤＳＳをモニタする。これにより、ＵＥ１００−２は、Ｄ２Ｄ同期信号を受信（検知）する。

ステップＳ２０において、ＵＥ１００−２は、Ｄ２Ｄ同期信号を検知したことを示す検知情報（Ｄ２ＤＳＳ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）を、ｅＮＢ２００に送信する。ＵＥ１００−２は、受信したＤ２Ｄ同期信号の受信レベル（例えば、受信強度）が所定値以上である場合に、検知情報をｅＮＢ２００に送信してもよい。所定値は、例えば、Ｄ２Ｄ通信を行うために必要な受信電力値以上の値である。

また、ＵＥ１００−２は、セル２５０内に位置していないＵＥ１００からＤ２Ｄ同期信号を受信した場合に、検知情報をｅＮＢ２００に送信してもよい。従って、ＵＥ１００−２は、セル２５０内に位置するＵＥ１００からＤ２Ｄ同期信号を受信した場合には、検知情報をｅＮＢ２００に送信しなくてもよい。例えば、ＵＥ１００−２は、Ｄ２Ｄ同期信号の送信元のＵＥ１００がセル外に位置することを示すフラグ情報がＤ２Ｄ同期信号に含まれる場合には、検知情報をｅＮＢ２００に送信する。

検知情報は、検知情報の送信元ＵＥの識別子（例えば、Ｃ−ＲＮＴＩ）だけでなく、検知情報の送信元ＵＥの位置情報、受信した検知情報に含まれるＤ２Ｄ同期信号の送信元の識別子、Ｄ２Ｄ同期信号の受信電力などを含んでもよい。

ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−２から受信した検知情報に基づいて、検知情報の送信元をＤ２Ｄ同期元に設定するための設定情報を送信するか否かを判定する。例えば、ｅＮＢ２００は、以下の少なくともいずれかの場合に、設定情報を送信しないと判定してもよい。

第１に、ｅＮＢ２００は、例えば、検知情報の送信元のＵＥの位置情報に基づいて、検知情報の送信元のＵＥの近くに、他のＤ２Ｄ同期信号を送信するＵＥが存在する場合、設定情報を送信しないと判定する。

第２に、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ同期信号の送信元のＵＥが、セル２５０内に位置する場合、設定情報を送信しないと判定する。

第３に、ｅＮＢ２００は、検知情報に含まれるＤ２Ｄ同期信号の受信電力が所定値以上である場合、設定情報を送信しないと判定する。

ステップＳ３０において、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−２をＤ２Ｄ同期元に設定するための設定情報（Ｓｙｎｃ Ｓｏｕｒｃｅ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）を含むメッセージ（例えば、ＲＲＣメッセージ）をＵＥ１００−２に送信する。

ＵＥ１００−２は、ｅＮＢ２００から受信した設定情報に基づいて、Ｄ２Ｄ同期信号を送信するための設定を行う。

なお、設定情報は、第２のモードにおける送信リソースプールを示す情報を含んでもよい。また、設定情報は、ＣＰ長を指示するための情報を含んでもよい。

ステップＳ４０において、ＵＥ１００−２は、Ｄ２Ｄ同期信号の送信を開始する。ＵＥ１００−１は、ＵＥ１００−２からのＤ２Ｄ同期信号を受信する。Ｄ２Ｄ同期信号は、第２のモードで用いられる送信リソースプールを示す情報を含んでもよい。Ｄ２Ｄ同期信号は、当該Ｄ２Ｄ同期信号がｅＮＢ２００由来か否かを示す情報を含んでもよい。

ステップＳ５０において、ＵＥ１００−１は、ＵＥ１００−２からのＤ２Ｄ同期信号の受信に応じて、Ｄ２Ｄ同期信号の送信を停止する。ＵＥ１００−２は、ｅＮＢ２００に由来するＤ２ＤＳＳを検出した場合に、Ｄ２Ｄ同期信号の送信を停止してもよい。その後、ＵＥ１００−１は、ＵＥ１００−２のＤ２ＤＳＳタイミングに従う。ＵＥ１００−２は、部分的カバレッジ状態になる。

また、ＵＥ１００−１は、ＵＥ１００−２からのＤ２Ｄ同期信号に含まれる情報に基づいて、第２のモードで用いられる送信リソースプール（ＳＡリソースプール及びデータリソースプール）を知ることができる。ＵＥ１００−１は、ＵＥ１００−２からのＤ２Ｄ同期信号に基づいて、同期している期間は、送信リソースプールを用いて、Ｄ２Ｄ通信を行うことができる。

（実施形態のまとめ）
本実施形態において、ＵＥ１００−２は、ＵＥ１００−１からＤ２Ｄ同期信号を受信した場合に、検知情報をｅＮＢ２００に送信する。ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−２から受信した検知情報に基づいて、ＵＥ１００−２をＤ２Ｄ同期元に設定するための設定情報をＵＥ１００−２に送信する。これにより、ｅＮＢ２００は、検知情報によって、ＵＥ１００−２の近くに他のＵＥ（具体的には、ＵＥ１００−１）が存在することを把握できるため、適切なＵＥをＤ２Ｄ同期元として設定することができる。

本実施形態において、ＵＥ１００−２は、ｅＮＢ２００から受信した設定情報に基づいて、Ｄ２Ｄ同期信号の送信を開始する。ＵＥ１００−１は、ＵＥ１００−２からのＤ２Ｄ同期信号を受信した場合、Ｄ２Ｄ同期信号の送信を停止する。これにより、同期タイミングがずれたＤ２Ｄ同期信号が受信されることを低減できる。

本実施形態において、ＵＥ１００−２は、第２のモードで用いられる送信リソースプールを示す情報を含むＤ２Ｄ同期信号を送信できる。これにより、ＵＥ１００−１が、第２のモードで用いられる送信リソースプールを知らない場合であっても、第２のモードで用いられる送信リソースプールを知ることができる。その結果、ＵＥ１００−１は、Ｄ２Ｄ通信における適切な無線リソースを選択することができる。

本実施形態において、ＵＥ１００−２は、ＵＥ１００−１からのＤ２Ｄ同期信号の受信レベルが所定値以上である場合に、検知情報をｅＮＢ２００に送信できる。これにより、ＵＥ１００−２は、Ｄ２Ｄ同期信号の受信品質が低いと予想される場合に、Ｄ２Ｄ同期信号を送信することを回避できる。従って、無駄なＤ２Ｄ同期信号の送信を回避できる。

［その他の実施形態］
上述した実施形態において、Ｄ２Ｄ同期信号は、第２のモードにおける送信リソースプールを示す情報を含んでいたが、これに限られない。Ｄ２Ｄ同期信号は、第１の発見方式で用いられる送信リソースプールを示す情報を含んでもよい。

上述した実施形態では、移動通信システムの一例としてＬＴＥシステムを説明したが、ＬＴＥシステムに限定されるものではなく、ＬＴＥシステム以外のシステムに本出願に係る内容を適用してもよい。

なお、米国仮出願第６１／９９１０５１号（２０１４年５月９日出願）の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。

［付記］
（Ａ）第１部
（１）導入
この第１部では、同期リソース割り当てに関するさらなる詳細を検討する。

（２）同期リソース周期
この章では、同期リソース割り当てを提示する。データ領域の代わりにＳＡ領域内にＤ２ＤＳＳを配置することは、全てのリソースがデータのためにのみ使用できるので、より効率的なデータ伝送を可能にする。４０ｍｓとすべきＳＡリソースプール期間を提案する。従って、Ｄ２ＤＳＳ周期は、４０ｍｓに固定すべきである。さらに、ＳＡ領域の影響を低減するために、Ｄ２ＤＳＳは、ＳＡ領域の最初のサブフレームの中央６ＲＢのみを使用する。図７は、ＳＡ及びデータリソースに関連するＤ２ＤＳＳのリソース割り当てを示す。

・提案１：データの影響を少なくするために、Ｄ２ＤＳＳ周期は、ＳＡリソースプールタイミングに配置されるべきである。

データ領域の代わりにＳＡ領域内にＤ２ＤＳＳを配置することは、全てのリソースがデータのためにのみ使用できるので、より効率的なデータ伝送を可能にする。

（３）同期予約領域（ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｒｅｓｅｒｖｅｄ ｒｅｇｉｏｎ）におけるリソース割り当て
この章では、同期予約領域におけるリソース割り当てを提案する。ＰＤ２ＤＳＣＨが２つのＤ２ＤＳＳ間に置かれることを提案する。Ｄ２ＤＳＳ及びＰＤ２ＤＳＣＨの衝突はシステムに重大なダメージを与える。図８に示すように、Ｄ２ＤＳＳ及びＰＤ２ＤＳＣＨの非衝突位置に関する３パターンを提案する。このパターンをＤ２ＤＳＳ設定（Ｄ２Ｄ ｃｏｎｆｉｇ．）と称する。Ｄ２ＤＳＳの系列は、ＰＳＳに基づき、Ｄ２ＤＳＳ設定に関連付けられる。この系列は、Ｄ２ＤＳＳ設定を示す。Ｄ２ＤＳＳ／ＰＤ２ＤＳＣＨ衝突を避けるために、Ｄ２Ｄ ＵＥは、図８における３パターンの１つを選択し、Ｄ２ＤＳＳ／ＰＤ２ＤＳＣＨ送信毎に同じパターンを送信する。

・提案２：Ｄ２ＤＳＳ及びＰＤ２ＤＳＣＨの割り当ては、衝突低減のためにいくつかのパターンを有するべきである。

同期元は、衝突低減のために、３パターンの１つをランダムに選択できる。同期元ＵＥがＤ２ＤＳＳ設定を検出し、検出したＤ２ＤＳＳ設定を避けることを考慮できる。

・提案３：同期元は、衝突低減のために、３パターンの１つをランダムに選択できる。

（Ｂ）第２部
（１）導入
この第２部では、同期信号とチャネルデザインのためのさらなる詳細を検討する。

（２）Ｄ２ＤＳＳ及びＰＤ２ＤＳＣＨの物理デザイン
この章では、Ｄ２ＤＳＳ及びＰＤ２ＤＳＣＨの物理デザインについて考察する。ＰＤ２ＤＳＣＨがサポートされ、同じサブフレーム内において送信できる場合、Ｄ２ＤＳＳがＰＤ２ＤＳＣＨを復調するために用いるべきであることを提案する。Ｄ２ＤＳＳは、効率的なデザインをもたらすＰＤ２ＤＳＣＨ内のＤＭＲＳに関する必要性を取り除くことになる。図８は、提案の物理デザイン構造を示す。ＰＤ２ＤＳＣＨを２つのＤ２ＤＳＳ送信間に割り当てることを提案する。Ｄ２ＤＳＳ／ＰＤ２ＤＳＣＨの衝突を避けるために、Ｄ２Ｄ ＵＥが図８に示される３パターンのうち１つを選択し、Ｄ２ＤＳＳ／ＰＤ２ＤＳＣＨ送信の度に同じパターンを送信するということを提案する。

・提案１：もしＰＤ２ＤＳＣＨがサポートされる場合、Ｄ２ＤＳＳは、ＰＤ２ＤＳＣＨを復調するために使用されるべきである。

・提案２：図８で示されるＰＤ２ＤＳＣＨが２つのＤ２ＤＳＳ間に割り当てられるデザイン構造を考慮すべきである。

（３）ＰＤ２ＤＳＣＨデザイン
システムパフォーマンスの観点の影響から、ＰＤ２ＤＳＣＨのビットサイズは小さくすべきである。以下のＰＤ２ＤＳＣＨデザインを提案する。用いられるビット数を低減するために、予め規定された受信プール及び受信プールのインディケーションは必要ないことを考慮すべきである。

・提案３：ＰＤ２ＤＳＣＨは、表１に示すように小さな数を有すべきである。表１は、ＰＤ２ＤＳＣＨビットデザインを示す。

（Ｃ）第３部
（１）導入
この第３部では、同期手順に関するさらなる詳細を考察する。

（２）同期系列デザイン
この第３部では、カバレッジ内に関連する合意の部分に焦点を当てる。合意事項に述べられた通り、ＵＥは、少なくともｅＮＢによってＤ２Ｄ同期元になるように設定された場合、Ｄ２Ｄ同期元になる。これは、カバレッジ外のＤ２Ｄ ＵＥへの同期信号の転送が必要であることを暗示する。しかしながら、ｅＮＢは、どのＵＥがカバレッジ外のＤ２Ｄ ＵＥのためのＤ２Ｄ同期元であるべきか分からない。この問題を解決するためのメカニズムを提案する。図９は、手順ステップを示し、図１０は、提案手順に関するシグナリングを示す。メインコンセプトは、カバレッジ内Ｄ２Ｄ ＵＥが、カバレッジ外Ｄ２Ｄ ＵＥからのＤ２ＤＳＳをまず検出し（図９、ステップＳ１０）、その後、検知情報（Ｄ２ＤＳＳ検出インディケーション）を送ることによってサービングｅＮＢに報告する（図９、ステップＳ２０）。

・提案：カバレッジ内Ｄ２Ｄ ＵＥが、検知情報（Ｄ２ＤＳＳ検出インディケーション）を送ることによってサービングｅＮＢに報告することを考慮すべきである。

検知情報の受信後、ｅＮＢは、検知情報を報告した同一ＵＥを同期元として設定する（図９、ステップＳ３０）。

図９のステップＳ４０及び５０は、カバレッジ外Ｄ２Ｄ ＵＥがカバレッジ内Ｄ２Ｄ ＵＥからのＤ２ＤＳＳの受信をどのように扱うかを示す。図１０は、詳細ないくつかのシグナリングを提供する。

以上のように、本実施形態に係る通信制御方法、ユーザ端末及び基地局によれば、適切なユーザ端末をＤ２Ｄ同期元として設定できるため、移動通信分野において有用である。

Claims (5)

1. セル内に位置するユーザ端末が、他のユーザ端末からのＤ２Ｄ同期信号を受信した場合に、前記Ｄ２Ｄ同期信号を検知したことを示す検知情報を、前記セルを管理する基地局に送信するステップ送信ステップと、 前記基地局が、前記ユーザ端末から受信した前記検知情報に基づいて、前記ユーザ端末をＤ２Ｄ同期元に設定するための設定情報を前記ユーザ端末に送信するか否かを判定するステップと、
   前記基地局が、前記判定結果に基づいて前記設定情報を送信するステップと、を備え、
   前記判定するステップにおいて、前記基地局が、前記検知情報に含まれるＤ２Ｄ同期信号の受信電力が第１所定値以上である場合、前記設定情報を送信しないと判定することを特徴とする通信制御方法。
2. 前記ユーザ端末が、前記基地局から受信した前記設定情報に基づいて、Ｄ２Ｄ同期信号の送信を開始するステップと、
   前記他のユーザ端末が、前記ユーザ端末からの前記Ｄ２Ｄ同期信号を受信した場合、前記Ｄ２Ｄ同期信号の送信を停止するステップと、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の通信制御方法。
3. 前記ユーザ端末が、Ｄ２Ｄ近傍サービスにおいて用いられるＤ２Ｄリソースを示す情報を含むＤ２Ｄ同期信号を送信するステップをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の通信制御方法。
4. 前記検知情報を送信するステップにおいて、前記ユーザ端末は、前記他のユーザ端末からの前記Ｄ２Ｄ同期信号の受信レベルが第２所定値以上である場合に、前記検知情報を前記基地局に送信することを特徴とする請求項１に記載の通信制御方法。
5. 基地局であって、
   Ｄ２Ｄ同期信号を検知したことを示す検知情報をユーザ端末から受信する受信部と、
   前記ユーザ端末から受信した前記検知情報に基づいて、前記ユーザ端末をＤ２Ｄ同期元に設定するための設定情報を前記ユーザ端末に送信するか否かを判定する制御部と、
   前記判定結果に基づいて前記設定情報を送信する送信部と、を備え、
   前記制御部は、前記検知情報に含まれるＤ２Ｄ同期信号の受信電力が第１所定値以上である場合、前記設定情報を送信しないと判定することを特徴とする基地局。

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