JP6534022B2 - 通信装置、通信方法および集積回路 - Google Patents

Description

本開示は、機器間（Ｄ２Ｄ（device to device））通信の分野に関し、詳細には通信装置、通信方法および集積回路に関する。

機器間（Ｄ２Ｄ）通信は、機器間の直接の通信であり、３ＧＰＰ（3^rd Generation Partnership Project）ＬＴＥ（Long Term Evolution）Ｒｅｌｅａｓｅ １２の新しいトピックである。Ｄ２Ｄ通信は、ワイヤレス・ネットワークのカバレッジを伴って行われる場合（例えば商用の場合）も、ネットワーク・カバレッジを伴わずに行われる（例えば公衆の安全のため）場合もある。図１に、ワイヤレス・ネットワークのカバレッジを伴う場合と伴わない場合の例示的なＤ２Ｄ通信を示す。図１の左側では、ＵＥ１０１およびＵＥ１０２がｅＮＢ１０３のワイヤレス・ネットワークのカバレッジ内にあるが、互いと直接（すなわちｅＮＢ１０３を介さずに）通信しており、ｅＮＢ１０３は同期やリソースのスケジューリング等に使用される。図１の右側では、ＵＥ１０４およびＵＥ１０５はどのワイヤレス・ネットワーク・カバレッジ内にもなく、互いと直接通信している。

R1-140778, "On scheduling procedure for D2D" by Ericsson

３ＧＰＰ ＲＡＮ１＃７６の会合で、ｅＮＢのスケジューリングに基づくリソース割り当て（モード１）を、ネットワーク・カバレッジ（ＩＮＣ）の事例における基本のリソース割り当て方法とし、ＵＥ独自の選択に基づくリソースの割り当て（モード２）を、カバレッジ外（ＯＯＣ（out-of-coverage））の事例における基本のリソース割り当て方法とすることに合意した。

本開示の第１の態様では、Ｄ２Ｄ対応ワイヤレス機器によって行われる機器間（Ｄ２Ｄ）通信方法が提供され、この方法は、時間領域のランダム化パターンを用いてＤ２Ｄサブフレームで信号を送信するステップを含み、ランダム化パターンは、１つまたは複数の無線フレームにある複数のＤ２ＤサブフレームからなるバーチャルＤ２Ｄサブフレーム・シーケンスにおける相対的なサブフレーム位置に基づいて設計される。第１の態様によると、異なるＤ２Ｄサブフレーム構成（例えば異なるＤ２Ｄサブフレーム比）が、同じランダム化パターン設計を共有することができる。

第１の態様では、任意で、バーチャルＤ２Ｄサブフレーム・シーケンスは、１つまたは複数の無線フレームにある複数の連続したＤ２Ｄサブフレームからなり、バーチャルＤ２Ｄサブフレーム・シーケンスが数個の部分に分割されて、それぞれの部分で１つまたは複数の信号が送信される。そのようにすると、信号が時間領域でより分散されるため、良好なダイバーシティ利得を得ることができる。

本開示の第２の態様では、Ｄ２Ｄ対応ワイヤレス機器によって行われる機器間（Ｄ２Ｄ）通信方法が提供され、この方法は、ランダム化パターンを用いてＤ２Ｄサブフレームで信号を送信するステップを含み、ｅＮＢのスケジューリングに基づくリソース割り当てと、前記Ｄ２Ｄ対応ワイヤレス機器独自の選択に基づくリソース割り当てとが同じランダム化パターン設計を共有する。第２の態様によると、ｅＮＢがモード１とモード２の間でランダム化パターンの境界を柔軟に設定することができ、どの２つのランダム化パターンにも衝突がない。

本開示の第３の態様では、機器間（Ｄ２Ｄ）対応ワイヤレス機器が提供され、この機器は、時間領域のランダム化パターンを用いてＤ２Ｄサブフレームで信号を送信するように構成された送信部を備え、ランダム化パターンは、１つまたは複数の無線フレームにある複数のＤ２ＤサブフレームからなるバーチャルＤ２Ｄサブフレーム・シーケンスにおける相対的なサブフレーム位置に基づいて設計される。

本開示の第４の態様では、Ｄ２Ｄ対応ワイヤレス機器が提供され、この機器は、ランダム化パターンを用いてＤ２Ｄサブフレームで信号を送信するように構成された送信部を備え、ｅＮＢのスケジューリングに基づくリソース割り当てと、Ｄ２Ｄ対応ワイヤレス機器独自の選択に基づくリソース割り当てとが同じランダム化パターン設計を共有する。

上述は概要であり、したがって、詳細事項の簡略化、一般化、および省略を必然的に含んでいる。本明細書に記載される機器および／もしくはプロセス、ならびに／または他の主題の他の態様、特徴、および利点は、本明細書に述べられる教示で明らかになろう。この概要は、下記の詳細な説明でさらに説明する概念のいくつかを簡略化した形態で紹介するために提供される。この概要は、特許請求の主題の主要な特徴または必須の特徴を明らかにするものでも、特許請求の主題の範囲を決定する助けとして使用すべきものでもない。

本開示の上述の特徴および他の特徴は、添付図面と併せて以下の説明および添付の特許請求の範囲を読むことから、より完全に明らかになろう。それらの図面は本開示によるいくつかの実施形態を示すものに過ぎず、したがって本開示の範囲を限定するものと解釈すべきでないことを理解した上で、本開示について添付図面を使用してさらに具体的かつ詳細に説明する。

ワイヤレス・ネットワークのカバレッジを伴う場合と伴わない場合の例示的なＤ２Ｄ通信を示す図である。 １ＳＡ期間のランダム化パターンの設計例を示す図である。 １つのトランスポート・ブロックの再送信を行うための、絶対Ｄ２Ｄサブフレームおよびフレーム・インデックスに基づく例示的なランダム化パターンの設計を説明する図である。 本開示の一実施形態によるＤ２Ｄ対応ワイヤレス機器によって行われるＤ２Ｄ通信方法のフローチャートである。 本開示の一実施形態による、１つのトランスポート・ブロックを再送信するための、バーチャルＤ２Ｄサブフレーム・シーケンス中の相対サブフレーム位置に基づく例示的なランダム化パターンの設計を説明する図である。 本開示の一実施形態による、例示的なバーチャルＤ２Ｄサブフレーム・シーケンスの図である。 １つの信号が１つの部分で送信される場合のバーチャルＤ２Ｄサブフレーム・シーケンスの分割と信号の割り振りの例を説明する図である。 ２つの信号が１つの部分で送信される場合のバーチャルＤ２Ｄサブフレーム・シーケンスの分割と信号の割り振りの別の例を説明する図である。 バーチャルＤ２Ｄサブフレーム・シーケンス中で分割する部分の数を決定する選択肢を説明する図である。 周期シフトに基づいてバーチャルＤ２Ｄサブフレーム・シーケンスの各部分のサブフレームに信号を割り振る例を説明する図である。 本開示の一実施形態による個別インターリーブと集約インターリーブの例を説明する図である。 本開示の一実施形態によるＤ２Ｄ対応ワイヤレス機器を示すブロック図である。 本開示の別の実施形態によるＤ２Ｄ対応ワイヤレス機器によって行われるＤ２Ｄ通信方法のフローチャートである。 本開示の別の実施形態によるランダム化パターン設計の例を説明する図である。 本開示の別の実施形態によるＤ２Ｄ対応ワイヤレス機器を示すブロック図である。

以下の詳細な説明では、詳細な説明の一部をなす添付図面を参照する。図面では、文脈が指示しない限り、同様の符号は通常同様の構成要素を識別する。本開示の態様は、幅広い種々の構成で構成、置き換え、組み合わせ、および設計することができ、それらはすべて明示的に企図され、本開示の一部をなすことは容易に理解されよう。

本明細書の一部の説明はユーザ機器（ＵＥ）に基づく場合があるが、本開示のＤ２Ｄ対応ワイヤレス機器はＵＥのような携帯電話に限定されず、例えばＤ２Ｄワイヤレス通信機能を備えたノートブック、パッド、センサ、または他の機器であってもよいことに留意されたい。

半二重はＤ２Ｄ通信の基本的な性質の１つであり、これは、１台のＵＥが同じサブフレームで受信と送信を同時に行うことはできないことを意味し、またＤ２Ｄシステムでは帯域内放射も重大な問題であり、これは、１台のＵＥからの送信が、別のＵＥから送信された他のＰＲＢへの重篤な電力漏洩を引き起こすことを意味する。そのため、２つのＵＥのＤ２Ｄチャネルが常に同じサブフレームに割り当てられると、半二重の問題のために互いの信号を受信することができず、別のＵＥから非常に重篤な干渉を受ける可能性がある。そのような考察に基づくと、特に時間領域でリソース割り当てをランダム化することが上記の２つの問題を緩和する妥当な方策となる。

ランダム化を行うための想定の１つは、ランダム化パターンに基づくものである。一旦ＵＥが１つのランダム化パターンを選択すると、そのＵＥは、しばらくはそのパターンに基づいてＤ２Ｄ信号を送信する。異なるＵＥが、それぞれ異なるランダム化パターンを選択することができる。したがって、ランダム化の効果は、異なるランダム化パターンで反映される。各サブフレームで動的にリソースを選択するのではなく、比較的長い時間にわたってリソースを割り当てるためのランダム化パターンを設計すると、ＳＡ（スケジューリングの割り振り（Scheduling Assignment））の設計も単純化することができ、それにより指示のシグナリングを節減し、ＵＥの複雑性を低減することができる（チャネルを頻繁に監視する必要がない）。

Ｄ２Ｄ通信では、Ｄ２Ｄ対応ワイヤレス機器は、複数のサブフレームで信号を送信することができる。本明細書では、用語「信号」は、サブフレームで送信される任意の内容を言い、これはデータ・チャネル、制御チャネル、および／または発見チャネルの任意の内容であり、本明細書における「１つの信号」は、１つのサブフレームで送信される個々の内容を言う。例えば、「１つの信号」は、再送信が行われない１つのトランスポート・ブロック（パケット）である。その場合、１つのトランスポート・ブロックは１つのサブフレームで送信される。あるいは、「１つの信号」は、１つのトランスポート・ブロックの再送信のうちの１回である場合もある。その場合は、１つのトランスポート・ブロックが２つ以上のサブフレームで送信され、各サブフレームが１回の再送信を送信し、したがって１回の再送信が１つの信号に相当する。本開示では、ランダム化パターンは所定数のサブフレームに基づいて設計することができ、それに続く当該所定数のサブフレームにはランダム化パターンを単に繰り返せばよい。つまり、ランダム化パターンを設計することは、Ｄ２Ｄ対応ワイヤレス機器ごとに、どのように所定数のサブフレームに信号を分配するかを決定することである。

本開示の実施形態の一部では、１回のスケジューリング割り振り（ＳＡ（scheduling assignment））期間に送信されるトランスポート・ブロックの再送信に基づいてランダム化パターンを設計することが想定される。つまり、上記の信号は１つのトランスポート・ブロックの再送信である。例えば、トランスポート・ブロックの４回の再送信を、ＳＡ期間である２０ｍｓ内にどのように配置するかが決定される。そして、それよりも相対的に長いデータ・パターン（例えば１００ｍｓまたは２００ｍｓ）にわたり、１ＳＡ期間の再送信のランダム化パターンを単に繰り返せばよい。図２は、１ＳＡ期間のランダム化パターンの設計例を示す。図２では、トランスポート・ブロックの再送信を行うための２つのパターンが第１のＳＡ期間で決定され、第２のＳＡ期間では、第１のＳＡ期間のパターンを繰り返すだけでよい。本明細書における１つのトランスポート・ブロックの再送信は、ソフト合成（soft-combining）方法の違いに応じて、同じ内容を表す場合も異なる内容を表す場合もあるが、それらの再送信はすべて同一のトランスポート・ブロックまたはパケットに関連することに留意されたい。ソフト合成の方法がＣｈａｓｅ Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ（ＣＣ）である場合、各再送信は同じになる。受信側のＵＥは、単にそれらの再送信信号を蓄積し、関連するパケットを復号する。方法がＩｎｃｒｅｍｅｎｔａｌ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ（ＩＲ）である場合は、各再送信の内容は異なり、受信側ＵＥはより低い符号化レートを実現することができる。ここで、再送信を必要とする可能性のある例示的なトラフィック種類の１つはＶｏＩＰであり、ＶｏＩＰのトラフィックは、十分な受信性能を保証するために、通例、１つのパケットに複数回の再送信を必要とする。

一部の実施形態はトランスポート・ブロックの再送信に基づくが、そのような実施形態は、再送信が行われない数個のトランスポート・ブロックの送信にも適用することができ、またランダム化パターンを設計する期間は１ＳＡ期間に限定されず、例えば２ＳＡ期間など任意の期間であってよいことに留意されたい。

信号を送信するためのランダム化パターンを設計する可能な解決法の１つとして、ランダム化パターンは、図３に示すように、絶対Ｄ２Ｄサブフレームおよび／またはフレーム・インデックスに基づいて設計することができる。図３は、１つのトランスポート・ブロックの再送信を行うための、絶対Ｄ２Ｄサブフレームおよびフレーム・インデックスに基づく例示的なランダム化パターンの設計を示す。ここでは、ＲＶ０、ＲＶ１、ＲＶ２、およびＲＶ４の４回の再送信を分配する必要がある。Ｄ２Ｄサブフレーム構成１では、１無線フレーム中のＳＦ＃３、ＳＦ＃４、およびＳＦ＃５の３つのみのサブフレームが、Ｄ２Ｄ通信に使用される（すなわち３つのＤ２Ｄサブフレーム）。４回の再送信はそれぞれ、フレーム＃ＮのＳＦ＃４、フレーム＃ＮのＳＦ＃５、フレーム＃Ｎ＋１のＳＦ＃４、フレーム＃Ｎ＋１のＳＦ＃５に位置するように設計される。言い換えると、再送信用のランダム化パターンは、絶対Ｄ２Ｄサブフレームとフレーム・インデックスに基づいて設計される。また、Ｄ２Ｄサブフレーム構成２では、ＳＦ＃２〜ＳＦ＃６の５つのサブフレームがＤ２Ｄ通信に使用され、４回の再送信は、それぞれフレーム＃ＮのＳＦ＃３、フレーム＃ＮのＳＦ＃６、フレーム＃Ｎ＋１のＳＦ＃４、フレーム＃Ｎ＋１のＳＦ＃５に位置するように設計される。この解決法では、異なるＤ２Ｄサブフレーム構成（例えば、１無線フレーム中の合計サブフレーム数に対するＤ２Ｄサブフレーム数の比であるＤ２Ｄサブフレーム比が異なる場合）には、特別なランダム化パターンを設計する必要がある可能性があることが理解できよう。

本開示では、ランダム化パターンを設計するための改良された解決法が提供される。

［第１の実施形態］
第１の実施形態では、Ｄ２Ｄ対応ワイヤレス機器によって行われるＤ２Ｄ通信方法が図４に示すように提供される。行われるＤ２Ｄ通信方法４００は、時間領域のランダム化パターンを用いてＤ２Ｄサブフレームで信号を送信するステップ４０１を含む。上記のように、異なるＤ２Ｄ対応ワイヤレス機器間の競合を回避するために、信号は、時間領域のランダム化パターンを用いて個々のＤ２Ｄサブフレームで送信することができ、異なるＤ２Ｄ対応ワイヤレス機器は異なるランダム化パターンを選択することができる。この実施形態では、ランダム化パターンは、１つまたは複数の無線フレームにある複数のＤ２ＤサブフレームからなるバーチャルＤ２Ｄサブフレーム・シーケンスにおける相対的なサブフレーム位置に基づいて設計される。つまり、第１の実施形態のランダム化パターンは、絶対Ｄ２Ｄサブフレームおよび／またはフレーム・インデックスに基づくのではなく、バーチャルＤ２Ｄサブフレーム・シーケンス中での相対的なサブフレーム位置に基づいて設計される。バーチャルＤ２Ｄサブフレーム・シーケンスにはＤ２Ｄサブフレームのみが含まれ、ＬＴＥ ＷＡＮのサブフレームは含まれず、バーチャルＤ２Ｄサブフレーム・シーケンスのＤ２Ｄサブフレームは、１つまたは複数の無線フレームから抽出される。バーチャルＤ２Ｄサブフレーム・シーケンスの長さ（含まれるサブフレームの数）は、適用分野の状況に応じて任意に決定することができる。例えば、この長さは１ＳＡ期間とすることができる。また、本開示における相対サブフレーム位置（インデックス）は、例えば、バーチャルＤ２Ｄサブフレーム・シーケンスの最初のＤ２Ｄサブフレームから開始するＤ２Ｄサブフレームの連続番号とすることができる。例えば、バーチャルＤ２Ｄサブフレーム・シーケンスに１０個のＤ２Ｄサブフレームがある場合、１番目のＤ２Ｄサブフレームから１０番目のＤ２Ｄサブフレームまでの相対サブフレーム位置（インデックス）は、それぞれシーケンス中で０、１、２、．．．、９になる。第１の実施形態によれば、ランダム化パターンで送信する信号は、対応する絶対サブフレームおよびフレーム・インデックスに関係なく、バーチャルＤ２Ｄサブフレーム・シーケンス中の相対サブフレーム位置に割り振ることができる。例えば、相対サブフレーム位置が対応する絶対サブフレームおよびフレーム・インデックスに関係なく、信号＃１は、バーチャルＤ２Ｄサブフレーム・シーケンス中で相対サブフレーム位置が２のＤ２Ｄサブフレームに割り振られ、信号＃２は、相対サブフレーム位置が５のＤ２Ｄサブフレームに割り振られ、信号＃３は、相対サブフレーム位置が７のＤ２Ｄサブフレームに割り振られ、以下同様に続く。したがって、第１の実施形態によれば、異なるＤ２Ｄサブフレーム構成（例えば異なるＤ２Ｄサブフレーム比）が、同じランダム化パターンの設計を共有することができる。

図５は、１つのトランスポート・ブロックを再送信するための、バーチャルＤ２Ｄサブフレーム・シーケンス中の相対サブフレーム位置に基づく例示的なランダム化パターンの設計を示す。図５の例では、信号はトランスポート・ブロックの再送信であるが、信号がトランスポート・ブロックの送信である場合にも適用することができる。図５では、１０個のサブフレームを持つバーチャルＤ２Ｄサブフレーム・シーケンスが編成され、これをバーチャルＤ２Ｄフレームと見なすことができる。バーチャルＤ２Ｄフレームでは、すべてのサブフレームがＤ２Ｄ通信に使用される。バーチャルＤ２Ｄフレーム中のＤ２Ｄサブフレームは、１つまたは複数の無線フレームのそれぞれのＤ２Ｄサブフレームに対応する（または対応付けることができる）。３つのＤ２Ｄサブフレーム構成を例示的に図５に示す。Ｄ２Ｄサブフレーム構成１では、１無線フレーム中の３つのサブフレームがＤ２Ｄ通信のために設定され、すなわちＤ２Ｄサブフレーム比は３０％である。Ｄ２Ｄサブフレーム構成２では、１無線フレーム中の５つのサブフレームがＤ２Ｄ通信のために設定され、すなわちＤ２Ｄサブフレーム比は５０％である。Ｄ２Ｄサブフレーム構成３では、１無線フレーム中のすべての無線フレームがＤ２Ｄ通信のために設定され、すなわちＤ２Ｄサブフレーム比は１００％である。実際には、Ｄ２Ｄサブフレーム構成１および２は状態１／２／３のＵＥ、すなわち、ＬＴＥ ＷＡＮトラフィックへの干渉を回避するためにＤ２Ｄ送信のリソースが制限されているＵＥに使用することができ、Ｄ２Ｄサブフレーム構成３は、状態４のＵＥに使用することができる。状態１／２／３／４のＵＥの定義については、参照により本明細書に組み込まれる非特許文献１を参照することができる。バーチャルＤ２ＤフレームのＤ２Ｄサブフレームは、無線フレーム中のどのＤ２Ｄサブフレームであってもよい（または、どのＤ２Ｄサブフレームに対応付けることもできる）。好ましくは、バーチャルＤ２ＤフレームのＤ２Ｄサブフレームは、１つまたは複数の無線フレーム中で連続したＤ２Ｄサブフレームである。ここで、「連続したＤ２Ｄサブフレーム」とは、Ｄ２Ｄサブフレームの間に他のＤ２Ｄサブフレームがないことを意味するが、他のＬＴＥ ＷＡＮサブフレームは存在してよい。例えば、Ｄ２Ｄサブフレーム構成１では、バーチャルＤ２Ｄフレーム中のＤ２ＤサブフレームＳＦ＃０〜ＳＦ＃９は、それぞれフレーム＃ＮのサブフレームＳＦ＃３〜ＳＦ＃５、フレーム＃Ｎ＋１のサブフレームＳＦ＃３〜ＳＦ＃５、フレーム＃Ｎ＋２のサブフレームＳＦ＃３〜ＳＦ＃５（図示せず）、フレーム＃Ｎ＋３のサブフレームＳＦ＃３（図示せず）とし、Ｄ２Ｄサブフレーム構成２では、バーチャルＤ２Ｄフレーム中のＤ２ＤサブフレームＳＦ＃０〜ＳＦ＃９は、それぞれフレーム＃ＮのサブフレームＳＦ＃２〜ＳＦ＃６、およびフレーム＃Ｎ＋１のサブフレームＳＦ＃２〜ＳＦ＃６とし、Ｄ２Ｄサブフレーム構成３では、バーチャルＤ２ＤフレームのＤ２ＤサブフレームＳＦ＃０〜ＳＦ＃９は、フレーム＃ＮのサブフレームＳＦ＃０〜ＳＦ＃９とすることができる。本開示の第１の実施形態によると、ランダム化パターンは、バーチャルＤ２Ｄサブフレーム・シーケンスにおける相対サブフレーム位置に基づいて設計することができる。図５の例では、ランダム化パターンを設計することは、バーチャルＤ２Ｄフレーム中のどのＤ２Ｄサブフレームへトランスポート・ブロックの再送信を配置すべきかを決定することに相当する。バーチャルＤ２Ｄフレーム中の相対サブフレーム位置（インデックス）を使用して、再送信を割り振るサブフレームを指示する。図５に示す例では、再送信ＲＶ０、ＲＶ１、ＲＶ２、およびＲＶ３はそれぞれ、バーチャルＤ２Ｄフレーム中のサブフレーム、ＳＦ＃１、ＳＦ＃３、ＳＦ＃５、およびＳＦ＃９（相対サブフレーム位置）に割り振られる。バーチャルＤ２Ｄフレーム中の相対サブフレーム位置に再送信を割り振った後に、上記の異なるＤ２Ｄサブフレーム構成間の対応付けを利用して、無線フレームのＤ２Ｄサブフレームに再送信を割り振ることができる。第１の実施形態によると、同じランダム化パターンの設計を異なるＤ２Ｄサブフレーム構成に使用することができ、したがって異なる状態のＵＥに使用することができる。したがって、異なるＤ２Ｄサブフレーム構成ごとに異なるランダム化パターンを設計する必要がなく、それによりランダム化パターンの設計と試験の手間を簡略化することができる。

上記の例におけるバーチャルＤ２Ｄサブフレーム・シーケンスのサイズは、１フレームに相当する１０サブフレームであるが、バーチャルＤ２Ｄサブフレーム・シーケンスのサイズは、種々の応用例に応じて任意に決定できることに留意されたい。好ましくは、バーチャルＤ２Ｄサブフレーム・シーケンスは、図６に示すように、それぞれが１０個のＤ２Ｄサブフレームからなる、１つまたは複数のバーチャルＤ２Ｄフレームから構成される。その場合は、ＬＴＥの術語を容易に本開示に適用することができる。

第１の実施形態では、バーチャルＤ２Ｄサブフレーム・シーケンスは、上記のように１つまたは複数の無線フレームにある複数の連続したＤ２Ｄサブフレームから構成することができる。その場合は、良好なダイバーシティ利得を得るために、バーチャルＤ２Ｄサブフレーム・シーケンスを数個の部分に分割することができ、それぞれの部分で１つまたは複数の信号が送信される。図７に、バーチャルＤ２Ｄサブフレーム・シーケンスの分割と信号の割り振りの例を示し、ここでは１つの信号が１つの部分で送信される。図７では、ランダム化パターンは、１バーチャルＤ２Ｄフレームとして示す１ＳＡ期間内に設計され、そのバーチャルＤ２Ｄフレームが４つの部分に分割される。各部分に、トランスポート・ブロックの１回の再送信、例えばＲＶ０、ＲＶ１、ＲＶ２、またはＲＶ３を配置することができる。そのような挙動は、再送信がより分散されることから、良好なダイバーシティ利得を得るために有効である可能性がある。あるいは、ランダム化パターンで送信する信号の数（再送信の回数）が分割部分の数よりも多いときには、２つ以上の信号を１つの部分に配置することができる。図８にそのような例を示す。図８では、再送信の回数（４）が分割部分の数（２）よりも多く、各部分で２回の再送信が送信される。その場合、同じ部分にある２つの再送信の間にいくらかのオフセットを設計して、互いと近接することを回避することができる。

ランダム化パターンをいくつの部分に分割するかは、適用分野の状況に応じて決定することができる。以下では２つの例示的な選択肢を説明する。第１の選択肢では、ランダム化パターンで送信される信号の数（例えば再送信の回数）に基づいて部分の数を決定することができる。好ましくは、部分の数は、ランダム化パターン中の送信信号の数と等しい。図９の選択肢１−１および選択肢１−２が上記の選択肢を示す。選択肢１−１では、再送信の回数が５であるため、１ＳＡ期間中のバーチャルＤ２Ｄフレーム（１０個のバーチャルＤ２Ｄサブフレーム）が５つの部分に分割され、ＲＶ０〜ＲＶ４がそれぞれの部分に配置される。選択肢１−２では、再送信の回数が２であり、したがってバーチャルＤ２Ｄフレームが２つの部分に分割される。ＲＶ０およびＲＶ１がそれぞれの部分に配置される。第２の選択肢では、数個の部分の数は、Ｄ２Ｄサブフレーム比に基づいて決定される。上記のように、Ｄ２Ｄサブフレーム比は、１無線フレーム中の合計サブフレーム数に対するＤ２Ｄサブフレームの数の比を表す。第２の選択肢によると、同じ無線フレームのＤ２Ｄサブフレームは、１つの部分にグループ化される。図９の選択肢２は、図７のＤ２Ｄサブフレーム比（３０％）を例として第２の選択肢を示している。図示するように、バーチャルＤ２Ｄフレームは４つの部分に分割され、図７に示すように、最初の３つの部分にはそれぞれ、１つの無線フレーム中の３つのＤ２Ｄサブフレームに対応する３つのＤ２Ｄサブフレームがあり、最後の部分には１つのみのＤ２Ｄサブフレームがある。

各分割部分に各送信をどのように配置するかは、適用分野の状況に応じて決定することができる。例えば、バーチャルＤ２Ｄサブフレーム・シーケンスの各部分で送信される１つまたは複数の信号を、それぞれの部分のＤ２Ｄサブフレームにランダムに割り振ることができる。別の例として、バーチャルＤ２Ｄサブフレーム・シーケンスの各部分で送信される１つまたは複数の信号を、周期シフトに基づいてそれぞれの部分のＤ２Ｄサブフレームに割り振ることができる。図１０は、周期シフトに基づく割り振りの例を示す。ここでは、分割部分の数と再送信の回数は図９の選択肢１〜２に示すように共に２であると想定し、各部分で再送信を送信するＤ２Ｄサブフレームのインデックスは、周期的にシフトする。図１０に例示的に示すように、ＲＶ０のＤ２Ｄサブフレームは、ＳＦ＃０からＳＦ＃４まで周期的にシフトし、ＲＶ１のＤ２ＤサブフレームはＳＦ＃５からＳＦ＃９まで、またはＳＦ＃７からＳＦ＃９までシフトしてからＳＦ＃５に戻るなど周期的にシフトすることができる。それでも、周期シフトの初期インデックスは任意に決定することができる。

また、第１の実施形態では、セルＩＤまたはクラスタＩＤに基づいて、異なるクラスタまたはセルに対して、異なるランダム化パターン設計または初期化が異なる同じランダム化パターン設計を設計することができる。本開示では、用語「ランダム化パターン設計」は、ランダム化パターンを決定するための法則、数式、リスト等を言う。例えば、複数のランダム化パターンから構成されるパターン・リストをランダム化パターン設計と見なすことができる。用語「初期化」は、法則もしくは数式に従ってランダム化パターンを生成するための法則への初期条件の入力もしくは数式への初期値の入力、またはリストからランダム化パターンを選択するためのインデックスを言う可能性がある。

また、上記のように、ランダム化パターンは１つのバーチャルＤ２Ｄサブフレーム・シーケンスに対して設計することができ、他の（例えば後続の）バーチャルＤ２Ｄサブフレーム・シーケンスにはそのランダム化パターンを単に繰り返せばよい。それに対して、異なるバーチャルＤ２Ｄサブフレーム・シーケンスが、異なるランダム化パターンを使用することもできる。あるいは、異なるバーチャルＤ２Ｄサブフレーム・シーケンスが同じランダム化パターン設計を共有することもでき、バーチャルＤ２Ｄサブフレーム・シーケンス各々の同じランダム化パターン設計の初期化は、それぞれのバーチャルＤ２Ｄサブフレーム・シーケンスの連続番号に基づいて決定することができる。連続番号はシーケンスを示す任意の番号とすることができ、例えばバーチャルＤ２Ｄフレームのフレーム・インデックスと同じにすることができる。例えば、図６に示すように、バーチャルＤ２Ｄフレーム、フレーム＃Ｎおよびフレーム＃Ｎ＋１の場合、初期化は、それぞれ連続番号ＮおよびＮ＋１に基づいて決定することができる。また、連続番号はＳＡ期間のインデックスを用いてもよい。

さらに、第１の実施形態では、ランダム化パターンを設計する際に時間領域と周波数領域のインターリーブを行うことができる。時間領域と周波数領域のインターリーブでは、時間領域に加えて周波数領域のランダム化を考慮する。インターリーブは個別インターリーブであっても、集約インターリーブであってもよい。個別インターリーブでは、時間領域のランダム化と周波数領域のランダム化が別々に行われる。集約インターリーブでは、時間領域と周波数領域の両方に関係する集約されたランダム化が行われる。集約インターリーブには、帯域内放射の点で利点がある（２つのＵＥが常に同じサブフレームにあることを回避する）。図１１は、個別インターリーブと集約インターリーブの例を示す。図１１の例では、４つの時間リソースと２つの周波数リソースが提供され、対応するリソースＩＤは周波数を優先して付与される。個別インターリーブでは、時間領域のランダム化が先に行われ、その後時間リソースに依存した周波数リソースの入れ替えが適用される。集約インターリーブでは、リソースの循環が周期的に行われる。図１１に示すインターリーブの方式は単なる例であり、他のインターリーブの方式も可能であることに留意されたい。

本開示の第１の実施形態によると、機器間（Ｄ２Ｄ）対応のワイヤレス機器（例えばＤ２Ｄ対応ＵＥ）１２００も提供される。図１２は、本開示の第１の実施形態によるＤ２Ｄ対応ワイヤレス機器１２００を示すブロック図である。Ｄ２Ｄ対応ワイヤレス機器１２００は、時間領域のランダム化パターンを用いてＤ２Ｄサブフレームで信号を送信するように構成された送信部１２０１を備え、ランダム化パターンは、１つまたは複数の無線フレームの複数のＤ２ＤサブフレームからなるバーチャルＤ２Ｄサブフレーム・シーケンスにおける相対サブフレーム位置に基づいて設計される。

本開示によるＤ２Ｄ対応ワイヤレス機器１２００は、任意で、関連するプログラムを実行して各種データを処理し、ワイヤレス機器１２００の個々の動作部の動作を制御するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１２１０、ＣＰＵ１２１０の各種処理および制御を行うために必要とされる各種プログラムを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１２１３、ＣＰＵ１２１０による処理および制御の手順で一時的に生成される中間データを記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１２１５、ならびに／または各種のプログラムやデータ等を記憶する記憶部１２１７も備えることができる。上記の送信部１２０１、ＣＰＵ１２１０、ＲＯＭ１２１３、ＲＡＭ１２１５、および／または記憶部１２１７等は、データ・バスおよび／またはコマンド・バス１２２０を介して相互に接続され、相互に信号を転送することができる。

上記の個々の動作部は本開示の範囲を制限しない。本開示の一実装によると、上記送信部１２０１の機能はハードウェアで実装することができ、上記のＣＰＵ１２１０、ＲＯＭ１２１３、ＲＡＭ１２１５および／または記憶部１２１７は必要でない場合もある。あるいは、上記送信部１２０１の機能は、上記ＣＰＵ１２１０、ＲＯＭ１２１３、ＲＡＭ１２１５および／または記憶部１２１７等と組み合わせて機能ソフトウェアによって実装することもできる。

上記の方法の説明は機器にも該当し、したがって詳細はここでは省略することに留意されたい。

［第２の実施形態］
上記のように、３ＧＰＰ ＲＡＮ１＃７６の会合で、ｅＮＢのスケジューリングに基づくリソース割り当て（モード１）を、ネットワーク・カバレッジ（ＩＮＣ）の事例における基本の方法とし、ＵＥ独自の選択に基づくリソースの割り当て（モード２）を、カバレッジ外（ＯＯＣ（out-of-coverage））の事例における基本のリソース割り当て方法とすることに合意した。本開示の第２の実施形態では、ｅＮＢがモード１とモード２の間でランダム化パターンの境界を柔軟に設定できるようにすることを考慮して、異なるランダム化パターン間のリソースの衝突を回避するために、モード１のリソース割り当てとモード２のリソース割り当てで同じランダム化パターン設計を共有するようにする。本開示におけるリソースは、データだけでなく、制御用リソースおよび発見用リソースも指すことに留意されたい。モード１のリソース割り当てとモード２のリソース割り当ては、それぞれ、ｅＮＢのスケジューリングに基づくリソース割り当て、およびＤ２Ｄ対応ワイヤレス機器の独自の選択に基づくリソース割り当てとも呼ぶ。

図１３は、第２の実施形態によるＤ２Ｄ対応ワイヤレス機器によって行われるＤ２Ｄ通信方法のフローチャートを示し、この方法は、ランダム化パターンを用いてＤ２Ｄサブフレームで信号を送信するステップ１３０１を含み、ｅＮＢのスケジューリングに基づくリソース割り当てと、Ｄ２Ｄ対応ワイヤレス機器独自の選択に基づくリソース割り当てとが同じランダム化パターン設計を共有する。

上記のように、本開示では、用語「ランダム化パターン設計」は、ランダム化パターンを決定するための法則、数式、リスト等を言う。例えば、通常は互いと衝突しない複数のランダム化パターンからなるパターン・リストをランダム化パターン設計と見なすことができる。モード１とモード２で同じランダム化パターン設計を共有するということは、モード１とモード２の送信のためのリソースを両方とも同じランダム化パターン・リストから選択できることを意味する。この場合、ｅＮＢは、どのランダム化パターンがモード１に属し、どのパターンがモード２に属するかを柔軟に設定することができ、どの２つのランダム化パターンにも衝突がない。

図１４は、第２の実施形態によるランダム化パターンの設計の例を示す。図１４は、データ・パターン（ランダム化パターン）１〜４がモード１のリソース割り当てに使用され、パターン５〜６がモード２のリソース割り当てに使用されることを示す。第２の実施形態におけるデータ・パターンまたはランダム化パターンは、図２に示すように、時間領域のランダム化パターン、または時間領域と周波数領域両方のランダム化パターンを意味する可能性があることに留意されたい。図１４は時間領域の例を示す。本開示の第２の実施形態によると、モード１とモード２が同じランダム化パターン設計を共有し、したがって８つのパターンは互いと衝突しない。ｅＮＢが、データ・パターン１〜３をモード１のリソース割り当てに使用し、データ・パターン４〜８をモード２のリソース割り当てに使用するように再構成を行うと想定すると、同じ設計がこれらすべてのパターンに考慮されるため、衝突は存在しない。例えば、データ・パターン４における４回の再送信は、ＳＦ＃０、ＳＦ＃３、ＳＦ＃６、およびＳＦ＃８で送信することができ、データ・パターン５にある別の４回の再送信を、ＳＦ＃１、ＳＦ＃４、ＳＦ＃７、およびＳＦ＃９で送信することができる。それに対して、モード１とモード２が同じランダム化設計を共有しない場合は、データ・パターン４がモード２のリソース割り当て用に再設定されると、データ・パターン４は、データ・パターン５〜８のいずれかと衝突する可能性がある。これは、この場合、データ・パターン４はデータ・パターン５〜８と無関係に設計されるためである。

第２の実施形態は、第１の実施形態、または絶対Ｄ２Ｄサブフレームおよび／もしくはフレーム・インデックスに基づいてランダム化パターンを設計する解決法と組み合わせることが可能であることに留意されたい。

本開示の第２の実施形態によると、機器間（Ｄ２Ｄ）対応ワイヤレス機器（例えばＤ２Ｄ対応ＵＥ）１５００も提供される。図１５は、本開示の第２の実施形態によるＤ２Ｄ対応ワイヤレス機器１５００を示すブロック図である。Ｄ２Ｄ対応ワイヤレス機器１５００は、ランダム化パターンを用いてＤ２Ｄサブフレームで信号を送信するように構成された送信部１５０１を備え、ｅＮＢのスケジューリングに基づくリソース割り当てと、Ｄ２Ｄ対応ワイヤレス機器独自の選択に基づくリソース割り当てとが同じランダム化パターン設計を共有する。

本開示によるＤ２Ｄ対応ワイヤレス機器１５００は、任意で、関連するプログラムを実行して各種データを処理し、ワイヤレス機器１５００の個々の動作部の動作を制御するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１５１０、ＣＰＵ１５１０の各種処理および制御を行うために必要とされる各種プログラムを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１５１３、ＣＰＵ１５１０による処理および制御の手順で一時的に生成される中間データを記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１５１５、ならびに／または各種のプログラムやデータ等を記憶する記憶部１５１７も備えることができる。上記の送信部１５０１、ＣＰＵ１５１０、ＲＯＭ１５１３、ＲＡＭ１５１５、および／または記憶部１５１７等は、データ・バスおよび／またはコマンド・バス１５２０を介して相互に接続され、相互に信号を転送することができる。

上記の個々の動作部は本開示の範囲を制限しない。本開示の一実装によると、上記の送信部１５０１の機能はハードウェアで実装することができ、上記のＣＰＵ１５１０、ＲＯＭ１５１３、ＲＡＭ１５１５および／または記憶部１５１７は必要でない場合もある。あるいは、上記の送信部１５０１の機能は、上記ＣＰＵ１５１０、ＲＯＭ１５１３、ＲＡＭ１５１５および／または記憶部１５１７等と組み合わせて機能ソフトウェアによって実装することもできる。

上記の方法の説明は機器にも該当し、したがって詳細はここでは省略することに留意されたい。

本発明は、ソフトウェア、ハードウェア、またはハードウェアと協働するソフトウェアにより実現することができる。上記の各実施形態の説明で用いた各機能ブロックは、集積回路としてＬＳＩによって実現することができる。機能ブロックは個々にチップとして形成するか、または機能ブロックの一部もしくはすべてを含むように１つのチップを形成することができる。このＬＳＩは、集積度の違いに応じて、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、またはウルトラＬＳＩと呼ばれる場合がある。ただし、集積回路を実装する技術はＬＳＩに限定されず、専用回路や汎用プロセッサを使用して実現することもできる。また、ＬＳＩの製造後にプログラムすることができるＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部に配置された回路セルの接続と設定を構成し直すことができる再構成可能プロセッサを使用することもできる。さらに、各機能ブロックの計算は、例えばＤＳＰまたはＣＰＵを含む計算手段を使用して行うことができ、各機能の処理ステップは、実行用のプログラムとして記録媒体に記録することができる。さらに、半導体技術または他の派生技術の進歩に伴ってＬＳＩにとって代わる集積回路を実装する技術が出現した場合は、機能ブロックはそのような技術を使用して集積できることは明らかである。

本発明は、本発明の主旨および範囲から逸脱することなく、本明細書に提示される記載および知られる技術に基づいて、当業者により様々な変更または改変が加えられることが意図され、そのような変更および応用は、保護が請求される範囲に含まれることに留意されたい。さらに、本発明の主旨から逸脱しない範囲で、上記の実施形態の構成要素を任意に組み合わせることができる。

Claims (18)

1. 機器間（device to device：Ｄ２Ｄ）通信のための複数のＤ２Ｄサブフレームからなるサブフレーム・シーケンスを設定し、複数のリソースパターンのうちの第１のリソースパターンに基づいて、前記サブフレーム・シーケンスからＤ２Ｄ送信のために用いられる第１のＤ２Ｄサブフレームセットを決定する制御部と、
   前記第１のＤ２Ｄサブフレームセットに第１の信号を配置し、前記配置された第１の信号を送信する送信部と、を具備し、
   前記第１のリソースパターンは所定数のサブフレームに対するパターンであり、所定数以上のサブフレームには前記第１のリソースパターンが繰り返される、
   通信装置。
2. 前記サブフレーム・シーケンスにおける前記複数のＤ２Ｄサブフレームは、サブフレームインデックスが昇順になるように並べられる、
   請求項１に記載の通信装置。
3. 前記サブフレーム・シーケンスにおける前記複数のＤ２Ｄサブフレームは、１つ以上の無線フレームから抽出されたものである、
   請求項１に記載の通信装置。
4. 前記複数のリソースパターンの各々は、前記サブフレーム・シーケンスにおいて、前記Ｄ２Ｄ送信に用いられるべきＤ２Ｄサブフレームのサブフレームインデックスを定義する時間領域のリソースパターンを含む、
   請求項１に記載の通信装置。
5. 前記サブフレーム・シーケンスに含まれる前記複数のＤ２Ｄサブフレームの幾つかは、非連続のサブフレームである、
   請求項１から４いずれか一項に記載の通信装置。
6. 前記制御部は、前記複数のリソースパターンのうち前記第１のリソースパターンとは異なる第２のリソースパターンに基づいて、前記サブフレーム・シーケンスから、前記第１のＤ２Ｄサブフレームセットとは異なる第２のＤ２Ｄサブフレームセットを決定し、
   前記送信部は、前記第２のＤ２Ｄサブフレームセットに第２の信号を配置し、前記配置された第２の信号を送信する、
   請求項１から５いずれか一項に記載の通信装置。
7. 前記第１のＤ２Ｄサブフレームセットは機器間送信モード１のためのものであり、前記第２のＤ２Ｄサブフレームセットは機器間送信モード２のためのものである、
   請求項６に記載の通信装置。
8. 前記機器間送信モード１は、基地局のスケジューリングに基づいて、前記機器間通信がネットワーク・カバレッジを伴って行われる送信モードであり、前記機器間送信モード２は、前記通信装置独自のスケジューリングに基づいて、前記機器間通信が前記ネットワーク・カバレッジ内外で行われる送信モードである、
   請求項７に記載の通信装置。
9. 機器間（device to device：Ｄ２Ｄ）通信に対応するワイヤレス機器における通信方法であって、
   前記Ｄ２Ｄ通信のための複数のＤ２Ｄサブフレームからなるサブフレーム・シーケンスを設定し、複数のリソースパターンのうちの第１のリソースパターンに基づいて、前記サブフレーム・シーケンスからＤ２Ｄ送信のために用いられる第１のＤ２Ｄサブフレームセットを決定し、前記第１のリソースパターンは所定数のサブフレームに対するパターンであり、所定数以上のサブフレームには前記第１のリソースパターンが繰り返され、
   前記第１のＤ２Ｄサブフレームセットに第１の信号を配置し、前記配置された第１の信号を送信する、
   通信方法。
10. 前記サブフレーム・シーケンスにおける前記複数のＤ２Ｄサブフレームは、サブフレームインデックスが昇順になるように並べられる、
    請求項９に記載の通信方法。
11. 前記サブフレーム・シーケンスにおける前記複数のＤ２Ｄサブフレームは、１つ以上の無線フレームから抽出されたものである、
    請求項９に記載の通信方法。
12. 前記複数のリソースパターンの各々は、前記サブフレーム・シーケンスにおいて、前記Ｄ２Ｄ送信に用いられるべきＤ２Ｄサブフレームのサブフレームインデックスを定義する時間領域のリソースパターンを含む、
    請求項９に記載の通信方法。
13. 前記サブフレーム・シーケンスに含まれる前記複数のＤ２Ｄサブフレームの幾つかは、非連続のサブフレームである、
    請求項９から１２いずれか一項に記載の通信方法。
14. 複数のリソースパターンのうち前記第１のリソースパターンとは異なる第２のリソースパターンに基づいて、前記サブフレーム・シーケンスから、前記第１のＤ２Ｄサブフレームセットとは異なる第２のＤ２Ｄサブフレームセットを決定し、
    前記第２のＤ２Ｄサブフレームセットに第２の信号を配置し、前記配置された第２の信号を送信する、
    請求項９から１３いずれか一項に記載の通信方法。
15. 前記第１のＤ２Ｄサブフレームセットは機器間送信モード１のためのものであり、前記第２のＤ２Ｄサブフレームセットは機器間送信モード２のためのものである、
    請求項１４に記載の通信方法。
16. 前記機器間送信モード１は、基地局のスケジューリングに基づいて、前記機器間通信がネットワーク・カバレッジを伴って行われる送信モードであり、前記機器間送信モード２は、通信装置独自のスケジューリングに基づいて、前記機器間通信が前記ネットワーク・カバレッジ内外で行われる送信モードである、
    請求項１５に記載の通信方法。
17. 機器間（device to device：Ｄ２Ｄ）通信のための複数のＤ２Ｄサブフレームからなるサブフレーム・シーケンスを設定し、複数のリソースパターンのうちの第１のリソースパターンに基づいて、前記サブフレーム・シーケンスからＤ２Ｄ送信のために用いられる第１のＤ２Ｄサブフレームセットを決定する処理を制御する制御回路と、
    前記第１のＤ２Ｄサブフレームセットに第１の信号を配置し、前記配置された第１の信号を送信する処理を制御する送信回路と、を具備し、
    前記第１のリソースパターンは所定数のサブフレームに対するパターンであり、所定数以上のサブフレームには前記第１のリソースパターンが繰り返される、
    集積回路。
18. 前記サブフレーム・シーケンスに含まれる前記複数のＤ２Ｄサブフレームの幾つかは、非連続のサブフレームである、
    請求項１７に記載の集積回路。

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