JP6562951B2 - 無線通信システムにおいて端末間の直接通信のためのリソースを決定する方法及びそのための装置 - Google Patents

無線通信システムにおいて端末間の直接通信のためのリソースを決定する方法及びそのための装置 Download PDF

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Description

以下の説明は無線通信システムに関するもので、より詳しくは無線通信システムにおいて端末間の直接通信のためのリソースを決定する方法及びそのための装置に関するものである。
本発明を適用できる無線通信システムの一例として、3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution;以下、「LTE」という)通信システムに対して概略的に説明する。
図1は、無線通信システムの一例として、E−UMTS網構造を概略的に示した図である。E−UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System)は、既存のUMTS(Universal Mobile Telecommunications System)から進化したシステムであって、現在、3GPPで基礎的な標準化作業を進めている。一般に、E−UMTSは、LTE(Long Term Evolution)システムと称することもできる。UMTS及びE−UMTSの技術規格(technical specification)の詳細な内容は、それぞれ「3rd Generation Partnership Project;Technical Specification Group Radio Access Network」のRelease 7とRelease 8を参照することができる。
図1を参照すると、E−UMTSは、端末(User Equipment;UE)、基地局(eNode B;eNB)、及びネットワーク(E−UTRAN)の終端に位置し、外部ネットワークと連結される接続ゲートウェイ(Access Gateway;AG)を含む。基地局は、ブロードキャストサービス、マルチキャストサービス及び/又はユニキャストサービスのために多重データストリームを同時に送信することができる。
一つの基地局には一つ以上のセルが存在する。セルは、1.44、3、5、10、15、20Mhzなどの帯域幅のうちの一つに設定され、多くの端末に下り又は上り送信サービスを提供する。別個のセルは、別個の帯域幅を提供するように設定することができる。基地局は、多数の端末に対するデータ送受信を制御する。下りリンク(Downlink;DL)データに対して、基地局は、下りリンクスケジューリング情報を送信し、該当端末にデータが送信される時間/周波数領域、符号化、データサイズ、HARQ(Hybrid Automatic Repeat and reQuest)関連情報などを知らせる。また、上りリンク(Uplink;UL)データに対して、基地局は、上りリンクスケジューリング情報を該当端末に送信し、該当端末が使用できる時間/周波数領域、符号化、データサイズ、HARQ関連情報などを知らせる。基地局間では、ユーザトラフィック又は制御トラフィック送信のためのインターフェースを使うことができる。核心網(Core Network;CN)は、AGと、端末のユーザ登録などのためのネットワークノードなどで構成することができる。AGは、複数のセルで構成されるTA(Tracking Area)単位で端末の移動性を管理する。
無線通信技術は、WCDMA(登録商標)をベースにしてLTEまで開発されてきたが、ユーザと事業者の要求と期待は増加の一方である。また、他の無線接続技術が継続して開発されているので、将来に競合力を有するためには新しい技術進化が要求される。ビット当たりの費用減少、サービス可用性の増大、融通性のある周波数帯域の使用、単純構造と開放型インターフェース、端末の適度なパワー消耗などが要求される。
本発明の目的は無線通信システムにおいて端末間の直接通信のためのリソースを決定する方法及びそのための装置を提供することにある。
本発明で達成しようとする技術的課題は前記技術的課題に制限されなく、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持った者に明らかに理解可能であろう。
前記の技術的課題を解決するために、本発明の一実施例による無線通信システムにおいて端末間の直接通信のためのリソースを決定する方法は、基地局からレベル別に設定されたリソースプールについての設定情報を受信する段階;前記設定情報に基づいて端末間の直接通信のリソースプールを選択する段階;及び前記リソースプール内で前記端末間の直接通信のためのリソースを選択する段階を含むことができる。ここで、前記リソースプールは少なくとも2以上のレベルに設定されることを特徴とする。
本発明の他の実施例による同期信号を受信する端末装置は、基地局又は端末間の直接通信の相対端末装置に対して信号を送受信するための送受信機;及び前記信号を処理するためのプロセッサを含み、前記プロセッサは、基地局からレベル別に設定されたリソースプールについての設定情報を受信し、前記設定情報に基づいて端末間の直接通信のリソースプールを選択し、前記リソースプール内で前記端末間の直接通信のためのリソースを選択するように構成され、前記リソースプールは少なくとも2以上のレベルに設定されることを特徴とする。
前述した実施例に対しては以下の事項が共通して適用可能である。
前記リソース決定方法は、前記選択されたリソースを用いて前記端末間の直接通信の相対端末に信号を送信する段階をさらに含むことを特徴とする。
前記端末間の直接通信のリソースプールを選択する段階は、前記端末間の直接通信に使うレベルを決定する段階を含むことができる。
ここで、前記端末間の直接通信に使うレベルは、前記端末間の直接通信の負荷量に基づいて決定できる。
より具体的に、前記端末間の直接通信に対する負荷量が特定のレベルに対する臨界負荷量より大きいか同一であるとともに、前記特定のレベルの上位レベルに対する臨界負荷量より小さい場合、前記特定のレベルが前記端末間の直接通信に使うレベルに選択されることができる。
又は、前記端末間の直接通信に使うレベルは、前記端末間の直接通信の信号重要度に基づいて決定できる。
前記レベルがn+1に決定される場合、前記選択されるリソースプールは、前記レベルn+1に対するリソースプールを含むことを特徴とする。また、前記選択されるリソースプールは、レベルnに対するリソースプールをさらに含むことができる。
一方、前記設定情報は各レベルに対するリソースを指示し、前記各レベルに対するリソースは、下位レベルに対するリソースから付け加わるリソースであることを特徴とする。
前記端末間の直接通信のリソースプールを選択する段階は所定の周期で遂行されることができる。
前記リソース決定方法は、前記端末は選択されたレベルについての情報を基地局に送信する段階をさらに含むことができる。また、前記選択されたレベルについての情報に基づいたスケジューリング情報を受信する段階をさらに含むことができる。ここで、前記レベル別に設定されたリソースプールの中で選択されたレベルに対するリソースプールを除いた残りのリソースプールに相当するリソースは、前記基地局との信号のために割り当てられることを特徴とする。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
(項目1)
無線通信システムにおいて端末が端末間の直接通信のためのリソースを決定する方法であって、
基地局からレベル別に設定されたリソースプールについての設定情報を受信する段階;
前記設定情報に基づいて端末間の直接通信のリソースプールを選択する段階;及び
前記リソースプール内で前記端末間の直接通信のためのリソースを選択する段階を含み、
前記リソースプールは少なくとも2以上のレベルに設定される、リソース決定方法。
(項目2)
前記選択されたリソースを用いて前記端末間の直接通信の相対端末に信号を送信する段階をさらに含む、項目1に記載のリソース決定方法。
(項目3)
前記端末間の直接通信のリソースプールを選択する段階は、
前記端末間の直接通信に使うレベルを決定する段階を含む、項目1に記載のリソース決定方法。
(項目4)
前記端末間の直接通信に使うレベルは、前記端末間の直接通信の負荷量に基づいて決定される、項目3に記載のリソース決定方法。
(項目5)
前記端末間の直接通信に対する負荷量が特定のレベルに対する臨界負荷量より大きいか同一であるとともに、前記特定のレベルの上位レベルに対する臨界負荷量より小さい場合、前記特定のレベルが選択される、項目3に記載のリソース決定方法。
(項目6)
前記端末間の直接通信に使うレベルは、前記端末間の直接通信の信号重要度に基づいて決定される、項目3に記載のリソース決定方法。
(項目7)
前記レベルがn+1に決定される場合、
前記選択されるリソースプールは、前記レベルn+1に対するリソースプールを含む、項目3に記載のリソース決定方法。
(項目8)
前記選択されるリソースプールは、レベルnに対するリソースプールをさらに含む、項目7に記載のリソース決定方法。
(項目9)
前記設定情報は各レベルに対するリソースを指示し、
前記各レベルに対するリソースは、下位レベルに対するリソースから付け加わるリソースである、項目1に記載のリソース決定方法。
(項目10)
前記端末間の直接通信のリソースプールを選択する段階は所定の周期で行われる、項目1に記載のリソース決定方法。
(項目11)
前記端末は、選択されたレベルについての情報を基地局に送信する段階をさらに含む、項目1に記載のリソース決定方法。
(項目12)
前記選択されたレベルについての情報に基づいたスケジューリング情報を受信する段階をさらに含む、項目11に記載のリソース決定方法。
(項目13)
前記レベル別に設定されたリソースプールの中で選択されたレベルに対するリソースプールを除いた残りのリソースプールに相当するリソースは、
前記基地局との信号のために割り当てられる、項目12に記載のリソース決定方法。
(項目14)
無線通信システムにおいて端末間の直接通信のためのリソースを決定する方法を行う端末であって、
基地局又は端末間の直接通信の相対端末装置に対して信号を送受信するための送受信機;及び
前記信号を処理するためのプロセッサを含み、
前記プロセッサは、
基地局からレベル別に設定されたリソースプールについての設定情報を受信し、前記設定情報に基づいて端末間の直接通信のリソースプールを選択し、前記リソースプール内で前記端末間の直接通信のためのリソースを選択するように構成され、
前記リソースプールは少なくとも2以上のレベルに設定される、端末。
前述した本発明の実施態様は本発明の好適な実施例の一部に過ぎなく、本発明の技術的特徴が反映された多様な実施例が当該技術分野の通常的な知識を持った者によって以下に詳述する本発明の詳細な説明に基づいて導出されるか理解可能である。
本発明によると、無線通信システムにおいて端末間の直接通信のためのリソースを効率的に決定することができる。
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なく、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持った者に明らかに理解可能であろう。
本発明の理解を助けるために詳細な説明の一部として含まれる添付図面は本発明の実施例を提供し、詳細な説明とともに本発明の技術的思想を説明する。
無線通信システムの一例としてE−UMTS網の構造を示す。
3GPP無線接続網規格に基づいた端末とE−UTRANの間の無線インターフェースプロトコル(Radio Interface Protocol)の制御平面(Control Plane)及びユーザー平面(User Plane)の構造を示す。
3GPP LTEシステムに用いられる物理チャネル及びこれらを用いた一般的な信号伝送方法を示す。
LTEシステムで使われる無線フレームの構造を示す。
下りリンクスロットに対するリソースグリッド(resource grid)を示す。
上りリンクサブフレームの構造を例示する。
LTEで使われる下りリンクサブフレームの構造を示す。
本発明に適用可能な通信システムを例示する。
本発明による段階別リソースを設定する一例を示す。
本発明の実施例に適用可能な通信装置のブロック図である。
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)などの多様な無線接続システムに使うことができる。CDMAは、UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)やCDMA2000などの無線技術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)、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を使うE―UMTS(Evolved UMTS)の一部であって、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の進化されたバージョンである。
説明を明確にするために、3GPP LTE/LTE―Aを中心に記述するが、本発明の技術的思想がこれに制限されることはない。また、以下の説明で使用される特定用語は、本発明の理解を促進するために提供されたものであって、このような特定用語の使用は、本発明の技術的思想から逸脱しない範囲で他の形態に変更可能である。
図2は、3GPP無線接続網規格をベースにした端末とE―UTRANとの間の無線インターフェースプロトコル(Radio Interface Protocol)の制御平面(Control Plane)及びユーザ平面(User Plane)の構造を示す図である。制御平面は、端末(User Equipment;UE)とネットワークがコールを管理するために用いる制御メッセージが送信される通路を意味する。ユーザ平面は、アプリケーション層で生成されたデータ、例えば、音声データ又はインターネットパケットデータなどが送信される通路を意味する。
第1層である物理層は、物理チャネル(Physical Channel)を用いて上位層に情報送信サービス(Information Transfer Service)を提供する。物理層は、上位にある媒体接続制御(Medium Access Control)層とは送信チャネル(Transport Channel)を介して連結されている。前記送信チャネルを介して媒体接続制御層と物理層との間にデータが移動する。送信側と受信側の物理層間には、物理チャネルを介してデータが移動する。前記物理チャネルは、時間と周波数を無線リソースとして活用する。具体的に、物理チャネルは、下りリンクでOFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)方式で変調され、上りリンクでSC―FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)方式で変調される。
第2層の媒体接続制御(Medium Access Control;MAC)層は、論理チャネル(Logical Channel)を介して上位層である無線リンク制御(Radio Link Control;RLC)層にサービスを提供する。第2層のRLC層は、信頼性のあるデータ送信を支援する。RLC層の機能は、MACの内部の機能ブロックで具現することもできる。第2層のPDCP(Packet Data Convergence Protocol)層は、帯域幅の狭い無線インターフェースでIPv4やIPv6などのIPパケットを効率的に送信するために不要な制御情報を減少させるヘッダー圧縮(Header Compression)機能を行う。
第3層の最下部に位置した無線リソース制御(Radio Resource Control;RRC)層は、制御平面でのみ定義される。RRC層は、無線ベアラ(Radio Bearer;RB)の設定(Configuration)、再設定(Re―configuration)及び解除(Release)と関連して論理チャネル、送信チャネル及び物理チャネルの制御を担当する。RBは、端末とネットワークとの間のデータ伝達のために第2層によって提供されるサービスを意味する。このために、端末とネットワークのRRC層は、互いにRRCメッセージを交換する。端末とネットワークのRRC層間にRRC連結(RRC connected)がある場合、端末はRRC連結状態(Connected Mode)に置かれ、そうでない場合、端末はRRC休止状態(Idle Mode)に置かれる。RRC層の上位にあるNAS(Non−Access Stratum)層は、セッション管理(Session Management)と移動性管理(Mobility Management)などの機能を果たす。
基地局(eNB)を構成する一つのセルは、1.4、3、5、10、15、20Mhzなどの帯域幅のうちの一つに設定され、多くの端末に下り又は上り送信サービスを提供する。別個のセルは、別個の帯域幅を提供するように設定することができる。
ネットワークから端末にデータを送信する下り送信チャネルとしては、システム情報を送信するBCH(Broadcast Channel)、ページングメッセージを送信するPCH(Paging Channel)、ユーザトラフィックや制御メッセージを送信する下りSCH(Shared Channel)などがある。下りマルチキャスト又は放送サービスのトラフィック又は制御メッセージの場合、下りSCHを介して送信されてもよく、又は別個の下りMCH(Multicast Channel)を介して送信されてもよい。一方、端末からネットワークにデータを送信する上り送信チャネルとしては、初期制御メッセージを送信するRACH(Random Access Channel)、ユーザトラフィックや制御メッセージを送信する上りSCH(Shared Channel)がある。送信チャネルの上位にあり、送信チャネルにマップされる論理チャネル(Logical Channel)としては、BCCH(Broadcast Control Channel)、PCCH(Paging Control Channel)、CCCH(Common Control Channel)、MCCH(Multicast Control Channel)、MTCH(Multicast Traffic Channel)などがある。
図3は、3GPP LTEシステムに用いられる物理チャネル及びこれらを用いた一般的な信号送信方法を説明するための図である。
電源が消えた状態で再び電源が入ったり、新しくセルに進入したりしたユーザ機器は、段階S301で、基地局と同期を取る等の初期セル探索(Initial cell search)作業を行う。そのために、ユーザ機器は、基地局からプライマリ同期チャネル(Primary Synchronization Channel、P−SCH)及びセカンダリ同期チャネル(Secondary Synchronization Channel、S−SCH)を受信して基地局と同期を取り、セルIDなどの情報を取得する。その後、ユーザ機器は、基地局から物理放送チャネル(Physical Broadcast Channel)を受信し、セル内の放送情報を取得することができる。一方、ユーザ機器は、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、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ユーザ機器は、段階S302で、物理下りリンク制御チャネル(Physical Downlink Control Channel、PDCCH)、及び物理下りリンク制御チャネル情報による物理下りリンク共有チャネル(Physical Downlink Control Channel、PDSCH)を受信し、より具体的なシステム情報を取得することができる。
その後、ユーザ機器は、基地局への接続を完了するために、以降の段階S303〜段階S306などのランダムアクセス過程(Random Access Procedure)を行うことができる。このために、ユーザ機器は、物理ランダムアクセスチャネル(Physical Random Access Channel、PRACH)を介してプリアンブルを送信し(S303)、物理下りリンク制御チャネル及びこれに対応する物理下りリンク共有チャネル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)。競合ベースのランダムアクセスの場合、追加的な物理ランダムアクセスチャネルの送信(S305)、及び物理下りリンク制御チャネル及びこれに対応する物理下りリンク共有チャネルの受信(S306)などの衝突解決手続(Contention Resolution Procedure)を行うことができる。
上述の手続を行ったユーザ機器は、以降、一般的な上りリンク/下りリンク信号送信手続として、物理下りリンク制御チャネル/物理下りリンク共有チャネルの受信(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)の送信(S308)を行うことができる。ユーザ機器が基地局に送信する制御情報を上りリンク制御情報(Uplink Control Information、UCI)と総称する。UCIは、HARQ ACK/NACK(Hybrid Automatic Repeat and reQuest Acknowledgement/Negative−ACK)、SR(Scheduling Request)、CSI(Channel State Information)などを含む。本明細書において、HARQ ACK/NACKは、簡単にHARQ−ACKあるいはACK/NACK(A/N)と称される。HARQ−ACKは、ポジティブACK(簡単に、ACK)、ネガティブACK(NACK)、DTX及びNACK/DTXのうちの少なくとも一つを含む。CSIは、CQI(Channel Quality Indicator)、PMI(Precoding Matrix Indicator)、RI(Rank Indication)などを含む。UCIは、一般にPUCCHを介して送信されるが、制御情報とトラフィックデータが同時に送信されなければならない場合、PUSCHを介して送信され得る。また、ネットワークの要求/指示によって、PUSCHを介してUCIを非周期的に送信することができる。
図4は、LTEシステムで使用される無線フレームの構造を例示する図である。
図4を参照すると、セルラーOFDM無線パケット通信システムにおいて、上りリンク/下りリンクデータパケット送信はサブフレーム単位で行われ、1サブフレームは、多数のOFDMシンボルを含む一定時間区間と定義される。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を支援する。
図4の(a)は、タイプ1の無線フレームの構造を例示する。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サブフレームは時間領域で2個のスロットで構成される。1サブフレームが送信されるのにかかる時間をTTI(transmission time interval)と言う。例えば、1サブフレームの長さは1msで、1スロットの長さは0.5msであり得る。一つのスロットは、時間領域で複数のOFDMシンボルを含み、周波数領域で多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を使うので、OFDMシンボルが一つのシンボル区間を示す。また、OFDMシンボルは、SC―FDMAシンボル又はシンボル区間と称することもできる。リソース割当て単位としてのリソースブロック(RB)は、一つのスロットで複数の連続的な副搬送波(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)の構成によって変わり得る。CPには、拡張CP(extended CP)と一般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個であり得る。OFDMシンボルが拡張CPによって構成された場合、1OFDMシンボルの長さが増加するので、1スロットに含まれるOFDMシンボルの数は一般CPの場合より少ない。例えば、拡張CPの場合、一つのスロットに含まれるOFDMシンボルの数は6個であり得る。ユーザ機器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、シンボル間の干渉をさらに減少させるために拡張CPを使うことができる。
一般CPが使用される場合、スロットは7個のOFDMシンボルを含むので、1サブフレームは14個のOFDMシンボルを含む。このとき、各サブフレームの最初の最大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4の(b)は、タイプ2の無線フレームの構造を示す図である。タイプ2の無線フレームは、2個のハーフフレーム(half frame)で構成され、各ハーフフレームは、2個のスロットを含む4個の一般サブフレーム、DwPTS(Downlink Pilot Time Slot)、保護区間(Guard Period、GP)及びUpPTS(Uplink Pilot Time Slot)を含む特別サブフレームで構成される。
前記特別サブフレームにおいて、DwPTSは、ユーザ機器での初期セル探索、同期化又はチャネル推定に使用される。UpPTSは、基地局でのチャネル推定とユーザ機器の上りリンク送信同期を取るのに使用される。すなわち、DwPTSは下りリンク送信に、UpPTSは上りリンク送信に使用され、特に、UpPTSは、PRACHプリアンブルやSRS送信の用途で活用される。また、保護区間は、上りリンクと下りリンクとの間において下りリンク信号の多重経路遅延によって上りリンクで生じる干渉を除去するための区間である。
前記特別サブフレームに関して、現在の3GPP標準文書では、下記の表1のように設定を定義している。表1において、
Figure 0006562951
である場合のDwPTSとUpPTSを示し、残りの領域が保護区間として設定される。
Figure 0006562951
一方、タイプ2の無線フレームの構造、すなわち、TDDシステムにおける上りリンク/下りリンクサブフレーム設定(UL/DL configuration)は、下記の表2の通りである。
Figure 0006562951
上記の表2において、Dは下りリンクサブフレーム、Uは上りリンクサブフレームを表し、Sは特別サブフレームを表す。また、上記の表2は、それぞれのシステムでの上りリンク/下りリンクサブフレーム設定において下りリンク−上りリンクスイッチング周期も示している。
上述した無線フレームの構造は例示に過ぎなく、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、及びスロットに含まれるシンボルの数は多様に変更可能である。
図5は、下りリンクスロットに対するリソースグリッド(resource grid)を例示する。
図5を参照すると、下りリンクスロットは、時間領域で
Figure 0006562951
OFDMシンボルを含み、周波数領域で
Figure 0006562951
リソースブロックを含む。それぞれのリソースブロックが
Figure 0006562951
副搬送波を含むので、下りリンクスロットは、周波数領域で
Figure 0006562951
副搬送波を含む。図8は、下りリンクスロットが7OFDMシンボルを含み、リソースブロックが12副搬送波を含むことを例示しているが、必ずしもこれに限定されることはない。例えば、下りリンクスロットに含まれるOFDMシンボルの個数は、サイクリックプレフィックス(Cyclic Prefix、CP)の長さによって変形可能である。
リソースグリッド上の各要素をリソース要素(Resource Element;RE)とし、1つのリソース要素は、一つのOFDMシンボルインデックス及び一つの副搬送波インデックスで指示される。一つのRBは、
Figure 0006562951
リソース要素で構成されている。下りリンクスロットに含まれるリソースブロックの数
Figure 0006562951
は、セルで設定される下りリンク送信帯域幅に依存する。
図6は、本発明の実施例で使用できる上りリンクサブフレームの構造を示す。
図6を参照すると、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区別される。制御領域には、上りリンク制御情報を搬送するPUCCHが割り当てられる。データ領域には、ユーザデータを搬送するPUSCHが割り当てられる。LTEシステムでは、単一搬送波特性を維持するために、一つの端末はPUCCHとPUSCHを同時に送信しない。しかし、LTE−Aシステムでは、キャリア併合技術の導入によってPUCCH信号とPUSCH信号を同時に送信することができる。一つの端末に対するPUCCHには、サブフレーム内にRB対が割り当てられる。RB対に属する各RBは、2個のスロットのそれぞれで異なる副搬送波を占める。これを、PUCCHに割り当てられたRB対はスロット境界(slot boundary)で周波数跳躍(frequency hopping)するという。
図7は、本発明の実施例で使用できる下りリンクサブフレームの構造を示す。
図7を参照すると、サブフレーム内の第1スロットで、OFDMシンボルインデックス0から最大3個のOFDMシンボルが、各制御チャネル割り当てられる制御領域であり、残りのOFDMシンボルは、PDSCHが割り当てられるデータ領域である。3GPP LTEで使用される下りリンク制御チャネルの例としては、PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel)、PDCCH、PHICH(Physical Hybrid―ARQ Indicator Channel)などがある。
PCFICHは物理制御フォーマット指示子チャネルであって、サブフレームごとにPDCCHに使われるOFDMシンボルの個数を端末に知らせる。PCFICHは一番目OFDMシンボルに位置し、PHICH及びPDCCHに優先して設定される。PCFICHは4個のREG(Resource Element Group)で構成され、それぞれのREGはセルID(Cell IDentity)に基づいて制御領域内に分散される。一つのREGは4個のRE(Resource Element)で構成される。REは一つの副搬送波×一つのOFDMシンボルに定義される最小物理リソースを示す。PCFICH値は帯域幅によって1〜3又は2〜4の値を指示し、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)で変調される。
PHICHは物理HARQ(Hybrid−Automatic Repeat and request)指示子チャネルであって、上りリンク伝送に対するHARQ ACK/NACKを運ぶのに使われる。すなわち、PHICHはUL HARQのためのDLACK/NACK情報が送信されるチャネルを示す。PHICHは1個のREGで構成され、セル特定(cell−specific)にスクランブル(scrambling)される。ACK/NACKは1ビットで指示され、BPSK(Binary phase shift keying)で変調される。変調されたACK/NACKは拡散因子(Spreading Factor;SF)=2又は4で拡散される。同じリソースにマッピングされる複数のPHICHはPHICHグループを構成する。PHICHグループに多重化されるPHICHの個数は拡散コードの数によって決定される。PHICH(グループ)は周波数領域及び/又は時間領域でダイバーシティ利得を得るために3回繰り返される(repetition)。
PDCCHは物理下りリンク制御チャネルであって、サブフレームの最初n個のOFDMシンボルに割り当てられる。ここで、nは1以上の整数で、PCFICHによって指示される。PDCCHは一つ以上のCCEで構成される。PDCCHは伝送チャネルであるPCH(Paging Channel)及びDL−SCH(Downlink−Shared Channel)のリソース割当てについての情報、上りリンクスケジューリンググラント(Uplink Scheduling Grant)、HARQ情報などを各端末又は端末グループに知らせる。PCH(Paging Channel)及びDL−SCH(Downlink−Shared Channel)はPDSCHを介して送信される。よって、基地局と端末は一般的に特定の制御情報又は特定のサービスデータを除き、PDSCHを介してデータをそれぞれ送信及び受信する。
PDSCHのデータがどの端末(一つ又は複数の端末)に送信されるか、前記端末がどのようにPDSCHデータを受信してデコード(decoding)すべきかについての情報などはPDCCHに含まれて送信される。例えば、特定のPDCCHが“A”というRNTI(Radio Network Temporary Identity)でCRCマスキング(masking)されており、“B”という無線リソース(例えば、周波数位置)及び“C”というDCIフォーマット、つまり伝送形式情報(例えば、伝送ブロックサイズ、変調方式、コーディング情報など)を用いて送信されるデータについての情報が特定のサブフレームを介して送信されると仮定する。この場合、セル内の端末は自分が持っているRNTI情報を用いて検索領域でPDCCHをモニタリング、つまりブラインドデコーディングし、“A”RNTIを持っている一つ以上の端末があれば、前記端末はPDCCHを受信し、受信したPDCCHの情報を介して“B”と“C”によって指示されるPDSCHを受信する。
器機間(D2D:Device to Device)通信
前述したような無線通信システム(例えば、3GPP LTEシステム又は3GPP LTE−Aシステム)にD2D通信が導入される場合、D2D通信を遂行するための具体的な方案について以下で説明する。
以下では本発明で使われる器機間通信環境について簡略に説明する。
器機間(D2D:Device to Device)通信とは、その表現の通りに電子装置と電子装置の間の通信を意味する。広義では電子装置間の有線又は無線通信、あるいは人が制御する装置と機械の間の通信を意味する。しかし、近年には人の関与なしで行われる電子装置と電子装置の間の無線通信を指称することが一般的である。
図8はD2D通信を概念的に説明するための図である。図8はD2D通信の一例を示すもので、器機間(D2D)又は端末間(UE−to−UE)通信方式を示すものであり、端末間のデータ交換が基地局を介せずに遂行できる。このように、装置間に直接設定されるリンクをD2Dリンク又はサイドリンク(sidelink)と名付けることができる。D2D通信は、既存の基地局中心の通信方式に比べ、遅延(latency)が減少し、より少ない無線リソースを必要とするなどの利点を有する。ここで、UEはユーザーの端末を意味するが、eNBのようなnetwork装備がUE間の通信方式によって信号を送受信する場合にはやはり一種のUEと見なすことができる。以下ではUE間に直接連結されたリンクをD2Dリンクと、UEがeNBと通信するリンクをNUリンクと指称する。
一方、UEがD2D信号を送信するリソースを決定する方法について説明する。一般に、UEがD2D信号を送信するのに使うリソースを決定する方法には二通りが存在する。一つはeNBが指定したリソースプール内で適切なリソースを送信UEが自ら決定する方法であり(以下、UE自発的選択(UE autonomous selection))、他の一つはeNBが個別送信UEに直接どのリソースを使うかをUE特定的シグナリングで指定する方法である(以下、eNB割当て(allocation))。前記eNB割当ての一例として、eNBはPDCCHを介してリソース割当て信号をUEに送信し、これを受信したUEはeNBが指定したリソースを用いてD2D信号を送信することができる。
前記eNB割当て方法は、eNBが個別UEに適切なリソースを指定してリソース活用量を増やすことができる利点があるが、UEがeNBにリソース割当てを要請し、これによってeNBがリソース割当て信号を送信する事前シグナリング過程によってD2D信号送信に一定の時間遅延が発生するという欠点がある。一方、自発的選択方法によると、別個のeNBとの信号交換過程が不要なので、迅速なD2D信号送信が可能である一方、相異なるUEが相互間の調節なしでリソースを選択するから、隣接した二つの送信UEが同じリソースを選択して通信性能が悪くなるリソース衝突が発生する可能性が存在する。
D2D通信は特に緊急状況での通信方式で用いるのに適するが、自発的選択方法の場合は、信号送信開始までの時間が非常に短い特徴を有するので、緊急状況での通信方式で使うのにもっと適することができる。ただ、緊急状況では多数の送信UEが緊急状況に合わせて同時に信号送信を試みる可能性が高く、この場合、eNBが設定(configure)しておいたリソースプールが十分な大きさではなければ、リソース衝突が頻繁に発生してその効果が落ちる可能性がある。以下では、効率的なD2D通信のためのリソース設定に対する本発明の多様な実施例について説明する。
実施例1
自発的選択方法で効率的なD2D通信のためにリソースを設定した場合、前もって非常に大きなリソースプールを設定しておく方法がある。ただ、前もってリソースプールの大きさを充分に大きくして設定する場合、過度なリソース割当てによって平時のリソース効率性が悪くなる欠点がある。したがって、以下では前記自発的選択方法によって緊急状況で信号送信開始までの時間を減らすとともに、リソース衝突の発生可能性を減らすためにリソースを効率的に割り当てる方法を提示する。
以下では自発的選択方法を用いる状況で段階的設定によってリソースプールを効果的に調節することができる方法を多様な実施例に基づいて説明する。
実施例2
ここで、以下に説明する多様な実施例に適用可能な段階的リソースプール設定方法について説明する。本発明では、D2Dトラフィック負荷が増加すれば、もっと高いレベル(又は段階)のリソースプールを使うように設定できる。ここで、好ましくはレベルの高いリソースプールはレベルの低いリソースプールよりもっと多くの時間及び周波数リソースを有するように設定することができる。
実施例2−1
実施例2−1によると、マルチレベルリソース設定の一例として、高レベルのリソースプールは低レベルのリソースプールを常に含むことができる。この場合、マルチレベルリソース設定は、まずレベル1のリソースを設定した後、次上位レベルであるレベル2のリソースを使う場合にさらにリソースプールに含まれるリソースを設定する形態であってもよい。すなわち、次上位段階のリソースプールがさらに使うリソースを指定する過程をレベルNまで順次行う形態であってもよい。
以下では、図9に基づいてリソースプールを設定する方法について説明する。図9は設定されたレベルの数NがN=3の場合に対するリソースプール設定の一例を示す。ここで説明する内容は以下の実施例に同様に適用可能である。ここで、レベル2はレベル1と同一の時間リソースを使うとともにレベル1のリソースを含むもっと多くの周波数リソースを使うように設計された。また、レベル3はリソースプールの周期をもっと短くすることにより、他の時間リソースをもっと使うように設定された場合に相当する。
レベル2のリソースプールの使用が決定される場合、UEはレベル2に相当するリソースプール内でD2D通信のためのリソースを選択する。ここで、既存にレベル1に相当するリソースプールを用いたとすると、レベル1のリソースに対し、レベル2にもっと含まれるリソースをさらに考慮してリソースを選択する。初期段階から前記レベル2の使用が決定された場合には、前記レベル1に対して指定されたリソースにレベル2に対して指定されたリソースをさらに含むリソースプール内でD2D通信のためのリソースを選択する。この場合、図9によると、レベル2のリソースプール内にはレベル1のリソースが含まれるので、レベル1に相当するリソースも使われる。
図9によると、リソースプールはレベル1、レベル2、レベル3に対してそれぞれ設定できる。各レベルは下位レベルよりもっと多くのリソースを含むリソースプールを有するように設定でき、、図9ではN=3の場合に対してのみ示したが、これは本発明を制限するものではない。また、各レベルで付け加わるリソースは同じ周波数又は相異なる時間、相異なる周波数、又は相異なる時間リソースに対して設計されることもできる。
実施例2−2
マルチレベルリソース設定の他の例として、高レベルのプールは低レベルのリソースプールをいつも含むことができる。この場合、マルチレベルリソース設定は、まず各レベルに対して付け加わるリソースを設定せずに、該当のレベルで使われるリソースをそれぞれ設定する形態であってもよい。すなわち、図9で、次上位段階であるレベル2のリソースプールを設定する場合には、レベル1を除いたリソースではなくて、レベル1を含むリソースまで設定することができる。
一例として、UEがレベル1のリソースプール内でリソースを選択する途中、負荷量の増加によってeNBからさらにレベル2のリソースプールを使うことを指示された場合、UEはレベル2に設定されたリソースプール内でリソースを選択することができる。この場合、図9に示したものによると、レベル2のリソースプールはレベル1のリソースプールを含むので、UEがリソースを選択するための範囲としてのリソースプールは実施例2−1の場合と同一である。ただ、段階別リソース設定が、図9とは違い、それぞれ相異なる周波数、時間領域に対して設定される場合、レベル2に設定されたリソースプールは前記レベル1に設定されたリソースプールを必ずしも含まないこともある。
前述した実施例2によると、D2Dトラフィック(traffic)の負荷(load)によって、使うリソースプールを段階的に設定するマルチレベル(multi−level)D2Dリソースプール設定(configuration)方式を用いることができる。具体的に、ネットワークは全部N個のD2Dリソースプールを設定し、UEがn番目リソースプールをレベルnで使うようにD2D UEに予め指示する。使うべきリソースプールが決定されれば、該当のリソースプール内でD2D UEは自発的選択方法によってD2D信号を送信することができる。
以下、多様な実施例に基づいてマルチレベルに設定されたリソースプールを決定する具体的な方法を説明する。以下の実施例では、前記実施例2で説明したマルチレベルリソース設定に関連した事項が適用可能である。
実施例3
次に、いつどのレベルのリソースプールを使うかはUE又はネットワークによって決定できる。実施例3では、ネットワークがUEの使うべきリソースプールに対して指示する方式について説明する。
実施例3によると、eNBが現在のD2D負荷を把握し、それに合うリソースプールを設定することができる。具体的に、eNBは現在使うD2Dリソースプールでの信号強度(signal strength)又はリソース活用量(resource utilization)を直接把握し、過多のリソースが使われると判断されればレベル(又は段階)を高め、過多のリソースが空いていると判断されればレベルを低めるように動作する。この場合、eNBがD2D負荷量を把握してリソースプールを設定するので、UEに使用したリソースプールを知らせなければならない。以下、どのレベルのリソースプールが使われるかをUEに知らせる方法を説明する。前記eNBは所定の周期でD2D負荷を把握し、それに合うリソースプールを設定してUEに知らせることができる。
どのレベルのリソースプールが使われるかは全てのUEにブロードキャスト(broadcast)されなければならない。この場合には、SIBのような上位階層信号を活用することもできるが、その信号待機遅延(signaling latency)が増えることがあるという側面で不適切であり得る。他の方法として、PDCCHのような物理階層信号を使うこともできる。一例として、全てのUEがモニタリングを行う共通検索領域(common search space)で現在使うリソースプールのレベルを設定するフィールドを有するDCI(Downlink Control Information)を送信することができ、このDCIは、他のDCIとの区分のために、別個のRNTIによってCRCマスキングできる。他の方法では、全ての他のDCIと区分されるRNTIによってCRCマスキングされたDCIによって特定のPDSCHをスケジューリングし、該当のPDSCHを介して現時点から使うレベル及び関連リソースプール情報を送信する方法がある。
一方、eNBがD2Dの正確な負荷を把握するのには難しさを伴うことがあるので、UEがこれを報告することができる。UEはD2Dリソースプールでの信号強度(signal strength)又はリソース活用量(resource utilization)を測定して報告することにより、eNBが適切なレベルを設定するのに役立てる。D2D負荷の測定に対する具体的な方法は後述する。
前述したeNBシグナリングによるリソースプールレベル設定方法は信号待機遅延(signaling latency)によって緊急なD2D信号送信状況には適合しないことがあり得る。この場合には、以下に説明するようにUEが自らレベルを設定する方法がより適合し得る。
実施例4
以下では、UEが直接どのレベルのリソースプールを使うかを決定する方法を説明する。
実施例4によると、UEがトラフィック負荷を測定して、使うべきリソースプールを決定するように動作する。UEは、まず各レベルのD2DリソースプールでのD2Dトラフィック負荷を測定する。レベルnに対して測定されたD2Dトラフィック負荷が所定レベル以上になれば、該当のUEは別個のeNBの許諾なしにもレベルn+1のリソースプールを使うように動作する。ここで、各レベル別のD2Dトラフィック負荷のレベルはeNBが適切に設定することができる。ここで、前記トラフィック負荷を所定の周期で測定することができる。同様に、前記トラフィック負荷を考慮してどのレベルのリソースプールを使うかを周期的に決定することができる。
ただ、レベルn+1を使い始めたUEは開始後から所定時間以内に、好ましくはeNBが最初に割り当てた上りリンクグラント(grant)を用いてレベルn+1を使い始めたという事実をeNBに報告するように規定できる。すなわち、この時の報告は事後報告の方式で遂行できる。また、できるだけこのような報告を迅速に行うために、該当のUEは、レベルn+1を使い始めた時点から所定の時間以内に、好ましくは最初に与えられる機会でスケジューリング要請(scheduling request、SR)を送信するかランダム接続を試みることで、eNBが報告のための上りリンクグラントを送信することができるようにする。この報告によって、eNBは現在どのレベルのD2Dリソースプールが使われるかを把握することができ、把握された状況によってリソースを活用することができる。例えば、現在使用中のレベルのD2Dリソースプールを除いた残りのリソースをUEとの通信(例えば、WAN通信)に使うように動作することができる。また、レベルn+1を使っていたUEが、レベルn+1のトラフィック負荷が所定レベル以下になれば、それ以上レベルn+1を使うことができずにレベルnを使うように規定できる。
前述した動作のためには、各UEが各レベルのD2DリソースプールでのD2Dトラフィック負荷を適切に測定しなければならない。この時には、D2DのDM RSを測定することが効果的な方法となり得る。
一般に、D2DとeNBへのUL信号を区分し、相互間の干渉をランダム化(randomize)するために、D2DはeNBへのUL信号で使わないシーケンス(sequence)をDM RSとして使うことが好ましいこともあり得る。したがって、各UEは各レベルのリソースプールでD2DのDM RSシーケンスをブラインド検出し、その結果として該当のD2Dリソースユニット(unit)でD2D送信が行われるかを把握することができる。
具体的に、D2Dトラフィック負荷は該当のレベルで各D2Dリソースユニットで測定されたD2D DM RS受信電力の平均値で示すことができる。あるいは、D2D DM RS受信電力が所定レベル以上の場合、該当のD2DリソースユニットはD2Dに実際使われると判断する状況で、各レベルのリソースプール中の実際に使われるD2Dリソースユニットの割合の形態として示されるリソース活用量(resource utilization)がD2Dトラフィック負荷を示すパラメーター(parameter)として使われることができる。
この場合、eNBはどのD2Dリソースでトラフィック負荷を測定するかをUEに指示することができる。このような指示動作は、特にeNBがeNB割当て方法によって全てのD2Dリソースの一部を直接制御することが可能な場合、eNBが直接制御しないD2Dの負荷を測定して適応(adaptation)するように誘導することに効果的である。
eNBがD2D以外の信号送信(例えば、WAN信号送信)をスケジューリングするに当たり、D2Dリソースプールのレベルを活用すれば役に立つ。まず、レベルnのD2Dリソースプールにも含まれないリソースは全然D2D送信がないことが明らかであるので、eNBは該当のリソースを優先的にUEのUL信号送信に活用することが好ましい。
それにもかかわらずリソースが不足である場合、D2Dリソースプールに含まれるリソースを活用しなければならないが、高レベルのリソースプールにのみ含まれる時間/周波数リソースはD2D負荷が高い時にのみ使われるので、実際のD2Dに活用される確率は低レベルのリソースプールにも含まれるリソースに比べて低いと推測することができる。したがって、eNBは、UL信号送信の遂行において、高レベルのリソースプールにのみ含まれるリソースを優先的に使うことで、特に自発的選択方法で動作するD2Dとの衝突確率を任意のリソースを使う場合に比べて低めることができる。このような事項は実施例3に対しても同様に適用可能である。
実施例5
一方、UEが送信するD2D信号は、後行のD2Dデータ送信についての各種の制御情報を含む信号(以下、scheduling assignment(SA)という)とSAによって伝達される制御情報によってユーザーデータを送信する信号(以下、D2Dデータという)に分けられることができる。受信UEは、まずSAをブラインド検出した後、それに含まれた制御情報によってD2Dデータを受信するように動作する。SAに含まれる制御情報としては、同一時間又はその後に送信されるデータ信号が占める時間/周波数リソース又はデータ信号のMCS(modulation and coding scheme)、データ信号の受信対象となるUEのID情報などがある。このような先後関係によってSAリソースプールはD2Dデータリソースプールから分離できる。この場合に前述したマルチレベルリソースプール設定を適用することができる方法を説明する。前述したマルチレベルリソースプール設定を適用する方法は下記の実施例に同様に適用可能である。
実施例5−1
まず、SAリソースプールとD2Dデータリソースプールのいずれも複数のレベルに区分できる。すなわち、レベルnを使う時にはレベルnのSAリソースプールを使ってSAを送信し、これにより、レベルnのD2Dデータリソースプールを使ってD2Dデータを送信する。
この場合、前記UEが測定するD2Dトラフィック負荷、特にD2DのDM RSによる測定はSAリソースプールに制限されることがあり得る。これは、SAの場合、全てのUEがブラインド受信することが容易になるようにDM RSシーケンスが前もって固定されている反面、D2Dデータの場合には、SAでの制御情報によってDM RSシーケンスの変化する可能性があるからである。この場合、前記SAに対する測定結果によってSAに対するリソースプール及び/又はD2Dデータに対するリソースプールが決定できる。
このような原理が適用される場合、UEは各レベルのSAリソースプールでの負荷を測定し、適切なレベルのリソースプールを決定するか、あるいはeNBに報告し、報告を受信したeNBがSAに対して測定された負荷量を考慮してレベルを決定することによってUEのD2Dトラフィック負荷測定を単純化することができる。
実施例5−2
他の方法としては、SAリソースプールとしてレベルと無関係に使われる一つのリソースプールのみが存在する状況で、D2Dデータリソースプールは多くのレベルを有するように設計できる。これは、SAは間欠的に送信され、一回の送信で複数のD2Dデータ送信についての制御情報を伝達するため、SAリソースプールが使うリソースの量が相対的に少なくてSAリソースプールそのものを複数のレベルで運営することによって得られる利得が制限的である場合に効果的である。この場合、D2Dトラフィック負荷をレベルに関係ない共通のSAリソースプールで測定すれば、前述した動作は多少変わることができる。
一例として、eNBは、レベルnのD2Dデータリソースプールに対応するD2Dトラフィック負荷の基準(以下、th負荷_nと表記する)を設定しておき、UEがSAリソースプールで測定したD2D負荷がth負荷_nより大きいか同一であるとともにth負荷_n+1より小さい場合には、レベルnのD2Dデータリソースプールを使うように規定できる。もちろん、ここで、最下のレベルであるレベル1はいつも使用可能であるので、th負荷_1は0に設定できる。レベルの決定に関連したこのような事項は、前記実施例2〜4に対しても適用可能である。
レベルnのD2Dデータリソースプールを使う場合、UEはSAを送信するリソースとして共通のSAリソースプールから任意のものを選択することができるが、そのSAに基づいて送信されるD2Dデータの場合には、レベルnのD2Dデータリソースプールに属するリソースを使うように動作しなければならない。
一方、実施例2〜5において、特定のUEがレベルnを使うことになれば、他のUEもこれを把握することができなければならない。特に、これは他のUEがレベルnのリソースプールに対するモニタリングを開始するという面でそうである。一例として、レベルnを使用し始めるUEは前もって決定された特定の信号(例えば、D2Dの同期化に使われるD2D同期化信号(D2DSS)又はD2D同期化チャネル)によって該当の端末がレベルnを使うという事実を知らせることができる。このようなシグナリングが提供されるときの時間遅延を減らさなければならなければ、全てのUEはいつも全てのレベルのリソースプールに対する受信を試みるように規定することもできる。
実施例6
一方、負荷ではないD2D信号の等級によって、送信UEが使えるリソースプールが分けられることもできる。実施例6では、D2D信号の等級によるリソースプールの決定方法を説明する。ここで、D2D信号の等級はD2D信号の遅延要求(delay requirement)又は緊急性、あるいは信頼度要求(reliability requirement)などによって決定されることができ、信号の緊急度又は重要度を意味することができる。
一例として、D2D信号はK個の等級の一つに属し、等級kに属するD2D信号はリソースプールkを使うものである。ここで、全てのリソースはK個のリソースブールに区分されると仮定する。
この状況で前述したD2D負荷による動作を遂行するために、さらに各等級に相当するリソースプールは複数のレベルに分けられることができる。すなわち、等級kのリソースプールkは前述した方法によってNkレベルにさらに分けられるものである。結果として、全てのリソースプールの個数はN1+N2+…+NK(1≦k≦K)又はN0+N1+…+NK−1(0≦k≦K−1)となる。この際、各等級のリソースプールが分けられるレベル数はそれぞれ違がってもよい。また、各等級の各レベルのリソースプールは一部又は全部の時間/周波数リソースで重畳するように設定することで、過度なリソース分割(resource fragmentation)を防止することも可能である。
前述したように、D2D信号の等級によって、使えるリソースプールが分けられれば、各等級別に設定されたリソースプールごとに適切に負荷を調節することが必要である。このために、単一D2D信号送信が使える時間及び周波数リソースの量は等級によって別に調節できる。特に、時間リソースの場合、より安定的な伝送のために同じD2Dデータが数回繰り返し送信できるので、時間リソースの量は同じD2Dデータが繰り返し送信される回数を含むことができる。
一例として、緊急な通信を安定的に伝達しなければならない高等級のD2D信号は一回の送信に多くの時間及び周波数リソースを使うことが許される反面、そうではない低等級のD2D信号はより少ない量のリソースを使うように規定できる。この場合、eNBは単一D2D信号が使える時間及び周波数リソースの最大限度を各等級別に設定することができる。同様な原理で、各等級のリソースプールで使える伝送電力、あるいは伝送電力を決定する各種のパラメーターも別に設定することで、等級別に適切なD2D信号送信のカバレージを維持するようにすることができる。
他の一例として、相異なる等級のD2D信号が同じなK個のリソースプールの集合を共有するとともに、リソースプールkを使う基準を等級別に違うように設定することにより、相異なる等級の信号が同じリソースをそれぞれの状況によって効果的に共有することも可能である。例えば、相異なる等級の信号が同じリソースを負荷量によって共有する場合を挙げることができる。
一例として、図9のように3個のプールが設定された状況でD2D信号の等級が2個定義される場合、もっと低い等級のD2D信号等級1に対するD2Dトラフィック負荷の基準をプールnに対してth負荷_n、1に設定し、より高い等級のD2D信号等級2に対するD2Dトラフィック負荷の基準をプールnに対してth負荷_n、2に設定するとともに、th負荷_n、1>th負荷_n、2となるように設定することができる。この場合、同じプールを相異なる等級のD2D信号が共有することができるが、低い等級の場合にはより高負荷が発生するようにその条件を制限することにより、類似の負荷が印加される場合、高い等級の信号が高い等級のプールを優先的に使うように動作することができる。
特徴的に、一定のプールでの特定の等級のD2D信号に対してトラフィック負荷基準を無限大に設定して、当該等級のD2D信号が該当のプールを使うことを許さないこともあり得る。また、各等級の信号を送信しようとするUEが当該等級の負荷基準に合うかを確認するために負荷を測定するに当たり、当該UEが送信しようとする等級より低いか同一である等級のD2D信号は測定負荷に含むが、もっと高い等級のD2D信号はたとえ観察されても測定負荷に含まないことがあり得る。これは、もっと高い等級の信号による負荷の発生を排除することによって相対的に低い等級の信号の伝送可能性を減らす役目をする。
このような動作を円滑になすために、D2D信号等級によって使う基準信号のシーケンスを違って設定するように規定し、UEは自分が送信しようとする信号等級あるいはその以下の等級の信号が用いるシーケンスに対してのみ受信電力を測定する方式で該当のプールのD2D負荷を測定するように動作することができる。以前の実施例2〜5で説明した負荷量に基づいてリソースプールを決定する場合に適用される事項は前記実施例6に対しても共通して適用可能である。
図10は本発明の実施例に適用可能な基地局及び端末を例示する。リレーを含むシステムの場合、基地局又は端末をリレーに取り替えることができる。
図10を参照すると、無線通信システムは、基地局(BS)110及び端末(UE)120を含む。基地局110は、プロセッサ112、メモリ114及び無線周波数(Radio Frequency、RF)ユニット116を含む。プロセッサ112は、本発明で提案した手続及び/又は方法を具現するように構成することができる。メモリ114は、プロセッサ112と連結され、プロセッサ112の動作と関連する多様な情報を格納する。RFユニット116は、プロセッサ112と連結され、無線信号を送信及び/又は受信する。端末120は、プロセッサ122、メモリ124及びRFユニット126を含む。プロセッサ122は、本発明で提案した手続及び/又は方法を具現するように構成することができる。メモリ124は、プロセッサ122と連結され、プロセッサ122の動作と関連する多様な情報を格納する。RFユニット126は、プロセッサ122と連結され、無線信号を送信及び/又は受信する。基地局110及び/又は端末120は、単一アンテナ又は多重アンテナを有することができる。以上で説明した実施例は、本発明の構成要素と特徴が所定形態に結合されたものである。各構成要素又は特徴は、別途の明示的言及がない限り、選択的なものとして考慮しなければならない。各構成要素又は特徴は、他の構成要素や特徴と結合されない形態で実施することができる。また、一部の構成要素及び/又は特徴を結合して本発明の実施例を構成することも可能である。本発明の実施例で説明する各動作の順序は変更可能である。いずれかの実施例の一部の構成や特徴は、他の実施例に含ませることができ、又は、他の実施例の対応する構成又は特徴に取り替えることができる。特許請求の範囲で明示的な引用関係のない請求項を組み合せて実施例を構成するか、出願後の補正によって新しい請求項として含ませ得ることは自明である。
本文書において、本発明の実施例は、主に端末と基地局との間のデータ送受信関係を中心に説明した。本文書で基地局によって行われると説明した特定動作は、場合によっては、その上位ノード(upper node)によって行うことができる。すなわち、基地局を含む複数のネットワークノード(network nodes)からなるネットワークで端末との通信のために行われる多様な動作が、基地局又は基地局以外の他のネットワークノードによって行えることは自明である。基地局は、固定局(fixed station)、Node B、eNode B(eNB)、アクセスポイント(access point)などの用語に取り替えることができる。また、端末は、UE(User Equipment)、MS(Mobile Station)、MSS(Mobile Subscriber Station)などの用語に取り替えることができる。
本発明の実施例は、多様な手段、例えば、ハードウェア、ファームウェア(firmware)、ソフトウェア又はそれらの組合せなどによって具現することができる。ハードウェアによる具現の場合、本発明の一実施例は、一つ又はそれ以上の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することができる。
ファームウェアやソフトウェアによる具現の場合、本発明の一実施例は、以上で説明した機能又は動作を行うモジュール、手続、関数などの形態に具現することができる。ソフトウェアコードは、メモリユニットに格納してプロセッサによって駆動することができる。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、既に公知の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。
本発明は、本発明の特徴を逸脱しない範囲で他の特定の形態に具体化できることは当業者にとって自明である。よって、前記の詳細な説明は、全ての面で制限的に解釈してはならなく、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、添付の請求項の合理的解釈によって決定しなければならなく、本発明の等価的範囲内での全ての変更は本発明の範囲に含まれる。
前述したような無線通信システムにおいて端末間の直接通信のための同期信号送受信方法及びそのための装置は、3GPP LTEシステムに適用される例を中心に説明したが、3GPP LTEシステム以外にも多様な無線通信システムに適用可能である。

Claims (11)

  1. 無線通信システムにおいてD2D(Device to Device)通信のためのリソースを決定する方法であって、前記方法は、
    基地局(BS)からレベル別に設定されたリソースプールについての設定情報を受信することと、
    前記設定情報に基づいてD2D通信のリソースプールを選択することと、
    D2D通信に使うレベルに基づいて前記リソースプール内でD2D通信のリソースを選択することと
    を含み、
    前記レベルは、D2D通信の負荷量に基づいて決定され、
    前記リソースプールは少なくとも3つのレベルに設定され
    前記D2D通信の負荷量が特定のレベルに対する臨界負荷量より大きいか同一であるとともに、前記特定のレベルの上位レベルに対する臨界負荷量より小さい場合に、前記特定のレベルが選択される、方法。
  2. 前記選択されたリソースを用いてD2D通信の相対端末(UE)に信号を送信することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記D2D通信に使うレベルは、D2D通信の信号重要度に基づいて決定される、請求項に記載の方法。
  4. 前記レベルがn+1に決定される場合
    前記選択されリソースプールは、レベルn+1に対するリソースプールを含む、請求項に記載の方法。
  5. 前記選択されリソースプールは、レベルnに対するリソースプールを含む、請求項に記載の方法。
  6. 前記設定情報は各レベルに対するリソースを指示し、
    レベルに対するリソースは、下位レベルに対するリソースから付け加わるリソースである、請求項1に記載の方法。
  7. 記リソースプール択は所定の周期で行われる、請求項1に記載の方法。
  8. 前記UEにより前記選択されたレベルについての情報をBSに送信することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
  9. 前記選択されたレベルについての情報に基づいたスケジューリング情報を受信することをさらに含む、請求項に記載の方法。
  10. 前記レベル別に設定されたリソースプールの中で選択されたレベルに対するリソースプールを除いた残りのリソースプールに相当するリソースは、
    前記BSとの信号のために割り当てられる、請求項に記載の方法。
  11. 無線通信システムにおいてD2D(Device to Device)通信のためのリソースを決定する方法を行う端末(UE)であって、前記UEは、
    基地局(BS)又はD2D通信の相対UEに対して信号を送受信するための送受信機と、
    前記信号を処理するためのプロセッサ
    を含み、
    前記プロセッサは、
    基地局(BS)からレベル別に設定されたリソースプールについての設定情報を受信することと、
    前記設定情報に基づいてD2D通信のリソースプールを選択することと、
    D2D通信に使うレベルに基づいて前記リソースプール内でD2D通信のリソースを選択することと
    を行うように構成され、
    前記レベルは、D2D通信の負荷量に基づいて決定され、
    前記リソースプールは少なくとも3つのレベルに設定され
    前記D2D通信の負荷量が特定のレベルに対する臨界負荷量より大きいか同一であるとともに、前記特定のレベルの上位レベルに対する臨界負荷量より小さい場合に、前記特定のレベルが選択される、UE
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