JP6583435B2 - 無線通信装置、無線通信システム、及び処理方法 - Google Patents

無線通信装置、無線通信システム、及び処理方法 Download PDF

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    • H04W48/12Access restriction or access information delivery, e.g. discovery data delivery using downlink control channel

Description

本発明は、無線通信装置、無線通信システム、及び処理方法に関する。
現在、標準化団体である3GPP(3rd Generation Partnership Project)では、LTE(Long Term Evolution)システムや、LTEシステムをベースとしたLTE−A(LTE-Advanced)システムの仕様が完了又は検討されている。LTEについては、3GPP Release8からRelease12が国際仕様として策定されている。
3GPP Release12では、Device to Device Proximity Service(ProSe)(端末近接度に基づいたサービス。以下、「D2D通信」と称する場合がある。)が仕様化されている。D2D通信は、例えば、コアネットワークを介さないで端末間で無線通信を行う無線通信方式である。D2D通信により、例えば、コアネットワークの負荷軽減や既定の帯域幅の容量増大などを図ることが可能となる。
D2D通信については、DiscoveryとDirect Communicationの2つの機能がサポートされている。Discoveryは、例えば、ディスカバリー信号の送受信に基づいて近接端末を発見する機能である。また、Direct Communicationは、例えば、端末間の直接通信を行う機能である。主に、Discoveryは商用サービス(commercial service)、Communicationは警察や消防無線などのPublic Safteyでのユースケースが想定されている。また、商用サービスでのDiscoveryはネットワークカバレッジ内で利用されるシナリオとなっている。
3GPP Release12では、ディスカバリー信号を送信する方式として以下の2つの方式が規定されている。1番目は、基地局がディスカバリー信号を送信するための無線リソースを明示的に端末へ付与し、端末はその無線リソースを用いてディスカバリー信号を送信する方式である。2番目は、基地局がリソースプールを端末へ付与し、端末はリソースプールの中から選択した無線リソースを用いてディスカバリー信号を送信する方式である。
リソースプールを利用する方式の場合、例えば、端末は乱数p1を取得して取得した乱数が閾値(Tx:tx-Probability)を下回った場合にリソースプールの使用が可能となる。図14は乱数p1と確率Pとの関係例を表している。図14において、横軸は乱数p1、縦軸は確率Pをそれぞれ表している。図14に示すように、乱数p1が「0」から「Tx」までの値を取得してリソースプールを使用できる確率は1/Txであり、その確率1/Txは「0」から「Tx」において一様となっている。
3GPP TS36.300 V12.5.0(2015-03) 3GPP TS36.211 V12.5.0(2015-03) 3GPP TS36.212 V12.4.0(2015-03) 3GPP TS36.213 V12.5.0(2015-03) 3GPP TS36.321 V12.5.0(2015-03) 3GPP TS36.322 V12.2.0(2015-03) 3GPP TS36.323 V12.3.0(2015-03) 3GPP TS36.331 V12.5.0(2015-03) 3GPP TS36.413 V12.5.0(2015-03) 3GPP TS36.423 V12.5.0(2015-03) 3GPP TR36.842 V12.0.0(2013-12) 3GPP TR36.843 V12.0.1(2014-03)
しかし、リソースプールを利用する方式の場合、QoS(Quality of Service)レベルが所定値よりも高い場合でも、取得した乱数p1が閾値Txを超える場合、端末はリソースプールを利用することができない可能性がある。また、QoSレベルが所定値よりも低い場合でも、取得した乱数p1が閾値Tx以下の場合、端末はリソースプールを利用することができる可能性もある。この場合、QoSレベルが所定値よりも低いため、端末がディスカバリー信号を送信しても、他の端末を発見することができず、D2D通信を行うことができない場合もある。
そこで、一開示はサービス品質を向上させるようにした無線通信装置、無線通信システム、及び処理方法を提供することにある。
一態様によれば、ディスカバリー信号に基づいて第1の無線通信装置と無線通信を行う無線通信装置において、前記ディスカバリー信号の無線リソースを使用する確率を制御する制御部と、前記確率に従って前記無線リソースを使用して前記ディスカバリー信号を前記第1の無線通信装置へ送信することを可能とする通信部とを備える。
一開示によれば、サービス品質を向上させるようにした無線通信装置、無線通信システム、及び処理方法を提供することができる。
図1は無線通信システムの構成例を表す図である。 図2は無線通信システムの構成例を表す図である。 図3は基地局装置の構成例を表す図である。 図4は移動局装置の構成例を表す図である。 図5(A)と図5(B)は確率分布の例を表す図である。 図6は移動局装置がPriority値を送信する例を表す図である。 図7は動作例を表すシーケンス図である。 図8は確率分布の例を表す図である。 図9は動作例を表すシーケンス図である。 図10(A)と図10(B)は確率分布の例を表す図である。 図11は動作例を表すフローチャートである。 図12は基地局装置のハードウェア構成例を表す図である。 図13は移動局装置のハードウェア構成例を表す図である。 図14は確率分布の例を表す図である。
以下、本実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。本明細書における課題及び実施例は一例であり、本願の権利範囲を限定するものではない。特に、記載の表現が異なっていたとしても技術的に同等であれば、異なる表現であっても本願の技術を適用可能であり、権利範囲を限定するものではない。
また、本明細書で使用している用語や本明細書に記載した技術的内容は、3GPPなどにおいて通信に関する規格として仕様書に記載された用語や技術的内容が適宜用いられてもよい。このような仕様書の一例としては、上述した非特許文献1から非特許文献12などがある。
なお、上述した非特許文献1から非特許文献12は、日付として上記記載の非特許文献が用いられても良いが、随時更新されており、本願出願日直前に発行された非特許文献1から非特許文献12に記載された用語や技術的内容が本願明細書において適宜用いられてもよい。
なお、非特許文献1から非特許文献12の各文献に記載された概要は以下となる。
すなわち、非特許文献1(3GPP TS36.300 V12.5.0(2015-03))は、例えば、LTE−Advancedの概要仕様について記載されている。
また、非特許文献2(3GPP TS36.211 V12.5.0(2015-03))は、例えば、LTE−AのPHY(Physical Layer)チャネル(又は物理チャネル)仕様について記載されている。
更に、非特許文献3(3GPP TS36.212 V12.4.0(2015-03))は、例えば、LTE−AのPHY符号化仕様について記載されている。
更に、非特許文献4(3GPP TS36.213 V12.5.0(2015-03))は、例えば、LTE−AのPHY手順仕様について記載されている。
更に、非特許文献5(3GPP TS36.321 V12.5.0(2015-03))は、例えば、LTE−AのMAC(Medium Access Control)仕様について記載されている。
更に、非特許文献6(3GPP TS36.322 V12.2.0(2015-03))は、例えば、LTE−AのRLC(Radio Link Control)仕様について記載されている。
更に、非特許文献7(3GPP TS36.323 V12.3.0(2015-03))は、例えば、LTE−AのPDCP(Packet Data Convergence Protocol)仕様について記載されている。
更に、非特許文献8(3GPP TS36.331 V12.5.0(2015-03))は、例えば、LTE−AのRRC(Radio Resource Control)仕様について記載されている。
更に、非特許文献9(3GPP TS36.413 V12.5.0(2015-03))は、例えば、LTE−AのS1仕様について記載されている。
更に、非特許文献10(3GPP TS36.423 V12.5.0(2015-03))は、例えば、LTE−AのX2仕様について記載されている。
更に、非特許文献11(3GPP TR36.842 V12.0.0(2013-12))は、例えば、LTE−Aのスモールセル技術の検討書である。
更に、非特許文献12(3GPP TR36.843 V12.0.1(2014-03))は、例えば、D2D通信技術の検討書である。
[第1の実施の形態]
第1の実施の形態について説明する。図1は第1の実施の形態における無線通信システム10の構成例を表す図である。無線通信システム10は、第1から第3の無線通信装置200−1,200−2,100を備える。
第1の無線通信装置200−1と第2の無線通信装置200−2はディスカバリー信号に基づいて無線通信を行う。例えば、第1及び第2の無線通信装置200−1,200−2はD2D通信を行う。また、第1の無線通信装置200−1は第3の無線通信装置100と無線通信を行う。
第1又は第3の無線通信装置200−1,100は制御部207,104を備える。制御部207,104は、ディスカバリー信号の無線リソースを使用する確率を制御する。制御部207がディスカバリー信号の無線リソースを使用する確率を制御した場合、制御した確率に関する情報を通信部206へ出力してもよい。また、制御部104がディスカバリー信号の無線リソースを使用する確率を制御した場合、制御した確率に関する情報を通信部206へ送信してもよい。
第1の無線通信装置200−1は通信部206を備える。通信部206は制御部207,104により制御された無線リソースの使用する確率に従って無線リソースを使用してディスカバリー信号を第2の無線通信装置200−2へ送信する。
このように、本第1の実施の形態においては、第1又は第3の無線通信装置200−1,100はディスカバリー信号を使用する確率を制御している。これにより、例えば、ディスカバリー信号のQoSレベルが高い場合に第1の無線通信装置200−1がディスカバリー信号を送信できないような事態を回避することも可能となる。また、例えば、ディスカバリー信号のQoSレベルが低い場合に第1の無線通信装置200−1がディスカバリー信号の送信を何度も繰り返すような事態を回避することも可能となる。従って、本無線通信システム10では、ディスカバリー信号に対するサービス品質、更にはD2D通信に対するサービス品質の向上を図ることが可能となる。
[第2の実施の形態]
次に第2の実施の形態について説明する。
<無線通信システムの構成例>
図2は無線通信システム10の構成例を表している。無線通信システム10は、基地局装置(以下、「基地局」と称する場合がある)100と移動局装置(以下、「移動局」と称する場合がある)200−1,200−2を備える。
基地局100は、例えば、自局のサービスエリアに在圏する移動局200−1,200−2と無線通信を行う無線通信装置である。
移動局200−1,200−2は、例えば、スマートフォン、フィーチャーフォン、タブレット端末、パーソナルコンピュータ、ゲーム装置などの無線通信装置である。移動局200−1,200−2は、基地局100と無線通信を行い、通話サービスやWebページの閲覧サービスなど様々なサービスの提供を受けることができる。
また、移動局200−1,200−2は、D2D通信も行うことが可能である。D2D通信は、例えば、3GPPのRelease12において、Device to Device Proximity Service(ProSe、端末近接度に基づいたサービス)として仕様化された通信方式である。
本第2の実施の形態においては、移動局200−1,200−2は、DiscoveryによるD2D通信を行う。DiscoveryによるD2D通信では、例えば、移動局200−1がディスカバリー信号(又は端末間発見信号)を送受信することで他の移動局200−2を発見し、移動局200−1,200−2間でD2D通信を行う。ディスカバリー信号は、例えば、移動局200−1がD2D通信のために周囲の移動局200−2を発見することに用いられる信号である。
移動局200−1,200−2では、基地局100から同期信号や無線リソースなどのパラメータ情報を受信する。移動局200−1,200−2は受信したパラメータ情報に基づいてD2D通信を行う。パラメータ情報にはディスカバリー信号の無線リソースも含まれる。ディスカバリー信号の無線リソースはリソースプールにおいて幾つかの候補があり、例えば、移動局200−1はそのリソースプールの中から無線リソースを使用してディスカバリー信号を送信する。移動局200−1,200−2は、ディスカバリー信号をPSDCH(Physical Sidelink Discovery Channel:物理サイドリンクディスカバリーチャネル)を用いて送信してもよい。
なお、基地局100は、D2D通信に関するパラメータ情報をSIB(System Information Block)18やSIB19により報知(又はブロードキャストで送信)してもよい。SIB18にはDirect CommunicationによるD2D通信のパラメータ情報、SIB19にはDicoveryによるD2D通信のパラメータ情報がそれぞれ含まれる。
基地局100と移動局200−1,200−2間の無線通信に関しては、双方向通信が可能である。すなわち、基地局100から移動局200−1,200−2への方向(以下、「DL(Down Link)方向」又は「下り方向」と称する場合がある)と、移動局200−1,200−2から基地局100への方向(以下、「UL(Up Link)方向」又は「上り方向」と称する場合がある)の通信が可能である。
この場合、基地局100は、移動局200−1,200−2との下り方向と上り方向の無線通信に関して、スケジューリングを行うことで無線リソースの割り当てや、符号化方式と変調方式の決定などを行う。基地局100は、スケジューリング結果を示すスケジューリング情報を含む制御信号を移動局200−1,200−2へ送信する。基地局100と移動局200−1,200−2は、制御信号に含まれるスケジューリング情報に従って無線通信を行う。
移動局200−1,200−2は、例えば、移動局200−1,200−2が上り方向の無線通信を行う際に基地局100から割り当てられた無線リソースを利用してD2D通信を行ってもよい。
なお、図2に示す無線通信システム10においては、基地局100配下に2台の移動局200−1,200−2が存在している例を表しているが、3台以上であってもよく、各移動局が互いにD2D通信を行ってもよい。
また、図2に示す無線通信システム10においては、D2D通信を行う2つの移動局200−1,200−2が基地局100のセル範囲(又はサービス提供範囲)内に在圏する例を表している。例えば、D2D通信を行う2つの移動局200−1,200−2の一方が基地局100のセル範囲内、他方がセル範囲外であってもよい。或いは、移動局200−1,200−2が基地局100のセル範囲内からセル範囲外へ移動してD2D通信を行ってもよい。無線通信システム10における構成例は、例えば、上記非特許文献をはじめとするD2D通信に関する仕様書などに記載されたシナリオが適宜採用されてもよい。
また、移動局200−1,200−2については同一構成のため、とくに断らない限り、移動局200として説明する。
<基地局装置の構成例>
次に、基地局100の構成例について説明する。図3は基地局100の構成例を表す図である。基地局100は、無線送信部101、無線受信部102、制御部104、記憶部105、及びネットワーク通信部106を備える。なお、無線送信部101と無線受信部102は無線通信部(又は通信部)103に含まれてもよい。
無線送信部101は、例えば、記憶部105から読み出されたデータや制御部104から出力された制御信号などに対して、誤り訂正符号化処理(以下、「符号化処理」と称する場合がある)や変調処理、周波数変換処理などを施して、無線信号に変換する。無線送信部101は変換後の無線信号を移動局200へ送信する。
無線受信部102は、例えば、移動局200から送信された無線信号を受信する。無線受信部102は、受信した無線信号に対して、周波数変換処理や復調処理、誤り訂正復号化処理(以下、「復号化処理」と称する場合がある)などを施してデータや制御信号などを抽出する。無線受信部102は、抽出したデータや制御信号などを記憶部105や制御部104へ出力する。
制御部104は、上述したスケジューリングを行い、その結果をスケジューリング情報として無線送信部101や無線受信部102へ出力する。また、制御部104は、スケジューリング情報を含む制御信号を生成して無線送信部101へ出力する。制御信号は移動局200へ向けて送信される。無線送信部101や無線受信部102はスケジューリング情報に従って無線信号を送信したり受信したりする。
また、制御部104は、移動局200−1,200−2間で送受信されるディスカバリー信号のリソースプールに関する情報や同期信号に関する情報などを含むパラメータ情報を生成する。パラメータ情報は移動局200−1,200−2においてD2D通信を行う際に利用される。制御部104は、生成したパラメータ情報を無線送信部101へ出力する。この際、制御部104は、パラメータ情報を報知情報として送信するように無線送信部101へ指示してもよい。
さらに、制御部104は、移動局200−1,200−2においてディスカバリー信号の無線リソースを使用する確率を制御する。具体的には、制御部104は、ディスカバリー信号に対する無線リソースの割り当てをQoSレベルに応じて制御する。詳細については後述する。
記憶部105は、例えば、データや制御信号に関する情報、リソースプールに関する情報などを記憶する。例えば、無線受信部102や制御部104、ネットワーク通信部106はデータや制御信号などを記憶部105に適宜記憶する。また、例えば、無線送信部101や制御部104、ネットワーク通信部106は記憶部105に記憶されたデータや制御信号に関する情報などを適宜読み出して、スケジューリング情報やパラメータ情報を生成してもよい。
ネットワーク通信部106は、他の装置と接続され、他の装置との間でデータなどを送受信する。その際、ネットワーク通信部106は、他の装置へ出力可能なフォーマットのパケットデータに変換して他の装置へ送信したり、他の装置から受信したパケットデータからデータなどを抽出して、記憶部105や制御部104などに出力したりする。他の装置の例としては、他の基地局やMME(Mobility Management Entity)、SGW(Serving Gateway)などであってもよい。
<移動局装置の構成例>
図4は移動局200の構成例を表す図である。移動局200は、第1の無線送信部201、第1の無線受信部202、第2の無線送信部204、第2の無線受信部205、制御部207、及び記憶部208を備える。なお、第1の無線送信部201と第1の無線受信部202は第1の無線通信部(又は第1の通信部)203に含まれてもよい。また、第2の無線送信部204と第2の無線受信部205は第2の無線通信部(又は第2の通信部)206に含まれてもよい。第1の無線通信部203は基地局100との無線通信に利用され、第2の無線通信部206は他の移動局とのD2D通信に利用される。
第1の無線送信部201は、例えば、記憶部208から読み出したデータや制御部207から出力された制御信号などに対して、符号化処理や変調処理、周波数変換処理などを施して無線信号に変換する。第1の無線送信部201は無線信号を基地局100へ送信する。
第1の無線受信部202は、基地局100から送信された無線信号を受信する。第1の無線受信部202は、受信した無線信号に対して周波数変換処理や復調処理、復号化処理などを施して、無線信号からデータや制御信号、D2D通信に用いられるパラメータ情報などを抽出する。第1の無線受信部202は抽出したデータや制御信号、パラメータ情報などを制御部207や記憶部208へ出力する。
第2の無線送信部204は、例えば、制御部207から出力されたディスカバリー信号や記憶部208から出力されたデータなどに対して、符号化処理や変調処理、周波数変換処理などを施して無線信号に変換する。第2の無線送信部204は、D2D通信を行う他の移動局へ無線信号を送信する。
第2の無線受信部205は、他の移動局から送信された無線信号を受信する。第2の無線受信部205は、受信した無線信号に対して周波数変換処理や復調処理、符号化処理などを施して、無線信号からディスカバリー信号やデータなどを抽出する。第2の無線受信部205は、例えば、抽出したディスカバリー信号やデータなどを制御部207や記憶部208へ出力する。
制御部207は、第1の無線受信部202から制御信号を受け取り、制御信号からスケジューリング情報などを抽出して第1の無線送信部201や第1の無線受信部202へ出力する。第1の無線送信部201と第1の無線受信部202は、制御信号に含まれるスケジューリング情報に従って、無線信号を基地局100へ送信したり基地局100から送信された無線信号を受信したりする。
また、制御部207は、第1の無線受信部202からパラメータ情報を受け取り、受け取ったパラメータ情報を第2の無線送信部204や第2の無線受信部205へ出力する。第2の無線送信部204と第2の無線受信部205は、パラメータ情報に基づいて他の移動局とD2D通信を行う。
さらに、制御部207はディスカバリー信号の無線リソースを使用する確率を制御する。具体的には、制御部207は、ディスカバリー信号に対する無線リソースの割り当てをQoSレベルに応じて制御する。詳細については後述する。
なお、制御部207は、一定の数値範囲内において乱数p1を取得し、取得した乱数p1が閾値以下のときリソースプールの中からディスカバリー信号の無線リソースを使用することを決定し、乱数p1が閾値を超えるときリソースプールを使用できないことを決定してもよい。この場合、制御部207は当該決定を第2の無線送信部204や第2の無線受信部205へ通知し、第2の無線送信部204と第2の無線受信部205は当該決定に従ってディスカバリー信号を送信する。
記憶部208は、例えば、データや制御信号に関する情報、リソースプールに関する情報などを記憶する。例えば、第1及び第2の無線受信部202,205や制御部207はデータや制御信号などを記憶部208に適宜記憶し、第1及び第2の無線送信部201,204や制御部207は記憶部208に記憶されたデータや制御信号に関する情報などを適宜読み出してもよい。
<動作例>
次に動作例について説明する。図5(A)から図11を用いて動作例について説明する。
D2D通信においてはディスカバリー信号の送信や受信で用いられる無線リソースはリソースプールの中から選択される。その際、移動局200では乱数p1を取得し、乱数p1が閾値Tx以下のときリソースプールが使用可能となり、乱数p1が閾値Txを超えるときリソースプールが使用不可となる。この場合、図14の例で説明したように、乱数p1が「0」から「Tx」までの値が出現し、リソースプールを使用できる確率は1/Txで一様となっていた。
これに対して、本第2の実施の形態においては以下の2つの動作例がある。1番目は、QoSレベルに応じて閾値Txの値が調整される例である。図5(A)は確率分布の例を表す図である。図5(A)では横軸は乱数p1、縦軸は確率Pを表す。図5(A)に示すように、QoSレベルが「高QoS」の場合は閾値Tx1、QoSレベルが「低QoS」の場合は閾値Tx2(<Tx1)としている。この場合、閾値Tx1は図14の閾値Txに対して、Tx1>Tx、閾値Tx2はTx2<Txであってもよい。このように、本第2の実施の形態においては、QoSレベルに応じて異なる閾値Tx1,Tx2となるように閾値Txを設定している。
例えば、図5(A)において閾値Tx1とその確率P=1/Tx1とより形成される四角形の面積と、図14において閾値Txとその確率P=1/Tx1とにより形成される四角形の面積とを比較すると、前者の方が後者よりも大きくなっている。従って、取得した乱数p1が閾値Tx1以下となる確率は、一様分布の場合よりも高くなる。よって、QoSレベルが「高QoS」の場合、リソースプールを使用できる確率は一様分布の場合よりも高くなり、移動局200ではリソースプールを使用してディスカバリー信号を送信する確率も一様分布の場合より高くすることが可能となる。
他方、例えば、図5(A)において閾値Tx2とその確率P=1/Tx2とにより形成される四角形の面積と、図14において閾値Txとその確率P=1/Txとにより形成される四角形の面積とを比較すると、前者の方が後者よりも小さい。従って、取得した乱数p1が閾値Tx2以下となる確率は、一様分布の場合(例えば図14)よりも低くなる。よって、QoSレベルが「低QoS」の場合、移動局200においてリソースプールを使用できる確率は一様分布の場合よりも低くなり、リソースプールを使用できず、ディスカバリー信号を送信できない場合もある。
このように、ディスカバリー信号を使用する確率が制御されることで、QoSレベルが高い場合にディスカバリー信号を送信できないような事態や、QoSレベルが低い場合にディスカバリー信号の送信を何度も繰り返すような事態を回避することができる。従って、本無線通信システム10では、ディスカバリー信号に対するサービス品質、更にはD2D通信に対するサービス品質の向上を図ることが可能となる。1番目の動作例の詳細は後述する。
2番目の動作例は、乱数p1として閾値Txが出現する確率Pは一様分布によらない関数で決定される例である。図5(B)では、そのような関数の例として対数正規分布の例を表している。図5(B)では、横軸が乱数p1、縦軸が確率Pをそれぞれ表している。例えば、乱数p1として「0.5」が出現する確率Pが最も高く、「0.5」から離れるに従ってその乱数p1が出現する確率が除々に低くなっている。例えば、閾値Txが「0.6」のとき、乱数p1として取得した値が「0.5」(最も出現しやすい値)であれば、閾値Tx以下となり、移動局200ではリソースプールを使用することが可能となる。一方、乱数p1として取得した値が「0.7」であれば閾値Txより大きい値のため、移動局200ではリソースプールを使用できない。
そして、この場合、乱数p1の範囲はディスカバリー信号のQoSレベルに応じて設定される。例えば、QoSレベルが「高QoS」のとき乱数p1の範囲を[0,Tx](最小値が「0」で最大値が「Tx」の範囲)とし、QoSレベルが「低QoS」のとき乱数p1の範囲を[0,1](最小値が「0」で最大値が「1」の範囲)とする。乱数p1の範囲を[0,Tx]とすることで取得される乱数p1は閾値Tx以下となり、「高QoS」の場合、移動局200ではリソースプールを使用することが可能となる。一方、乱数p1の範囲を[0,1]とすることで取得される乱数p1は閾値Txを超える場合もあり、「低QoS」の場合、移動局200ではリソースプールを使用できない場合もある。
この2番目の動作例においても、ディスカバリー信号を使用する確率が制御されることで、QoSレベルが高い場合にディスカバリー信号を送信できないような事態や、QoSレベルが低い場合にディスカバリー信号の送信を何度も繰り返すような事態を回避することができる。従って、本無線通信システム10では、ディスカバリー信号に対するサービス品質、更にはD2D通信に対するサービス品質の向上を図ることが可能となる。
次に、1番目の動作例と2番目の動作例の詳細についてこの順番で説明する。
(1)QoSレベルに応じて閾値Txの値が調整される場合の動作例
本動作例として、基地局100において閾値Tx1,Tx2を設定する例と、移動局200において閾値Tx1,Tx2を設定する例がある。以下、順番に説明する。
(1−1)基地局100において閾値Tx1,Tx2を設定する例
図6は本動作例における無線通信システム10の構成例、図7は本動作例を表すシーケンス図をそれぞれ表している。現行仕様では、移動局200(図6の例では移動局200−1)はディスカバリー信号の総数を基地局100へ通知している。本第2の実施の形態では、移動局200−1はディスカバリー信号の総数の加えてQoSレベルを送信する(図7のS10)。移動局200−1はQoSレベルを表す指標としてPriority値を基地局100へ送信してもよい。例えば、QoSレベルが「高QoS」の場合、Priority値は「High」、QoSレベルが「低QoS」の場合、Priority値は「Low」などとなる。Priority値としては「High」や「Low」などに代えて、「0」や「1」などの数値であってもよい。
例えば、移動局200−1では以下のような処理を行う。すなわち、第2の無線受信部205においてD2D通信を行う他の移動局(例えば移動局200−2)から送信された無線信号や無線信号に含まれるデータなどに基づいてQoSを測定し、その結果を制御部207へ出力する。他の移動局から送信された無線信号にはディスカバリー信号も含まれる。QoSの指標としては、例えば、スループット(又は単位時間あたりのデータ量やパケット量)、パケットロス、遅延時間、無線信号の受信電力、SINR(Signal to Interference and Noise Ratio:信号対干渉雑音比)、CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio:搬送波電力対干渉雑音比)などがある。QoSの測定は第2の無線受信部205ではなく制御部207で行われてもよい。制御部207は、記憶部208に記憶されたテーブルなどに基づいて、QoSレベルに応じたPriority値を決定し、Priority値をディスカバリー信号の総数とともに第1の無線送信部201へ出力する。これにより、第1の無線送信部201からPriority値が基地局100へ送信される。
基地局100では、ディスカバリー信号の総数とPriority値を受信すると、受信したPriority値に応じて閾値Tx1,Tx2を設定する(S11)。例えば、無線受信部102は移動局200−1から送信されたPriority値を受信すると制御部104へ出力し、制御部104ではPriority値に応じて閾値Tx1,Tx2を設定する。上述したように、制御部104はPriority値が「高QoS」を表す数値に対しては閾値Tx1、Priority値が「低QoS」を表す数値に対して閾値Tx2を設定する。
そして、基地局100は、設定した閾値Tx1,Tx2を移動局200−1へ送信する(S12)。この場合、基地局100は閾値Tx1,Tx2をSIB19に含めてブロードキャストで送信(又は報知)してもよいし、移動局200−1に対して個別に閾値Tx1,Tx2を送信してもよい。例えば、制御部104は2つの閾値Tx1,Tx2を設定すると、閾値Tx1,Tx2を無線送信部101へ出力する。閾値Tx1,Tx2は無線送信部101から基地局100へ送信される。この閾値Tx1,Tx2は、例えば、移動局200−1がディスカバリー信号の無線リソースを使用する確率を基地局100により制御した場合のその確率に関する情報でもある。
移動局200−1では、閾値Tx1,Tx2に基づいてリソースプールの中から無線リソースを選択し、選択した無線リソースを利用してディスカバリー信号を送信する(S13)。例えば、制御部207は第1の無線受信部202を介して閾値Tx1,Tx2を受信すると、QoSレベルに応じていずれかの閾値Tx1,Tx2を用いて、リソースプールの中から無線リソースを選択する。リソースプールに関する情報は、例えば、SIB19などにより移動局200−1において受信され、記憶部208に記憶されているため、制御部207は記憶部208からリソースプールに関する情報を適宜読み出して、上述したように乱数p1を取得して選択すればよい。
(1−2)移動局200において閾値Tx1,Tx2を設定する例
図8は閾値Tx1,Tx2の設定例、図9は本動作例におけるシーケンス例を表す図である。本動作例では、移動局200は基地局100から送信された閾値Tx(例えば図14の閾値Tx)を受信し、閾値Txに基づいて2つの閾値Tx1,Tx2を自律的に設定する。この場合、移動局200は、閾値Tx1,Tx2の平均が閾値Txとなるように閾値Tx1,Tx2を設定してもよい。これは、例えば、移動局200ではリソースプールを使用する確率について従来のシステムに対して差別的な取扱いをするのではなくできるだけ平等に取り扱うようにするためである。
図9に示すように、基地局100は閾値Txを送信する(S20)。この場合、基地局100はSIB19により閾値Txを送信してもよいし、移動局200−1に対して個別に閾値Txを送信してもよい。例えば、制御部104は記憶部105から閾値Txを読み出して無線送信部101へ出力し、無線送信部101から移動局200−1へ向けて閾値Txが送信される。
次に、移動局200−1は2つの閾値Tx1,Tx2の平均が閾値Txとなるように自律的に閾値Tx1,Tx2を設定する(S21)。例えば、制御部207は、第1の無線受信部202から閾値Txを受け取り、閾値Tx1,Tx2を加算して「2」で除算した値(又は平均)が閾値Txとなるように閾値Tx1,Tx2を設定する。
そして、移動局200−1は、S13と同様に、QoSレベルに応じていずれかの閾値Tx1,Tx2を用いてリソースプールの中から無線リソースを選択し、選択した無線リソースを使用してディスカバリー信号を送信する(S22)。
(2)閾値Txが出現する確率Pは一様分布によらない関数で決定される場合の動作例
図10(A)と図10(B)は本動作例における分布の例を表す図である。図10(A)と図10(B)では対数正規分布の例を表しているが、例えば、一様分布にならなければどのような関数や分布であってもよい。例えば、一次関数や二次関数などのn次関数(nは1以上の整数)、三角分布や二項分布、ポアソン分布、幾何分布などでもよい。
図10(B)は、ディスカバリー信号のQoSレベルに応じて乱数p1の範囲が設定された例を表している。図10(B)では、QoSレベルが「高QoS」のとき、f(Tx)=Tx(乱数p1の範囲は[0,Tx])、QoSレベルが「低QoS」のとき、f(Tx)=1(乱数p1の範囲は[0,1])となっている。乱数p1のこのような調整は移動局200−1において行われてもよい。
図11は移動局200−1における動作例を表すフローチャートである。移動局200−1は処理を開始すると(S30)、ディスカバリー信号のQoSレベルに応じて乱数p1の範囲を設定する(S31)。例えば、制御部207はS10と同様に移動局200−2から受信したディスカバリー信号などに基づいてQoSレベルを測定してもよい。制御部207は上述したようにQoSレベルに応じて乱数p1の範囲を設定する。
そして、移動局200−1は、設定した乱数p1の範囲に基づいてリソースプールの中から無線リソースを選択し、選択した無線リソースを使用してディスカバリー信号を送信し(S32)、一連の処理を終了する(S33)。
[その他の実施の形態]
図12は基地局100のハードウェア構成例を表す図である。基地局100は、アンテナ110、RF(Radio Frequency)回路111、プロセッサ112、メモリ113、及びネットワークIF(Interface)114を備える。プロセッサ112は、メモリ113に記憶されたプログラムを読み出して、当該プログラムを実行することで制御部104の機能を実現する。プロセッサ112は、例えば、第2の実施の形態における制御部104に対応する。また、アンテナ110とRF回路111は、例えば、第2の実施の形態における無線送信部101と無線受信部102に対応する。さらに、例えば、メモリ113は第2の実施の形態における記憶部105、ネットワークIF114は第2の実施の形態におけるネットワーク通信部106にそれぞれ対応する。
図13は移動局200のハードウェア構成例を表す図である。移動局200は、アンテナ210、RF回路211、プロセッサ212、メモリ213を備える。プロセッサ212は、メモリ213に記憶されたプログラムを読み出して、当該プログラムを実行することで制御部207の機能を実現する。プロセッサ212は、例えば、第2の実施の形態における制御部207に対応する。また、アンテナ210とRF回路211は、例えば、第2の実施の形態における第1及び第2の無線送信部201,204と第1及び第2の無線受信部202,205に対応する。さらに、メモリ213は、例えば、第2の実施の形態における記憶部208に対応する。
なお、プロセッサ112,212は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)などであってもよい。
上述した第2の実施の形態において、QoSレベルに応じて異なる閾値Tx1,Tx2を設定する例では2つの閾値Tx1,Tx2を設定する例について説明した。例えば、QoSレベルが3つの場合、基地局100又は移動局200はQoSレベルに応じて3つの閾値Tx1〜Tx3を設定するようにしてもよい。さらに、例えば、基地局100又は移動局200はQoSレベルに応じて4つ以上の閾値Tx1,Tx2,…,Txn(nは4以上の整数)を設定してもよい。この場合、QoSレベルが低い順に、Tx1<Tx2<…<Txnとなっていてもよい。さらに、QoSレベルの数と閾値Txの数は同一であってもよいし、異なっていてもよい。例えば、QoSレベルの数が3つ(例えば、High、Low、normal)の場合であっても、閾値Txの個数は2つ(例えばTx1とTx2)であってもよい。この場合、移動局200は基地局100から受信した閾値Txに基づいて、その平均が閾値Txとなるように複数の閾値Tx1,Tx2,…,Txnを設定してもよい。
また、上述した第2の実施の形態において、移動局200では乱数p1の範囲をQoSレベルに応じて調整する例を説明した。例えば、このような調整を基地局100において行われても良い。この場合、基地局100は乱数p1の範囲を移動局200へ送信し、移動局200ではその乱数p1の範囲を用いてリソースプールの中から無線リソースを選択すればよい。
さらに、上述した第2の実施の形態において、乱数p1の範囲は[0,1]の例について説明した。例えば、乱数p1の範囲は[0,10]や[0,100]など、[0,N](Nは1以上の数)であってもよい。また、乱数p1の最小値も「0」以外の「1」などの数値であってもよい。
さらに、上述した第2の実施の形態において、乱数p1の範囲についてQoSレベルに応じて異なる範囲を設定する例について説明した。この場合、例えば、最大レベルのQoSにおける乱数p1の範囲を[0,Tx]とし、QoSレベルが低くなるに従い、乱数p1の範囲を除々に拡げて[0,1]に近づくようにする。そして、最小レベルのQoSにおける乱数p1の範囲を[0,1]としてもよい。
さらに、上述した第2の実施の形態において、移動局200は第1の無線通信部203で基地局100と無線通信を行い、第2の無線通信部206で他の移動局とD2D通信を行う例について説明した。基地局100との無線通信と他の移動局とのD2D通信は、例えば、1つの無線通信部(第1又は第2の無線通信部203,206)で行われてもよい。
[実施の形態の組み合わせ]
上述した各実施の形態は任意に組み合わせて実施することも可能である。例えば、以下のような組み合わせでも実施できる。
すなわち、第1の実施の形態と第2の実施の形態とを組み合わせて実施することが可能である。この場合、第1の実施の形態で説明した第1及び第2の無線通信装置200−1,200−2は、第2の実施の形態で説明した移動局装置200として実施することができる。また、第1の実施の形態で説明した第3の無線通信装置100は、第2の実施の形態で説明した基地局装置100として実施することができる。従って、第1の実施の形態における制御部207は第2の実施の形態における制御部207に対応し、第1の実施の形態で説明した制御部207の機能は第2の実施の形態で説明した制御部207において実施できるし、第2の実施の形態で説明した制御部207の機能も第1の実施の形態で説明した制御部207において実施できる。
また、第2の実施の形態とその他の実施の形態とを組み合わせて実施することも可能である。この場合、第2の実施の形態で説明した基地局装置100と移動局装置200はその他の実施の形態で説明した基地局装置100と移動局装置200として夫々実施することもできる。この場合、基地局装置100における第2の実施の形態の制御部104は、例えば、その他の実施の形態におけるプロセッサ112に対応し、プロセッサ112において制御部104の機能を実施してもよい。また、移動局装置100における第2の実施の形態の制御部207は、例えば、その他の実施の形態におけるプロセッサ212に対応し、プロセッサ212において制御部207の機能を実施してもよい。
さらに、第1の実施の形態とその他の実施の形態とを組み合わせて実施することも可能である。この場合、第1の実施の形態で説明した第1及び第2の無線通信装置200−1,200−2はその他の実施の形態で説明した移動局装置200に対応し、第1の実施の形態で説明した第3の無線通信装置100はその他の実施の形態で説明した基地局装置100に対応する。従って、第1の実施の形態における制御部207の機能はその他の実施の形態におけるプロセッサ212に対応し、プロセッサ212において制御部207の機能が実施されてもよい。また、第1の実施の形態における制御部104の機能はその他の実施の形態におけるプロセッサ212において実施されてもよい。
10:無線通信システム 100:基地局装置
101:無線送信部 102:無線受信部
103:通信部 104:制御部
105:記憶部 106:ネットワーク通信部
112:プロセッサ 113:メモリ
200−1,200−2:移動局装置 201:第1の無線送信部
202:第1の無線受信部 203:第1の無線通信部
204:第2の無線送信部 205:第2の無線受信部
206:第2の無線通信部 207:制御部
208:記憶部 212:プロセッサ
213:メモリ

Claims (14)

  1. ディスカバリー信号に基づいて第1の無線通信装置と無線通信を行う無線通信装置において、
    前記ディスカバリー信号を送信することが可能なリソースプール内の無線リソースを使用する確率を制御する制御部と、
    前記確率に従って前記無線リソースを使用して前記ディスカバリー信号を前記第1の無線通信装置へ送信することを可能とする通信部とを備え、
    前記制御部は、QoS(Quality of Service)に応じて、前記確率を自律的に設定し、前記無線リソースを使用するように制御することを特徴とする
    無線通信装置。
  2. 前記QoSは、QoSレベル、又はプライオリティであることを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。
  3. 前記制御部は前記確率を前記ディスカバリー信号のQoSレベルに応じて制御することを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。
  4. 前記制御部は前記QoSレベルに応じて第1及び第2の閾値を設定することを特徴とする請求項3記載の無線通信装置。
  5. 前記制御部は、前記QoSレベルが第1のレベルのときは第1の閾値を設定し、前記QoSレベルが前記第1のレベルより低い第2のレベルのときは前記第1の閾値より小さい第2の閾値を設定することを特徴とする請求項3記載の無線通信装置。
  6. 前記制御部は、前記QoSレベルが前記第1のレベルのときは取得した乱数が前記第1の閾値以下のときに前記ディスカバリー信号の無線リソースを使用し、前記QoSレベルが前記第2のレベルのときは取得した前記乱数が前記第2の閾値以下のときに前記ディスカバリー信号の無線リソースを使用することを夫々決定し、
    前記通信部は当該決定に従ってディスカバリー信号を送信することを特徴とする請求項5記載の無線通信装置。
  7. 前記通信部は第2の無線通信装置から送信された第3の閾値を受信し、
    前記制御部は前記第1及び第2の閾値の平均が前記第3の閾値となるように前記第1及び第2の閾値を設定することを特徴とする請求項4記載の無線通信装置。
  8. 前記通信部は、前記ディスカバリー信号の前記QoSレベルを第2の無線通信装置へ送信し、前記第2の無線通信装置において前記QoSレベルに応じて設定された第1及び第2の閾値を前記第2の無線通信装置から受信し、
    前記制御部は前記第1及び第2の閾値に基づいて前記確率を制御することを特徴とする請求項3記載の無線通信装置。
  9. 前記制御部は閾値以下の乱数を取得して前記ディスカバリー信号の無線リソースを使用する確率を前記乱数に応じて異なる確率とすることを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。
  10. 前記制御部は取得可能な前記乱数の範囲を前記ディスカバリー信号のQoSレベルに応じて制御することを特徴とする請求項9記載の無線通信装置。
  11. 前記制御部は、前記QoSレベルが第1のレベルのときは前記乱数の範囲を最小値から前記閾値以下の範囲とし、前記QoSレベルが前記第1のレベルより低い第2のレベルのときは前記乱数の範囲を前記最小値から最大値までの範囲とすることを特徴とする請求項10記載の無線通信装置。
  12. 第1の無線通信装置と無線通信を行う無線通信装置において、
    ディスカバリー信号を送信することが可能なリソースプール内の無線リソースを使用する確率を制御する制御部と、
    前記確率に関する情報を前記第1の無線通信装置へ送信することを可能とする通信部とを備え、前記第1の無線通信装置は、QoS(Quality of Service)に応じて、前記第1の無線通信装置が自律的に設定した前記確率に従って前記無線リソースを使用して前記ディスカバリー信号を第2の無線通信装置へ送信し、前記第1及び第2の無線通信装置は前記ディスカバリー信号に基づいて無線通信を行うことを特徴とする無線通信装置。
  13. ディスカバリー信号に基づいて無線通信を行う第1及び第2の無線通信装置と、
    前記第1の無線通信と無線通信を行う第3の無線通信装置と
    を備えた無線通信システムであって、
    前記第1又は第3の無線通信装置は、ディスカバリー信号を送信することが可能なリソースプール内の無線リソースを使用する確率を制御する制御部を備え、
    前記第1の無線通信装置は、QoS(Quality of Service)に応じて、前記確率を自律的に設定し、前記確率に従って前記無線リソースを使用して前記ディスカバリー信号を前記第2の無線通信装置へ送信することを可能とする通信部を備える
    ことを特徴とする無線通信システム。
  14. 制御部と通信部を備え、ディスカバリー信号に基づいて第1の無線通信装置と無線通信を行う無線通信装置における処理方法であって、
    前記制御部により、前記ディスカバリー信号を送信することが可能なリソースプール内の無線リソースを使用する確率をQoS(Quality of Service)に応じて自律的に設定するよう制御し、
    前記通信部により、前記確率に従って前記無線リソースを使用して前記ディスカバリー信号を前記第1の無線通信装置へ送信することを可能とする
    ことを特徴とする処理方法。
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