JP6696566B2 - 無線通信システム、無線機器、リレーノード、及び、基地局 - Google Patents

無線通信システム、無線機器、リレーノード、及び、基地局 Download PDF

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Description

本明細書に記載する技術は、無線通信システム、無線機器、リレーノード、及び、基地局に関する。
ＩｏＴ（Internet of Things）によって、様々な「物」に通信機能が搭載され得る。通信機能を搭載した様々な「物」は、インターネットや無線アクセス網等に接続して通信を行なったり、「物」同士で通信を行なったりすることができる。
「物」同士の通信は、「Ｄ２Ｄ（device to device）通信」、「ＭＴＣ（machine type communications）」等と称されることがある。そのため、通信機能を搭載した「物」は、Ｄ２Ｄデバイス、ＭＴＣデバイス等と称されることがある。
国際公開第２０１４／０８７７１９号 国際公開第２０１５／０２９９５３号
3GPP TS 36.211 V13.0.0 (2015-12), 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation (Release 13)
多数のＭＴＣデバイスが個々に基地局に接続してデータ送信を行なってしまうと、基地局の処理能力が不足したり、無線リソースの利用効率が低下したりする。そのため、複数のＭＴＣデバイスのデータ送信を基地局に中継するリレーノードが無線通信システムに配置されることがある。
この場合、ＭＴＣデバイスは、基地局宛にダイレクトには送信を行なわずに、リレーノード宛に送信を行なう。別言すると、ＭＴＣデバイスは、基地局宛のダイレクトなアップリンク（ＵＬ）の通信が制限される。
そのため、基地局は、例えばＭＴＣデバイスからリレーノードへの送信タイミングを調整するためのタイミングアドバンス（timing advance, TA）に関する情報を、当該ＭＴＣデバイスからダイレクトには取得できない。
よって、基地局は、リレーノードに接続する個々のＭＴＣデバイスの送信タイミングを適切に制御できないことがある。個々のＭＴＣデバイスの送信タイミングが適切に制御されないと、個々のＭＴＣデバイスが送信した信号間に干渉が生じて、リレーノードがＭＴＣデバイスからの信号受信に失敗する確率が高くなる。
１つの側面では、本明細書に記載する技術の目的の１つは、基地局に対するＵＬ通信が制限された無線機器のリレーノードに対する送信タイミングを適切に制御できるようにすることにある。
１つの側面において、無線通信システムは、基地局と、リレーノードと、無線機器と、を備えてよい。無線機器は、前記リレーノードを介さずに前記基地局からダウンリンクの信号を受信し、前記リレーノードを介して前記基地局へアップリンクの信号を送信する。前記基地局は、前記基地局と前記リレーノードとの間のタイミングアドバンスに関する情報を用いて、前記無線機器が前記アップリンクの信号を送信するタイミングを前記ダウンリンクの信号によって制御してよい。
また、１つの側面において、無線機器は、通信部と、制御部と、を備えてよい。通信部は、リレーノードを介さずに基地局からダウンリンクの信号を受信し、前記リレーノードを介して前記基地局へアップリンクの信号を送信してよい。制御部は、前記基地局と前記リレーノードとの間のタイミングアドバンスに関する情報を用いて前記基地局で決定されて、前記通信部において前記基地局から前記ダウンリンクの信号にて受信された、前記アップリンクの信号の送信タイミングを制御する情報によって、前記アップリンクの信号の送信タイミングを制御してよい。
更に、１つの側面において、リレーノードは、無線機器と基地局との間のアップリンクの通信を中継してよい。当該リレーノードは、通信部と、送信部と、を備えてよい。通信部は、前記基地局からダウンリンクの信号を受信する前記無線機器が送信したアップリンクの信号を前記基地局へ中継してよい。送信部は、前記無線機器による前記アップリンクの信号の送信タイミングを前記基地局が前記ダウンリンクの信号によって制御するために用いる情報として、前記基地局と前記リレーノードとの間のタイミングアドバンスに関する情報を、前記基地局へ送信してよい。
また、１つの側面において、基地局は、無線機器へダウンリンクの信号を送信してよい。当該基地局は、受信部と、制御部と、を備えてよい。受信部は、前記無線機器が送信したアップリンクの信号を中継するリレーノードから、前記リレーノードと前記基地局との間のタイミングアドバンスに関する情報を受信してよい。制御部は、前記タイミングアドバンスに関する情報を用いて、前記無線機器が前記アップリンクの信号を送信するタイミングを、前記無線機器への前記ダウンリンクの信号によって制御してよい。
１つの側面として、基地局に対するアップリンクの通信が制限された無線機器の、リレーノードに対する送信タイミングを適切に制御できる。
一実施形態に係る無線通信システムの一例を示す図である。 複数の無線機器がリレーノードに送信した信号に干渉が生じる例を説明するためのタイミングチャートである。 図１に例示した無線通信システムの第１実施例に係る動作例を示すシーケンス図である。 第１実施例に係る無線機器（ＭＵＥ）の構成例を示すブロック図である。 第１実施例に係るリレーノード（リレーＵＥ）の構成例を示すブロック図である。 第１実施例に係る基地局（ｅＮＢ）の構成例を示すブロック図である。 第２実施例に係る無線通信システムの動作例を示すシーケンス図である。 図７に例示したＴＡ推定処理の一例を説明するためのシーケンス図である。 第２実施例に係る無線機器（ＭＵＥ）の構成例を示すブロック図である。 第２実施例に係るリレーノード（リレーＵＥ）の構成例を示すブロック図である。 第２実施例に係る基地局（ｅＮＢ）の構成例を示すブロック図である。
以下、図面を参照して実施の形態を説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示であり、以下に明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。また、以下に説明する各種の例示的態様は、適宜に組み合わせて実施しても構わない。なお、以下の実施形態で用いる図面において、同一符号を付した部分は、特に断らない限り、同一若しくは同様の部分を表す。
図１は、一実施形態に係る無線通信システムの一例を示す図である。図１に示す無線通信システム１は、例示的に、基地局１１と、複数のＵＥ（User Equipment）１２と、リレー（Relay）ＵＥ１３と、を備えてよい。
基地局１１は、無線エリア１００を形成する。１つの基地局１１によって、１つの無線エリア１００が形成されてもよいし、複数の無線エリア１００が形成されてもよい。無線エリア１００は、基地局１１が送信する無線電波の到達範囲（「カバレッジ」と称してもよい）に応じて定まる。
「無線エリア」は、「セル」、「カバレッジエリア」あるいは「通信エリア」と称してもよい。「セル」は「セクタセル」に分割されていてもよい。
基地局１１は、「ベースステーション（ＢＳ）」、「ノードＢ（ＮＢ）」あるいは「エンハンスドＮＢ（ｅＮＢ）」と称されてもよい。
ＵＥ１２及びリレーＵＥ１３は、無線エリア１００内に位置している場合に、基地局１１と無線通信することが可能である。ＵＥ１２及びＵＥ１３は、無線機器の一例である。ＵＥ１２及び１３は、無線機器、移動端末、又は、端末装置と称されてもよい。
ＵＥ１２は、非限定的な一例として、センサネットワークを成す、無線通信機能を具備したセンサデバイスやメータ（測定器）等であってよい。リレーＵＥ１３は、非限定的な一例として、携帯電話やスマートフォン等であってよい。
ｅＮＢ１１とＵＥ１２及び１３との間の無線通信は、便宜的に、「セルラー通信」と称してよい。「セルラー通信」には、例示的に、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）のＬＴＥ（Long Term Evolution）やＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄに準拠した無線通信方式が適用されてよい。セルラー通信の信号は、便宜的に、セルラー信号と略称してよい。
ただし、ＵＥ１２は、ｅＮＢ１１宛にダイレクトには信号を送信せず、リレーＵＥ１３を介して信号を送信する。別言すると、ＵＥ１２からｅＮＢ１１への上り（Uplink, UL）通信は、リレーＵＥ１３を介して行なわれてよい。
これに対し、ｅＮＢ１１からＵＥ１２への下り（Downlink, DL）通信は、リレーＵＥ１３を介して行なわれてもよいし、リレーＵＥ１３を介さずに、ダイレクトに行なわれてもよい。別言すると、ＵＥ１２は、ｅＮＢ１１が送信した信号を、リレーＵＥ１３を介して受信することもできるし、ダイレクトに受信することもできる。
ＵＥ１２のＵＬ通信をリレーＵＥ１３がｅＮＢ１１に中継することで、ＵＥ１２は、基地局１１宛にダイレクトに信号を送信する場合よりも、少ない電力でＵＬ通信を行なうことができる。
また、ｅＮＢ１１は、リレーＵＥ１３に対してＵＬ及びＤＬの無線リソースを割り当てれば、多数のＵＥ１２に対して個々にＵＬ通信の無線リソースを割り当てなくて済む。したがって、ＵＬ通信用の無線リソースの利用効率を向上できる。
ＵＥ１２とリレーＵＥ１３との間の通信は、既述のように、「Ｄ２Ｄ（Device-to-Device）」通信と称されることがある。
ＵＥ１２は、便宜的に、「Ｄ２Ｄ ＵＥ１２」、「ＭＴＣ ＵＥ１２」、「リモートＭＴＣ ＵＥ１２」、「ＭＴＣデバイス１２」、「ＭＴＣノード１２」等と称されてもよい。「ＭＴＣ ＵＥ１２」は、「ＭＵＥ１２」と略称されてよい。リレーＵＥ１３は、便宜的に、「リレーノード１３」と称されてもよい。
センサデバイスやメータ等のＭＵＥ１２は、見通しの良い屋外等と比べて無線電波が到達しにくく無線環境が良好とはいえない場所、例えば、屋内や地下に配置されることがある。そのため、ＭＵＥ１２に対しては、ｅＮＢ１１が提供する標準的なカバレッジを拡張（coverage enhancement, CE）できることが好ましい場合がある。
例えば、ＬＴＥやＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄにおける標準のカバレッジよりも数ｄＢ〜数十ｄＢ（例示的に、２０ｄＢ）程度のカバレッジ拡張が望まれることがある。そこで、ＣＥ技術の一例として、「レペティション（repetitions）」と呼ばれる技術が用いられることがある。
「レペティション」は、同じ信号を異なる時間に繰り返し送信する技術である。例えば、ｅＮＢ１１は、同じＤＬのデータ信号や同じ制御信号の送信を有限の回数だけ繰り返すことで、ＭＵＥ１２での受信成功率を向上することができる。したがって、ＤＬ通信のカバレッジを拡張できる。
ところで、ＩｏＴによって、様々な「物」に通信機能が搭載され得る。通信機能を搭載した様々な「物」が、ＭＵＥ１２に該当し得る。そのため、ＬＴＥ等の無線アクセス網に接続し得るＭＵＥ１２の数も大量になり得る。
センサデバイスや計測器のようなＭＵＥ１２の場合、個々のＭＵＥ１２が１回あたりに送信するデータ量は、携帯電話やスマートフォン等のＵＥに比べて、小さい傾向にある。
そのため、ＭＵＥ１２は、低コスト（ＬＣ−）ＭＴＣデバイス１２と称されることがある。ＬＣ−ＭＴＣデバイス１２が実施するＭＴＣは、ＬＣ−ＭＴＣと称されることがある。
ＬＣ−ＭＴＣにおいて、ＭＵＥ１２に送信データが発生する毎に、例えばｅＮＢ１１が、個々のＭＵＥ１２の送信タイミングを制御するとなると、制御チャネルのリソース消費量が増大する。
例えば、ｅＮＢ１１は、個々のＭＵＥ１２のＴＴＩ（transmission time interval）を、ＰＤＣＣＨ（physical downlink control channel）のようなＤＬの制御チャネルにてＴＡ（timing advance）コマンドを送信することで制御することができる。
しかし、１回あたりの送信データ量が小さいＭＵＥ１２に送信要求が生じる毎に、１つのＴＡコマンドで１つのＴＴＩを制御すると、ＴＡコマンドの送信に用いる制御チャネルのリソース消費量が増大する。
そこで、ＬＴＥでは、「ＴＴＩバンドリング」と呼ばれる技術が用いられることがある。ＴＴＩバンドリングでは、１回のＴＡコマンドで、同一の送信データを複数ＴＴＩにわたって連続送信してよいことをＵＥに指示できる。したがって、ＴＡコマンドの送信に用いる制御チャネルのリソース消費量を抑えることができる。
ＴＴＩバンドリングを用いるとしても、無線通信システム１において、大量のＭＵＥ１２が配置されると、ｅＮＢ１１による大量のＴＡコマンドの送信が必要になる。
そこで、既述のように、ＭＵＥ１２のＵＬ通信を、リレーＵＥ１３に集約してリレーＵＥ１３を介した通信に制限することで、ｅＮＢ１１は、個々のＭＵＥ１２ではなく、リレーＵＥ１３に対してＴＡコマンドを送信すればよくなる。
しかし、既述のように、ＭＵＥ１２からｅＮＢ１１へのダイレクトなＵＬ通信が制限されていると、ＭＵＥ１２からｅＮＢ１１へＰＲＡＣＨ（physical random access channel）信号を送信できない。そのため、ｅＮＢ１１は、ＭＵＥ１２のためのＴＡに関する情報（以下「ＴＡ情報」と略称することがある。）を推定できない。
ＴＡ情報を推定できないと、ｅＮＢ１１は、個々のＭＵＥ１２の送信タイミングを適切に制御できないから、ＭＵＥ１２が多数存在すると、ＭＵＥ１２からリレーＵＥ１３へのＵＬ通信間で干渉が生じ得る。干渉が生じると、リレーＵＥ１３がＭＵＥ１２からの信号受信に失敗する確率が高くなる。
図２に、２台のＭＵＥ＃１及び＃２が送信した信号（例示的に、サブフレーム）間に干渉が生じる例示する。なお、「サブフレーム」は、ＬＴＥの場合、１ｍｓのフレーム長を有する。
図２の例において、ｅＮＢ１１からＭＵＥ＃１への伝搬遅延はｔ１であり、ｅＮＢ１１からＭＵＥ＃２への伝搬遅延はｔ２である。また、ＭＵＥ＃１からリレーＵＥ１３への伝搬遅延はΔ１であり、ＭＵＥ＃２からリレーＵＥ１３への伝搬遅延はΔ２である。なお、ｔ１＋Δ１＞ｔ２＋Δ２であると仮定する。
ｅＮＢ１１は、ＭＵＥ＃１に対して、ＵＬのサブフレームの開始タイミングＴでＤ２Ｄ通信のための或る無線リソース（例えば、ＬＴＥのリソースブロック（ＲＢ））を割り当てると仮定する。割り当てられたＲＢは、仮に「ＲＢ＃３」であるとする。
ＭＵＥ＃１は、ｅＮＢ１１から信号を伝搬遅延ｔ１で受信するから、ＭＵＥ＃１がＤ２Ｄ通信で送信するサブフレームの開始タイミングは、（Ｔ＋ｔ１）である。ＭＵＥ＃１がＤ２Ｄ通信でリレーＵＥ１３へ送信したサブフレームは、Δ１の伝搬遅延を受けるから、リレーＵＥ１３において、（Ｔ＋ｔ１＋Δ１）のタイミングで受信され、（Ｔ＋１＋ｔ１＋Δ１）のタイミングで受信が完了する。
ここで、次のサブフレームの開始タイミング（Ｔ＋１）において、ｅＮＢ１１が、ＭＵＥ＃２に対しても、Ｄ２Ｄ通信のためのＲＢ＃３を割り当てたと仮定する。ＭＵＥ＃２は、ｅＮＢ１１から信号を伝搬遅延ｔ２で受信するから、ＭＵＥ＃２がＤ２Ｄ通信で送信するサブフレームの開始タイミングは、（Ｔ＋１＋ｔ２）である。
ＭＵＥ＃２がＤ２Ｄ通信でリレーＵＥへ送信したサブフレームは、Δ２の伝搬遅延を受けるから、リレーＵＥ１３において、（Ｔ＋１＋ｔ２＋Δ２）のタイミングで受信され、（Ｔ＋２＋ｔ２＋Δ２）のタイミングで受信が完了する。
ここで、リレーＵＥ１３において、ＭＵＥ＃２が送信したサブフレームの受信開始タイミング（Ｔ＋１＋ｔ２＋Δ２）は、ＭＵＥ＃１が送信したサブフレームの受信終了タイミング（Ｔ＋１＋ｔ１＋Δ１）よりも前である。そのため、２つのサブフレームの少なくとも一部が重複する。
したがって、ＭＵＥ＃１及び＃２のリレーＵＥ１３に対する送信タイミングを調整しなければ、サブフレーム間に干渉が生じて、リレーＵＥ１３は、Ｄ２Ｄ通信のサブフレームの受信に失敗し易くなる。
そこで、以下に説明する実施形態では、ＭＵＥ１２が、ｅＮＢ１１へのダイレクトなＵＬ送信が利用可能でない状況においても、ＭＵＥ１２の送信タイミングをＴＡコマンドによって調整できるようにする例について説明する。
例えば、ｅＮＢ１１は、ＭＵＥ１２がＤ２Ｄ通信のデータ信号をリレーＵＥ１３へ送信するための実際の送信タイミングを、リレーＵＥ１３のアシストによって決定する。例示的に、以下の２つの実施例について説明する。
（１）例えば、ｅＮＢ１１は、リレーＵＥ１３のＴＡ情報をＭＵＥ１２の実際のＤ２Ｄ送信タイミングの決定、制御に用いてよい。
（２）例えば、リレーＵＥ１３が、ＭＵＥ１２のＴＡ情報を推定し、推定したＴＡ情報をｅＮＢ１１に報告する。ｅＮＢ１１は、リレーＵＥ１３から報告された、ＭＵＥ１２のＴＡ情報とリレーＵＥ１３のＴＡ情報と、を基に、ＭＵＥ１２の実際の送信タイミングを決定、制御してよい。
なお、「リレーＵＥ１３のＴＡ情報」とは、リレーＵＥ１３とｅＮＢ１１との間のＴＡ情報を意味し、第１のＴＡ情報の一例である。リレーＵＥ１３は、ｅＮＢ１１とＵＬ及びＤＬの通信をいずれもダイレクトに行なうことができるから、ｅＮＢ１１から定期又は不定期にＴＡコマンドを受信できる。
リレーＵＥ１３は、定期又は不定期に受信したＴＡコマンドによって示されるＴＡ情報を記憶部に記憶、更新してよい。当該記憶部に記憶されたＴＡ情報が、「リレーＵＥ１３のＴＡ情報」として、リレーＵＥ１３からｅＮＢ１１へ送信されてよい。
これに対し、リレーＵＥ１３が推定する「ＭＵＥ２のＴＡ情報」とは、ＭＵＥ２とリレーＵＥ１３との間のＴＡ情報を意味し、第２のＴＡ情報の一例である。
（第１実施例）
図３に、第１実施例に係る無線通信システムの動作例を示す。
図３に例示するように、ｅＮＢ１１は、ページング情報（「ページング信号」と称してもよい。）をＣＥにてＤＬへ送信する（ステップＳ１）。ページング情報は、制御チャネルの一例であるページングチャネルにて伝送される情報の一例である。
ＭＵＥ１２は、ｅＮＢ１１がＤＬのページングチャネルで送信したページング情報を受信すると、ディスカバリ信号（ＤＳ）を送信してよい（ステップＳ２）。ＤＳは、リレーＵＥ１３を探索、発見するための信号の一例である。ＤＳには、Ｓ−ＴＭＳＩが含められてよい。
「Ｓ−ＴＭＳＩ」は、「SAE temporary mobile subscriber identity」の略称であり、「ＳＡＥ」は、「System Architecture Evolution」の略称である。Ｓ−ＴＭＳＩは、ＭＵＥ１２に割り当てられる一時的な識別子（ＭＵＥ ＩＤ）の一例である。
リレーＵＥ１３は、ＭＵＥ１２が送信したＤＳを受信すると、ＭＵＥ１２の情報（例えば、Ｓ−ＴＭＳＩ）と、リレーＵＥ１３のＴＡ情報と、をｅＮＢ１１宛に送信してよい（ステップＳ３）。例示的に、リレーＵＥ１３は、これらの情報を、ＰＲＡＣＨや、ＰＵＣＣＨ（physical uplink control channel）、ＰＵＳＣＨ（physical uplink shared channel）等を利用してｅＮＢ１１宛に送信してよい。
ＰＲＡＣＨは、リレーＵＥ１３が、ｅＮＢ１１に初回アクセスする場合、あるいは、ｅＮＢ１１との間でＲＲＣ（radio resource control）コネクションを再確立（re-establishment）する場合に用いられる。
例えば、リレーＵＥ１３は、ＭＵＥ１２の情報とリレーＵＥ１３のＴＡ情報とを、ランダムアクセス（ＲＡ）プリアンブルを用いて、ｅＮＢ１１に通知してもよいし、ＲＲＣコネクション再確立要求信号を用いてｅＮＢ１１に通知してもよい。
ＲＲＣコネクション再確立要求信号を用いる場合、ｅＮＢ１１は、ＲＲＣコネクション再設定（RRC connection reconfiguration）信号をリレーＵＥ１３へ送信してよい（ステップＳ４）。リレーＵＥ１３は、ＲＲＣコネクション再設定信号を受信することで、ＲＲＣコネクション再確立要求信号をｅＮＢ１１へ送信することが可能になる。
一方、リレーＵＥ１３とｅＮＢ１１との間のＲＲＣコネクションが確立済みで、ＰＵＣＣＨやＰＵＳＣＨが利用可能な状態にあれば、リレーＵＥ１３は、ＰＵＣＣＨやＰＵＳＣＨにて、ＭＵＥ１２の情報とリレーＵＥ１３のＴＡ情報とをｅＮＢ１１に通知してよい。
ｅＮＢ１１は、リレーＵＥ１３から、ＭＵＥ１２の情報とリレーＵＥ１３のＴＡ情報とを受信すると、Ｃ−ＲＮＴＩ及びリレーＵＥ１３のレイヤ２の識別子（relay UE L2 ID）を、ＤＬのＣＥによってＭＵＥ１２宛に送信してよい（ステップＳ５）。
「Ｃ−ＲＮＴＩ」は、「cell-radio network temporary identifier」の略称であり、ｅＮＢ１１によってＭＵＥ１２に割り当てられる一時的なセル識別子の一例である。Ｃ−ＲＮＴＩ及びリレーＵＥレイヤ２ＩＤの送信には、例示的に、ＤＬのデータチャネルの一例であるＰＤＳＣＨが用いられてよい。
例えば、ｅＮＢ１１は、ＰＤＳＣＨにてＭＵＥ１２へ送信されるランダムアクセス応答（レスポンス）メッセージを用いて、Ｃ−ＲＮＴＩ及びリレーＵＥレイヤ２ＩＤをＭＵＥ１２に通知してよい。
なお、ネットワークリレーは、レイヤ３リレーであるが、ｅＮＢ１１をアシストするために、レイヤ２リレーに拡張できる。そのため、ｅＮＢ１１は、ＭＵＥ１２宛に、レイヤ２のＩＤを送信してよい。
レイヤ２リレーでは、受信した無線（ＲＦ）信号を復調及び復号してから、再度、符号化及び変調を行なってＲＦ信号を送信してよい。レイヤ２のリレーでは、受信信号の再度の符号化及び変調を行なうため、他セル干渉や雑音増幅による受信特性劣化の改善効果が期待できる。レイヤ２のリレーでは、ユーザデータの再送処理や伝送処理は不要でよい。
ｅＢＮ１１は、ＭＵＥ１２がリレーＵＥ１３との間のＤ２Ｄ通信に用いるリソースの割当情報と、リレーＵＥ１３のＴＡ情報を基に決定したＴＡコマンドとを、ＭＵＥ１２宛に送信してよい（ステップＳ６）。Ｄ２Ｄ通信に用いるリソースは、便宜的に、「Ｄ２Ｄリソース」と称してよい。
Ｄ２Ｄリソースの割当情報及びＴＡコマンドの送信には、例示的に、ＤＬの制御チャネルの一例であるＰＤＣＣＨが用いられてよい。なお、ステップＳ５とステップＳ６とは、１つのステップに統合されてもよい。
ＭＵＥ１２は、ｅＮＢ１１から受信したＤ２Ｄリソースの割当情報に従って、ＳＡ（scheduling assignment）メッセージをリレーＵＥ１３宛に送信してよい（ステップＳ７）。ＳＡは、例示的に、ＭＵＥ１２の送信データ信号が伝搬する物理チャネルに関連付いた受信リソースの周波数領域及び時間領域における位置を示す。
その後、ＭＵＥ１２は、リレーＵＥ１３へＤ２Ｄデータ信号を、ＴＡコマンドで指定された送信タイミングで、リレーＵＥ１３へ送信してよい（ステップＳ８）。リレーＵＥ１３は、ＭＵＥ１２からＤ２Ｄデータ信号を受信すると、受信したＤ２Ｄデータ信号をｅＮＢ１１宛に転送してよい（ステップＳ９）。
以上のように、第１実施例によれば、ｅＮＢ１１は、リレーＵＥ１３のＴＡ情報を基に、ｅＮＢ１１に対して直接のＵＬ通信が利用可能でない（別言すると、制限された）ＭＵＥ１２のためのＴＡ情報を決定して当該ＭＵＥ１２へＴＡコマンドを送信できる。
別言すると、ｅＮＢ１１は、個々のＭＵＥ１２とリレーＵＥ１３との間のＴＡ情報には基づかずに、リレーＵＥ１３とｅＮＢ１１との間のＴＡ情報を基に、ＭＵＥ１２がリレーＵＥ１３に送信するＤ２Ｄデータ信号の送信タイミングを調整あるいは制御してよい。
その理由は、複数のＭＵＥ１２がリレーＵＥ１３に接続可能な状況では、個々のＭＵＥ１２とリレーＵＥ１３との間の距離は同じであるか異なっていても大きなバラツキは無いと近似的に扱ってよい場合があるからである。
そのような場合、簡易的に、リレーＵＥ１３とｅＮＢ１１との間のＴＡ情報に基づいて、個々のＭＵＥ１２のリレーＵＥ１３に対する送信タイミングを制御したとしても、異なるＭＵＥ１２の送信信号間に干渉が生じる確率を或る程度は低減できる。
（ＭＵＥ、リレーＵＥ、及び、ｅＮＢの構成例）
次に、上述した第１実施例に係るＭＵＥ１２、リレーＵＥ１３、及び、ｅＮＢ１１の構成例について、それぞれ、図４〜図６を参照して説明する。
（ＭＵＥ１２の構成例）
図４は、ＭＵＥ１２の構成例を示すブロック図である。図４に示すように、ＭＵＥ１２は、例示的に、セルラー通信向けの送信処理部１２１及び受信処理部１２２と、Ｄ２Ｄ通信向けの送信処理部１２３及び受信処理部１２４と、制御部１２５と、を備えてよい。
セルラー通信向けの受信処理部１２２及びＤ２Ｄ通信向けの送信処理部１２３は、リレーＵＥ１３を介さずにｅＮＢ１１からＤＬの信号を受信し、リレーＵＥ１３を介してｅＮＢ１１へＵＬの信号を送信する通信部の一例であると捉えてよい。
セルラー通信向けの送信処理部１２１は、例示的に、チャネルエンコーダ１２１１、逆高速フーリエ変換器（ＩＦＦＴ）１２１２、ＣＰ付加器（Cyclic Prefix Adder）１２１３、無線（ＲＦ）送信部１２１４、及び、送信アンテナ１２１５を備えてよい。
チャネルエンコーダ１２１１は、例示的に、ＵＬのセルラー通信で送信するデータトラフィックをチャネル符号化する。
ＩＦＦＴ１２１２は、例示的に、チャネル符号化されたデータトラフィックにＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）を施す。ＩＦＦＴによって周波数領域の信号（例えば、ベースバンド信号）であるデータトラフィックが時間領域の信号に変換される。
ＣＰ付加器１２１３は、例示的に、ＩＦＦＴ１２１２にて得られた時間領域の信号に対してＣＰを付加する。ＣＰの付加によって、送信信号のシンボル間干渉やサブキャリア間干渉を抑制できる。
ＲＦ送信部１２１４は、例示的に、ＣＰが付加された送信ベースバンド信号を無線周波数に変換して送信アンテナ１２１５を通じて送信する。
一方、セルラー通信向けの受信処理部１２２は、例示的に、受信アンテナ１２２０、ＲＦ受信部１２２１、ＣＰ除去器（Cyclic Prefix Remover）１２２２、及び、ＰＤＳＣＨ復調部１２２３を備えてよい。
ＲＦ受信部１２２１は、例示的に、受信アンテナ１２２０を通じて受信した、ＤＬのセルラー通信の無線信号をベースバンド信号に変換する。
ＣＰ除去器１２２２は、例示的に、受信ベースバンド信号に付加されているＣＰを除去する。
ＰＤＳＣＨ復調部１２２３は、例示的に、ＣＰが除去された受信ベースバンド信号から、ＤＬのデータチャネルの一例であるＰＤＳＣＨの信号を復調する。
Ｄ２Ｄ通信向けの送信処理部１２３は、例示的に、ＳＡ（Schedule Assignment）生成部１２３１、Ｄ２Ｄデータ生成部１２３２、ＤＳ（Discovery Signal）生成部１２３３、ＲＦ送信部１２３４、及び、送信アンテナ１２３５を備えてよい。
ＳＡ生成部１２３１は、例示的に、既述のＳＡを生成する。
Ｄ２Ｄデータ生成部１２３２は、例示的に、Ｄ２Ｄデータ信号を生成する。
ＤＳ生成部１２３３は、例示的に、リレーＵＥ１３を探索、発見するための既述のディスカバリ信号（ＤＳ）を生成する。
ＲＦ送信部１２３４は、例示的に、上述した各生成部１２３１〜１２３３で生成された信号を無線周波数の信号に変換して送信アンテナ１２３５から送信する。
ＤＳ生成部１２３３及びＲＦ送信部１２３４を含むブロックは、ＤＳを送信する送信部の一例であると捉えてよい。
一方、Ｄ２Ｄ通信向けの受信処理部１２４は、例示的に、受信アンテナ１２４０、ＲＦ受信部１２４１、Ｄ２Ｄ ＤＳ検出部１２４２、及び、Ｄ２Ｄデータ信号復調部１２４３を備えてよい。
ＲＦ受信部１２４１は、受信アンテナ１２４０で受信された、Ｄ２Ｄ通信の無線信号をベースバンド信号に変換する。
Ｄ２Ｄ ＤＳ検出部１２４２は、例示的に、受信ベースバンド信号から、他のＵＥ１２が送信したＤＳを検出する。
Ｄ２Ｄデータ信号復調部１２４３は、例示的に、受信ベースバンド信号から、Ｄ２Ｄデータ信号を復調する。
ＭＵＥ１２の制御部１２５は、例示的に、ｅＮＢ１１からＤＬの信号にて受信された、ＵＬの信号の送信タイミングを制御するＴＡ情報によって、ＵＬの信号の送信タイミングを制御してよい。当該ＴＡ情報は、ｅＮＢ１１とリレーＵＥ１３との間のＴＡ情報を用いてｅＮＢ１１で決定された情報である。
非限定的な一例として、制御部１２５は、リソース設定（Resource Configuration）／ＴＡコマンド部１２５１、及び、Ｄ２Ｄスケジューラ１２５３を備えてよい。
リソース設定／ＴＡコマンド部１２５１は、例示的に、ＰＤＳＣＨ復調部１２２３で復調された信号から得られるリソース割当情報及びＴＡコマンドを基に、Ｄ２Ｄリソースの設定（configuration）を行なう。ＴＡコマンドに基づくＤ２Ｄリソースの設定によって、Ｄ２Ｄデータ信号の送信タイミングをＴＡコマンドに応じたタイミングに制御することが可能である。
Ｄ２Ｄスケジューラ１２５３は、例示的に、リソース設定／ＴＡコマンド部１２５１によるリソース設定に従って、既述のＳＡ、Ｄ２Ｄデータ信号、及び、ＤＳの送信にそれぞれ用いるＤ２Ｄリソースのスケジューリングを行なう。
（リレーＵＥ１３の構成例）
図５は、リレーＵＥ１３の構成例を示すブロック図である。図５に示すように、リレーＵＥ１３は、例示的に、セルラー通信向けの送信処理部１３１及び受信処理部１３２と、Ｄ２Ｄ通信向けの送信処理部１３３及び受信処理部１３４と、制御部１３５と、を備えてよい。
Ｄ２Ｄ通信向けの受信処理部１３４、及び、セルラー通信向けの送信処理部１３１は、例示的に、ｅＮＢ１１からＤＬの信号を受信するＭＵＥ１２が送信したＵＬの信号をｅＮＢ１１へ中継する通信部の一例であると捉えてよい。
セルラー通信向けの送信処理部１３１は、ＭＵＥ１２によるＵＬの信号の送信タイミングをｅＮＢ１１がＤＬの信号によって制御するために用いる情報として、ｅＮＢ１１とリレーＵＥ１３との間のＴＡ情報を、ｅＮＢ１１へ送信する送信部の一例である。
非限定的な一例として、送信処理部１３１は、チャネルエンコーダ１３１１、ＵＬ信号生成部１３１２、ＩＦＦＴ１３１３、ＣＰ付加器１３１４、ＲＦ送信部１３１５、及び、送信アンテナ１３１６を備えてよい。
チャネルエンコーダ１３１１は、例示的に、ＵＬのセルラー通信で送信するデータトラフィックをチャネル符号化する。チャネルエンコーダ１３１１で符号化されるデータトラフィックには、リレーＵＥ１３で生成されたデータトラフィックに限らず、Ｄ２Ｄ通信向けの受信処理部１３４で受信されたＤ２Ｄデータ信号のトラフィックが含まれてよい。
ＵＬ信号生成部１３１２は、例示的に、ｅＮＢ１１宛のＵＬの信号（例えば、ＰＲＡＣＨ信号やＲＲＣコネクション再確立要求信号、ＰＵＣＣＨ信号、ＰＵＳＣＨ信号等）を生成する。
図３のステップＳ３に例示したように、ＰＲＡＣＨを用いてＭＵＥ ＩＤとリレーＵＥ１３のＴＡ情報とをｅＮＢ１１に通知する場合、ＵＬ信号生成部１３１２は、これらの情報を示すＲＡプリアンブルを含むＰＲＡＣＨ信号を生成してよい。
ＲＲＣコネクション再確立要求信号を用いてＭＵＥ ＩＤとリレーＵＥ１３のＴＡ情報とをｅＮＢ１１に通知する場合、ＵＬ信号生成部１３１２は、これらの情報セットを含むＲＲＣコネクション再確立要求信号を生成してよい。
ＰＵＣＣＨを用いてＭＵＥ ＩＤとリレーＵＥ１３のＴＡ情報とをｅＮＢ１１に通知する場合、ＵＬ信号生成部１３１２は、これらの情報セットを含むＰＵＣＣＨ信号を生成してよい。
ＰＵＳＣＨを用いてＭＵＥ ＩＤとリレーＵＥ１３のＴＡ情報とをｅＮＢ１１に通知する場合、ＵＬ信号生成部１３１２は、これらの情報セットを含むＰＵＳＣＨ信号を生成してよい。
ＩＦＦＴ１３１３は、例示的に、チャネルエンコーダ１３１１及びＵＬ信号生成部１３１２の出力信号にＩＦＦＴを施すことで、当該出力信号を周波数領域から時間領域の信号に変換する。
ＣＰ付加器１３１４は、ＩＦＦＴ１３１３の出力信号である時間領域の送信ベースバンド信号に対してＣＰを付加する。
ＲＦ送信部１３１５は、例示的に、ＣＰが付加された送信ベースバンド信号を無線周波数に変換して送信アンテナ１３１６を通じて送信する。
一方、セルラー通信向けの受信処理部１３２は、例示的に、受信アンテナ１３２０、ＲＦ受信部１３２１、ＣＰ除去器１３２２、及び、ＰＤＳＣＨ復調部１３２３を備えてよい。
ＲＦ受信部１３２１は、例示的に、例示的に、受信アンテナ１３２０を通じて受信した、ＤＬのセルラー通信の無線信号をベースバンド信号に変換する。
ＣＰ除去器１３２２は、例示的に、受信ベースバンド信号に付加されているＣＰを除去する。
ＰＤＳＣＨ復調部１３２３は、例示的に、ＣＰが除去された受信ベースバンド信号から、ＤＬのデータチャネルの一例であるＰＤＳＣＨの信号を復調する。
Ｄ２Ｄ通信向けの送信処理部１３３は、例示的に、ＳＡ生成部１３３１、Ｄ２Ｄデータ生成部１３３２、ＤＳ生成部１３３３、ＲＦ送信部１３３４、及び、送信アンテナ１３３５を備えてよい。
ＳＡ生成部１３３１は、例示的に、ＳＡを生成する。
Ｄ２Ｄデータ生成部１３３２は、例示的に、Ｄ２Ｄデータ信号を生成する。
ＤＳ生成部１３３３は、例示的に、ＵＥ１２又は他のＵＥ１３を探索、発見するためのＤＳを生成する。
ＲＦ送信部１３３４は、例示的に、上述した各生成部１３３１〜１３３３で生成された信号を無線周波数の信号に変換して送信アンテナ１３３５から送信する。
一方、Ｄ２Ｄ通信向けの受信処理部１３４は、例示的に、受信アンテナ１３４０、ＲＦ受信部１３４１、Ｄ２Ｄ ＤＳ検出部１３４２、及び、Ｄ２Ｄデータ復調部１３４３を備えてよい。
ＲＦ受信部１３４１は、受信アンテナ１３４０で受信された、Ｄ２Ｄ通信の無線信号をベースバンド信号に変換する。
Ｄ２Ｄ ＤＳ検出部１３４２は、例示的に、受信ベースバンド信号から、ＵＥ１２又は他のＵＥ１３が送信したＤＳを検出する。
ＲＦ受信部１３４１及びＤ２Ｄ ＤＳ検出部１３４２を含むブロックは、ＭＵＥ１２が送信したＤＳを受信する受信部の一例であると捉えてよい。
Ｄ２Ｄデータ復調部１３４３は、例示的に、受信ベースバンド信号から、Ｄ２Ｄデータ信号を復調する。復調されたＤ２Ｄデータ信号は、チャネルエンコーダ１３１１にてチャネル符号化されてｅＮＢ１１宛に送信アンテナ１３１６から送信されてよい。
リレーＵＥ１３の制御部１３５は、例示的に、リソース設定／ＴＡコマンド部１３５１、及び、Ｄ２Ｄスケジューラ１３５３を備えてよい。
リソース設定／ＴＡコマンド部１３５１は、例示的に、ＰＤＳＣＨ復調部１３２３で復調された信号から得られるリソース割当情報及びＴＡコマンドを基に、Ｄ２Ｄリソースの設定（configuration）を行なう。ＴＡコマンドに基づくＤ２Ｄリソースの設定によって、Ｄ２Ｄデータ信号の送信タイミングをＴＡコマンドに応じたタイミングに制御することが可能である。
また、リソース設定／ＴＡコマンド部１３５１は、Ｄ２Ｄ ＤＳ検出部１３４２で検出されたＤＳに含まれるＭＵＥ ＩＤを、リレーＵＥ１３のＴＡ情報と共に、ＵＬ信号生成部１３１２へ出力してよい。
Ｄ２Ｄスケジューラ１３５３は、例示的に、リソース設定／ＴＡコマンド部１３５１によるリソース設定に従って、既述のＳＡ、データ信号、及び、ＤＳの送信にそれぞれ用いるＤ２Ｄリソースのスケジューリングを行なう。
（ｅＮＢ１１の構成例）
図６は、ｅＮＢ１１の構成例を示すブロック図である。図６に示すように、ｅＮＢ１１は、例示的に、ＵＬの受信処理部１１１、ＤＬの送信処理部１１２、及び、制御部１１３を備えてよい。
受信処理部１１１は、ＭＵＥ１２が送信したＵＬの信号を中継するリレーＵＥ１３から、リレーＵＥ１３とｅＮＢ１２との間のＴＡ情報を受信する受信部の一例であると捉えてよい。
非限定的な一例として、受信処理部１１１は、例示的に、受信アンテナ１１１０、ＲＦ受信部１１１１、ＣＰ除去器１１１２、ＦＦＴ（Fast Fourier Transformer）１１１３、及び、物理チャネルセパレータ１１１４を備えてよい。また、受信処理部１１１は、データ信号復調部１１１５、制御信号復調部１１１７、及び、チャネルデコーダ１１１６，１１１８を備えてよい。
ＲＦ受信部１１１１は、受信アンテナ１１１０を通じて受信した、ＵＬのセルラー通信の無線信号をベースバンド信号に変換する。
ＣＰ除去器１１１２は、例示的に、受信ベースバンド信号に付加されているＣＰを除去する。
ＦＦＴ１１１３は、例示的に、ＣＰが除去された受信ベースバンド信号に高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を施すことで、受信ベースバンド信号を時間領域から周波数領域の信号に変換する。
物理チャネルセパレータ１１１４は、例示的に、ＦＦＴ後の周波数領域の受信ベースバンド信号をＵＬの物理チャネル毎の信号に分離する。ＵＬの物理チャネルの一例は、ＰＵＳＣＨ、ＰＵＣＣＨ、ＰＲＡＣＨである。
ＰＵＳＣＨは、ＵＬのデータチャネルの一例である。ＰＵＣＣＨは、ＵＬの制御チャネルの一例である。
データ信号復調部１１１５は、例示的に、物理チャネルセパレータ１１１４で分離されたデータチャネル信号を復調する。
チャネルデコーダ１１１６は、例示的に、データ信号復調部１１１５で復調されたデータチャネル信号を復号する。
制御信号復調部１１１７は、例示的に、物理チャネルセパレータ１１１４で分離された、制御チャネルの信号（「制御信号」と称してよい。）を復調する。
チャネルデコーダ１１１８は、例示的に、制御信号復調部１１１７で復調された制御信号を復号する。
一方、ＤＬの送信処理部１１２は、例示的に、ページング信号生成部１１２１、ＤＬデータ信号生成部１１２２、ＤＬ制御信号生成部１１２３、ＩＦＦＴ１１２４、ＣＰ付加器１１２５、ＲＦ送信部１１２６、及び、送信アンテナ１１２７を備えてよい。
ページング信号生成部１１２１は、例示的に、図３のステップＳ３に例示したページング信号を生成する。
ページング信号生成部１１２１、ＩＦＦＴ１１２４、ＣＰ付加器１１２５、及び、ＲＦ送信部１１２６を含むブロックは、ページング信号を送信する送信部の一例であると捉えてよい。
ＤＬデータ信号生成部１１２２は、例示的に、ＤＬのデータ信号（例えば、ＰＤＳＣＨ信号）を生成する。ＤＬのデータ信号は、制御部１１３の後述するＤ２Ｄリソーススケジューラ１１３３によるＤ２Ｄリソースの割当情報に基づいて生成されてよい。
ＤＬ制御信号生成部１１２３は、例示的に、ＤＬの制御信号（例えば、ＰＤＣＣＨ信号）を生成する。当該ＤＬの制御信号に、図３のステップＳ５にて既述のＣ−ＲＮＴＩ及びリレーＵＥレイヤ２ＩＤが含められてよい。また、制御部１１３の後述する決定部１１３２で決定されたＴＡ情報が、ＤＬの制御信号に含められてよい。
ＩＦＦＴ１１２４は、例示的に、上述した各生成部１１２１〜１１２３で生成された信号にＩＦＦＴを施して周波数領域から時間領域への信号変換を行なう。
ＣＰ付加器１１２５は、例示的に、ＩＦＦＴ１１２４にて得られた時間領域の信号にＣＰを付加する。
ＲＦ送信部１１２６は、例示的に、ＣＰ付加器１１２５にてＣＰが付加された信号（送信ベースバンド信号）を無線周波数に変換して送信アンテナ１１２７を通じて送信する。
ｅＮＢ１１の制御部１１３は、例示的に、リレーＵＥ１３から受信したＴＡ情報を用いて、ＭＵＥ１２がＵＬの信号を送信するタイミングを、ＭＵＥ１２へのＤＬの信号によって制御する。
非限定的な一例として、制御部１１３は、リレーＵＥレイヤ２ＩＤ、ＭＵＥ ＩＤ及びＴＡ情報を決定する決定部１１３２と、Ｄ２Ｄリソーススケジューラ１１３３と、を備えてよい。
決定部１１３２は、例示的に、チャネルデコーダ１１１８で復号された制御信号を基に、図３のステップＳ５及びＳ６でＭＵＥ１２に通知する情報（例：リレーＵＥレイヤ２ＩＤ、Ｃ−ＲＮＴＩ、及び、ＴＡ情報）を決定する。
Ｄ２Ｄリソーススケジューラ１１３３は、例示的に、チャネルデコーダ１１１８で復号された制御信号を基に、図３のステップＳ６でＭＵＥ１２に通知する情報（例：Ｄ２Ｄリソースの割当情報）を決定する。
（第２実施例）
次に、図７を参照して第２実施例の動作例について説明する。
図７に例示するように、ｅＮＢ１１は、第１実施例と同様に、ページング情報をＤＬへ送信する（ステップＳ１１及びＳ１２）。
ページング情報がリレーＵＥ１３にて受信されると、リレーＵＥ１３は、リレーＵＥ１３とＤ２Ｄ通信を行なうＭＵＥ１２を探索、発見するために、ＤＳを送信してよい（ステップＳ１３）。
ＭＵＥ１２は、リレーＵＥ１３が送信したＤＳを受信すると、その応答であるＤＳ応答信号を、ＤＳ送信元のリレーＵＥ１３宛に送信してよい（ステップＳ１４）。ＤＳ応答信号には、ＭＵＥ ＩＤの一例としてＳ−ＴＭＳＩが含められてよい。
リレーＵＥ１３は、ＭＵＥ１２からＤＳ応答信号を受信すると、当該ＭＵＥ１２とリレーＵＥ１３との間のＴＡ情報を推定してよい（ステップＳ１５）。
例えば図８に示すように、ステップＳ１３でリレーＵＥ１３が送信したＤＳの送信タイミングが「ｔ０」であり、当該ＤＳをＭＵＥ１２が受信したタイミングが「ｔ１」であったと仮定する。
また、ステップＳ１４でＭＵＥ１２が送信したＤＳ応答信号の送信タイミングが「ｔ２」であり、当該ＤＳ応答信号をリレーＵＥ１３が受信したタイミングが「ｔ３」であったと仮定する。
この場合、ＭＵＥ１２とリレーＵＥ１３との間の伝搬遅延ｔｄは、ｔｄ＝［（ｔ３−ｔ０）−（ｔ２−ｔ１）］／２と推定できる。よって、リレーＵＥ１３は、ＭＵＥ１２のためのＴＡ情報を２×ｔｄとして推定できる。なお、上記のタイミング差分（ｔ２−ｔ１）の情報は、例示的に、ＭＵＥ１２がリレーＵＥ１３へ送信してよい。例えば、ＭＵＥ１２は、上記のＤＳ応答信号にＤＳタイミング差分（ｔ２−ｔ１）の情報を含めてよい。
なお、上記のＴＡ情報の推定方法は、一例に過ぎず、他の推定方法を用いてもよい。例えば、ＭＵＥ１２とリレーＵＥ１３との間のランダムアクセスプロシージャにおいて、ＲＡプリアンブルの相関性を用いてＴＡ情報が推定されてもよい。
ＴＡ情報が推定されると、リレーＵＥ１３は、図７に例示するように、ＭＵＥ ＩＤと、推定したＴＡ情報と、リレーＵＥ１３のＴＡ情報と、を、ｅＮＢ１１宛に送信してよい（ステップＳ１６）。
これらの情報の送信には、例示的に、ＰＲＡＣＨや、ＰＵＣＣＨ、ＰＵＳＣＨ等を利用してよい。
ＰＲＡＣＨは、リレーＵＥ１３が、ｅＮＢ１１に初回アクセスする場合、あるいは、ｅＮＢ１１との間でＲＲＣ（radio resource control）コネクションを再確立（re-establishment）する場合に用いられる。
例えば、リレーＵＥ１３は、ＭＵＥ ＩＤと、推定したＴＡ情報と、リレーＵＥ１３のＴＡ情報と、を、ランダムアクセス（ＲＡ）プリアンブルを用いてｅＮＢ１１に通知してもよいし、ＲＲＣコネクション再確立要求信号を用いてｅＮＢ１１に通知してもよい。
ＲＲＣコネクション再確立要求信号を用いる場合、ｅＮＢ１１は、ＲＲＣコネクション再設定（RRC connection reconfiguration）信号をリレーＵＥ１３へ送信してよい。リレーＵＥ１３は、ＲＲＣコネクション再設定信号を受信することで、ＲＲＣコネクション再確立要求信号をｅＮＢ１１へ送信することが可能になる。
一方、リレーＵＥ１３とｅＮＢ１１との間のＲＲＣコネクションが確立済みで、ＰＵＣＣＨやＰＵＳＣＨが利用可能な状態にあれば、リレーＵＥ１３は、ＰＵＣＣＨやＰＵＳＣＨを用いて、上記３つの情報をｅＮＢ１１に通知してよい。
ｅＮＢ１１は、リレーＵＥ１３から上記３つの情報を受信すると、ＭＵＥ１２のためのＴＡ情報を決定してよい（ステップＳ１７）。非限定的な一例として、ｅＮＢ１１は、リレーＵＥ１３で推定されたＴＡ情報と、リレーＵＥ１３のＴＡ情報と、のうち小さいＴＡ情報、あるいは、各ＴＡ情報の平均値を、ＭＵＥ１２のためのＴＡ情報に決定してよい。
ＭＵＥ１２のためのＴＡ情報が決定すると、リレーＵＥ１３は、Ｃ−ＲＮＴＩ及びリレーＵＥ１３のレイヤ２の識別子（relay UE L2 ID）を、ＤＬのＣＥによってＭＵＥ１２宛に送信してよい（ステップＳ１８）。Ｃ−ＲＮＴＩ及びリレーＵＥレイヤ２ＩＤの送信には、例示的に、ＤＬのデータチャネルの一例であるＰＤＳＣＨが用いられてよい。
例えば、ｅＮＢ１１は、ＰＤＳＣＨにてＭＵＥ１２へ送信されるランダムアクセス応答（レスポンス）メッセージを用いて、Ｃ−ＲＮＴＩ及びリレーＵＥレイヤ２ＩＤをＭＵＥ１２に通知してよい。
更に、ｅＢＮ１１は、ＭＵＥ１２がリレーＵＥ１３との間のＤ２Ｄリソースの割当情報と、ステップＳ１７で決定したＴＡ情報に応じたＴＡコマンドとを、ＭＵＥ１２宛に送信してよい（ステップＳ１９）。
Ｄ２Ｄリソースの割当は、例示的に、「３ＧＰＰ Ｒｅｌｅａｓｅ １２」に記述されている「モード１」に従って行なわれてよい。「モード１」は、「Scheduled resource allocation」とも称される。
「モード１」では、ＭＵＥ１２は、ｅＮＢ１１とＲＲＣコネクションが確立した状態において、ｅＮＢ１１に対してリソースの割当要求を行なう。ｅＮＢ１１は、当該要求を受信すると、要求元ＭＵＥ１２との間で物理サイドリンク（physical sidelink）の制御チャネル及びデータチャネルの送受信に用いるリソースをスケジューリングする。
ＭＵＥ１２は、ｅＮＢ１１へ「ＰｒｏＳＥ ＢＳＲ」を送信することで、ｅＮＢ１１にダイレクトに送信したいデータ量に関する情報をｅＮＢ１１に通知した上で、スケジューリングリクエスト（ＳＲ）をｅＮＢ１１宛に送信する。
「ＰｒｏＳＥ ＢＳＲ」は、「proximity-based services buffer status report」の略称である。ＳＲは、個別チャネルで送信されてもよいし（dedicated SR）、ランダムアクセスチャネルで送信されてもよい。
ｅＮＢ１１は、ＭＵＥ１２から受信した「ＰｒｏＳＥ ＢＳＲ」を基に、ＭＵＥ１２が送信したいデータ量に見合ったリソースをスケジューリングする。なお、図３に例示したステップＳ６においても、Ｄ２Ｄリソースの割当は「モード１」に従って実施されてよい。
図７のステップＳ１９におけるＤ２Ｄリソースの割当情報及びＴＡコマンドの送信には、例示的に、ＤＬの制御チャネルの一例であるＰＤＣＣＨが用いられてよい。なお、ステップＳ１８とステップＳ１９とは、１つのステップに統合されてもよい。
ＭＵＥ１２は、ｅＮＢ１１から受信したＤ２Ｄリソースの割当情報に従って、ＳＡメッセージをリレーＵＥ１３宛に送信してよい（ステップＳ２０）。
その後、ＭＵＥ１２は、リレーＵＥ１３へＤ２Ｄデータ信号を、ＴＡコマンドで指定された送信タイミングで、リレーＵＥ１３へ送信してよい（ステップＳ２１）。リレーＵＥ１３は、ＭＵＥ１２からＤ２Ｄデータ信号を受信すると、受信したＤ２Ｄデータ信号をｅＮＢ１１宛に転送してよい（ステップＳ２２）。
以上のように、第２実施例によれば、第１実施例とは異なって、ｅＮＢ１１は、個々のＭＵＥ１２とリレーＵＥ１３との間のＴＡ情報と、リレーＵＥ１３とｅＮＢ１１との間のＴＡ情報と、を基に、ＭＵＥ１２の送信タイミングを調整あるいは制御する。
したがって、ｅＮＢ１１に対してダイレクトなＵＬ通信が制限された複数のＭＵＥ１２がリレーＵＥ１３宛に送信した信号間に干渉が生じる確率を、第１実施例よりも低減できる。
（ＭＵＥ、リレーＵＥ、及び、ｅＮＢの構成例）
次に、上述した第２実施例に係るＭＵＥ１２、リレーＵＥ１３、及び、ｅＮＢ１１の構成例について、それぞれ、図９〜図１１を参照して説明する。
（ＭＵＥ１２の構成例）
図９は、第２実施例に係るＭＵＥ１２の構成例を示すブロック図である。図９に例示する構成例は、第１実施例の図４に例示した構成例と比較して、ＤＳ応答生成部１２４４を追加的に備える点が異なる。また、制御部１２５において、リソース設定／ＴＡコマンド部１２５１に代えて、リソース設定／ＴＡコマンド部１２５１ａが備えられる点も異なる。
ＤＳ応答生成部１２４４は、例えば、図７のステップＳ１３に例示したＤＳ信号がＤ２Ｄ ＤＳ検出部１２４２で検出されると、図７のステップＳ１４に例示したＤＳ応答信号を生成する。ＤＳ応答生成部１２４４で生成されたＤＳ応答信号は、例示的に、ＲＦ送信部１２３４を通じて送信アンテナ１２３５からリレーＵＥ１３に向けて送信される。
リソース設定／ＴＡコマンド部１２５１ａは、第１実施例と同様に、例示的に、ＰＤＳＣＨ復調部１２２３で復調された信号から得られるリソース割当情報及びＴＡコマンドを基に、Ｄ２Ｄリソースの設定を行なう。第１実施例と同様、ＴＡコマンドに基づくＤ２Ｄリソースの設定によって、Ｄ２Ｄデータ信号の送信タイミングをＴＡコマンドに応じたタイミングに制御することが可能である。
ただし、第２実施例において、ＰＤＳＣＨ復調部１２２３で復調された信号から得られるＴＡコマンドは、リレーＵＥ１３が推定したＴＡ情報と、リレーＵＥ１３のＴＡ情報と、を基にｅＮＢ１１が決定したＴＡ情報の一例である。
したがって、第２実施例のＭＵＥ１２における制御部１２５は、リレーＵＥ１３が推定したＴＡ情報とリレーＵＥ１３のＴＡ情報とを基にｅＮＢ１１において決定されたＴＡコマンドによって、ＵＬの信号の送信タイミングを制御することになる。
（リレーＵＥ１３の構成例）
図１０は、第２実施例に係るリレーＵＥ１３の構成例を示すブロック図である。図１０に例示する構成例は、第１実施例の図５に例示した構成例と比較して、例えば、Ｄ２Ｄ ＤＳ検出部１３４２に代えて、ＤＳ応答検出部１３４４が備えられる点が異なる。また、制御部１３５に、ＴＡ推定部１３５２が追加的に備えられる点が異なる。
ＤＳ応答検出部１３４４は、例示的に、図７のステップＳ１４に例示したように、ＭＵＥ１２が送信したＤＳ応答信号を検出する。
ＴＡ推定部１３５２は、例示的に、ＤＳ応答検出部１３４４でＤＳ応答信号が検出されると、例えば図８に例示したように、ＤＳ応答信号の送信元ＭＵＥ１２とリレーＵＥ１３との間のＴＡ情報を推定する。
推定したＴＡ情報は、例示的に、ＤＳ応答信号の送信元ＭＵＥ１２のＩＤと共に、リソース設定／ＴＡコマンド部１３５１に提供されてよい。リソース設定／ＴＡコマンド部１３５１は、ＭＵＥ ＩＤと、ＴＡ推定部１３５２で推定されたＴＡ情報と、リレーＵＥ１３とｅＮＢ１３との間のＴＡ情報と、を、ＭＵＥ ＩＤＵＬ信号生成部１３１２に提供してよい。
これにより、ＵＬ信号生成部１３１２は、ＭＵＥ ＩＤと、ＴＡ推定部１３５２で推定されたＴＡ情報と、リレーＵＥ１３とｅＮＢ１３との間のＴＡ情報と、を含む、ｅＮＢ１１宛のＵＬ信号を生成できる。生成されたＵＬ信号は、ＲＦ送信部１３１５及び送信アンテナ１３１６を通じて、図７のステップＳ１６に例示したように、ｅＮＢ１１宛に送信される。
（ｅＮＢ１１の構成例）
図１１は、第２実施例に係るｅＮＢ１１の構成例を示すブロック図である。図１１に例示する構成例は、第１実施例の図６に例示した構成例に比して、図６の決定部１１３２に代えて、決定部１１３２ａが備えられる点が異なる。
決定部１１３２ａは、リレーＵＥ１３が送信したＵＬの制御信号から、制御信号復調部１１１７及びチャネルデコーダ１１１８による復調及び復号を通じて取得される情報を基に、図７のステップＳ１７に例示した決定処理を行なう。
例えば、決定部１１３２ａは、リレーＵＥレイヤ２ＩＤ、ＭＵＥ ＩＤ（例えば、Ｃ−ＲＮＴＩ）、及び、ＭＵＥ１２のためのＴＡ情報を決定する。
ここで、制御信号復調部１１１７及びチャネルデコーダ１１１８による復調及び復号を通じて取得される情報には、ＭＵＥ１２とリレーＵＥ１３との間のＴＡ情報と、リレーＵＥ１３とｅＮＢ１１との間のＴＡ情報と、が含まれる。
したがって、決定部１１３２ａは、図７のステップＳ１７で既述のとおり、２つのＴＡ情報のうち小さいＴＡ情報、あるいは、各ＴＡ情報の平均値を、ＭＵＥ１２のためのＴＡ情報に決定してよい。
決定部１１３２ａで決定された情報セットは、ＤＬ制御信号生成部１１２３に提供されてよい。これにより、ＤＬ制御信号生成部１１２３は、例示的に、決定部１１３２ａで決定された、リレーＵＥレイヤ２ＩＤ、ＭＵＥ ＩＤ、及び、ＭＵＥ１２のためのＴＡ情報のいずれか１以上を含むＤＬの制御信号を生成できる。生成されたＤＬの制御信号は、ＲＦ送信部１１２６及び送信アンテナ１１２７を通じて、ＭＵＥ１２宛に送信される。
（その他）
上述した第１実施例と第２実施例とは、組み合わせて実施されてもよい。例えば、リレーＵＥ１３は、当該リレーＵＥ１３に対する複数のＭＵＥ１２の距離が同程度であると判定できる場合に、第１実施例に従って動作し、距離にバラツキがあると判定できる場合に、第２実施例に従って動作してよい。
距離に関するバラツキの有無は、例示的に、リレーＵＥ１３において、ＭＵＥ１２から受信される信号の受信電力等の品質指標に基づいて判定してもよいし、ＧＰＳ等を利用して得られるＭＵＥ１２の位置情報に基づいて判定してもよい。「ＧＰＳ」は、「global positioning system」の略称である。
１ 無線通信システム
１１ 基地局（ｅＮＢ）
１１１ 受信処理部（ＵＬ）
１１１０ 受信アンテナ
１１１１ ＲＦ受信部
１１１２ ＣＰ除去器
１１１３ ＦＦＴ（Fast Fourier Transformer）
１１１４ 物理チャネルセパレータ
１１１５ データ信号復調部
１１１６，１１１８ チャネルデコーダ
１１１７ 制御信号復調部
１１２ 送信処理部（ＤＬ）
１１２１ ページング信号生成部
１１２２ ＤＬデータ信号生成部
１１２３ ＤＬ制御信号生成部
１１２４ ＩＦＦＴ
１１２５ ＣＰ付加器
１１２６ ＲＦ送信部
１１２７ 送信アンテナ
１１３ 制御部
１１３２，１１３２ａ リレーＵＥレイヤ２ＩＤ及びＣ−ＲＮＴＩ決定部
１１３３ Ｄ２Ｄリソーススケジューラ
１２ ＵＥ（ＭＵＥ）
１２１ 送信処理部（セルラー通信）
１２１１ チャネルエンコーダ
１２１２ ＩＦＦＴ
１２１３ ＣＰ付加器
１２１４ 無線（ＲＦ）送信部
１２１５ 送信アンテナ
１２２ 受信処理部（セルラー通信）
１２２０ 受信アンテナ
１２２１ ＲＦ受信部
１２２２ ＣＰ除去器
１２２３ ＰＤＳＣＨ復調部
１２３ 送信処理部（Ｄ２Ｄ通信）
１２３１ ＳＡ生成部
１２３２ Ｄ２Ｄデータ生成部
１２３３ ＤＳ生成部
１２３４ ＲＦ送信部
１２３５ 送信アンテナ
１２４ 受信処理部（Ｄ２Ｄ通信）
１２４０ 受信アンテナ
１２４１ ＲＦ受信部
１２４２ Ｄ２Ｄ ＤＳ検出部
１２４３ Ｄ２Ｄデータ復調部
１２４４ ＤＳ応答生成部
１２５ 制御部
１２５１，１２５１ａ リソース設定／ＴＡコマンド部
１２５３ Ｄ２Ｄスケジューラ
１３ リレーＵＥ
１３１ 送信処理部（セルラー通信）
１３１１ チャネルエンコーダ
１３１２ ＵＬ信号生成部
１３１３ ＩＦＦＴ
１３１４ ＣＰ付加器
１３１５ ＲＦ送信部
１３１６ 送信アンテナ
１３２ 受信処理部（セルラー通信）
１３２０ 受信アンテナ
１３２１ ＲＦ受信部
１３２２ ＣＰ除去器
１３２３ ＰＤＳＣＨ復調部
１３３ 送信処理部（Ｄ２Ｄ通信）
１３３１ ＳＡ生成部
１３３２ Ｄ２Ｄデータ生成部
１３３３ ＤＳ生成部
１３３４ ＲＦ送信部
１３３５ 送信アンテナ
１３４ 受信処理部（Ｄ２Ｄ通信）
１３４０ 受信アンテナ
１３４１ ＲＦ受信部
１３４２ Ｄ２Ｄ ＤＳ検出部
１３４３ Ｄ２Ｄデータ復調部
１３４４ ＤＳ応答検出部
１３５ 制御部
１３５１ リソース設定／ＴＡコマンド部
１３５２ ＴＡ推定部
１３５３ Ｄ２Ｄスケジューラ

Claims (10)

  1. 基地局と、
    リレーノードと、
    前記リレーノードを介さずに前記基地局からダウンリンクの信号を受信し、前記リレーノードを介して前記基地局へアップリンクの信号を送信する無線機器と、を備え、
    前記基地局は、
    前記基地局と前記リレーノードとの間の第１のタイミングアドバンスに関する情報を用いて、前記無線機器が前記アップリンクの信号を送信するタイミングを前記ダウンリンクの信号によって制御する、
    無線通信システム。
  2. 前記無線機器は、前記無線機器の識別子を含むディスカバリ信号を送信し、
    前記リレーノードは、前記ディスカバリ信号を受信すると、前記識別子と前記第１のタイミングアドバンスに関する情報とを、前記基地局へ送信する、請求項１に記載の無線通信システム。
  3. 前記無線機器は、前記基地局からページング信号を受信すると、前記ディスカバリ信号の送信を行なう、請求項２に記載の無線通信システム。
  4. 前記リレーノードは、
    送信したディスカバリ信号に対する応答信号を前記無線機器から受信することにより、前記無線機器と前記リレーノードとの間の第２のタイミングアドバンスに関する情報を推定し、
    前記識別子と、前記第１及び第２のタイミングアドバンスに関する情報と、を前記基地局へ送信し、
    前記基地局は、
    前記第１及び第２のタイミングアドバンスに関する情報に基づいて、前記無線機器が前記リレーノードへ信号を送信するタイミングを前記ダウンリンクの通信によって制御する、請求項２又は３に記載の無線通信システム。
  5. 前記リレーノードは、前記基地局に対する前記送信を、前記基地局に対するランダムアクセスチャネルにて行なう、請求項１〜４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
  6. 前記リレーノードは、前記基地局に対する前記送信を、前記基地局に対するＲＲＣ（radio resource control）コネクション再確立要求にて行なう、請求項１〜４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
  7. 前記リレーノードは、前記基地局に対する前記送信を、前記基地局との間で確立済みのアップリンクの制御チャネル又はデータチャネルにて行なう、請求項１〜４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
  8. リレーノードを介さずに基地局からダウンリンクの信号を受信し、前記リレーノードを介して前記基地局へアップリンクの信号を送信する通信部と、
    前記基地局と前記リレーノードとの間のタイミングアドバンスに関する情報を用いて前記基地局で決定されて、前記通信部において前記基地局から前記ダウンリンクの信号にて受信された、前記アップリンクの信号の送信タイミングを制御する情報によって、前記アップリンクの信号の送信タイミングを制御する制御部と、
    を備えた、無線機器。
  9. 無線機器と基地局との間のアップリンクの通信を中継するリレーノードであって、
    前記基地局からダウンリンクの信号を受信する前記無線機器が送信したアップリンクの信号を前記基地局へ中継する通信部と、
    前記無線機器による前記アップリンクの信号の送信タイミングを前記基地局が前記ダウンリンクの信号によって制御するために用いる情報として、前記基地局と前記リレーノードとの間のタイミングアドバンスに関する情報を、前記基地局へ送信する送信部と、
    を備えたリレーノード。
  10. 無線機器へダウンリンクの信号を送信する基地局であって、
    前記無線機器が送信したアップリンクの信号を中継するリレーノードから、前記リレーノードと前記基地局との間のタイミングアドバンスに関する情報を受信する受信部と、
    前記タイミングアドバンスに関する情報を用いて、前記無線機器が前記アップリンクの信号を送信するタイミングを、前記無線機器への前記ダウンリンクの信号によって制御する制御部と、
    を備えた、基地局。
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