JP6766232B2 - 基地局装置、端末装置、および通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信システムにおいて、端末装置間で直接通信を行うための無線制御装置、端末装置、および通信方法に関する。

近年、Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）においては、複数の端末装置（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ。以下、ＵＥという。）が基地局を介さずに直接通信を行うための技術である端末間通信（Ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ Ｄｅｖｉｃｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ。以下、Ｄ２Ｄ通信という。）について議論がなされている。

Ｄ２Ｄ通信は、例えば、ＬＴＥなどのセルラ通信のアップリンクに使用されている無線リソースの一部を用いて実行される。Ｄ２Ｄ通信が適用可能となる端末装置間の距離は、数１００ｍ程度と言われている。３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ） Ｒｅｌｅａｓｅ １２では、端末装置が近傍に位置する端末を検出する方法や、不特定の端末装置に対してデータをブロードキャストする手法が提案されている（たとえば、非特許文献１または２を参照。）。

３ＧＰＰ ＴＲ２３．７０３ Ｖｅｒ．０．４．１ "study on architecture enhancements to support proximity services (ProSe)" ２０１３年１月 ３ＧＰＰ ＴＲ３６．８４３ Ｖｅｒ．１２．０．１ "Study on LTE Device to Device Proximity Services" ２０１４年３月

しかしながら、端末間通信に用いられていた周波数バンドが利用不可能もしくは利用に適さないような状態となった場合に端末間通信を継続することができないという課題があった。

本発明はかかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、端末間通信の高い継続性を実現する無線制御装置、端末装置、および通信方法を提供することにある。

本発明のある態様は、無線制御装置に関する。この無線制御装置は、複数の端末装置の間で、基地局装置を介さずに直接的に無線通信を行う端末間通信を制御する無線制御装置であって、基地局装置においてサポートしていない周波数帯域を端末間通信に利用可能な無線リソースとして割り当てる制御部と、制御部によって割り当てた無線リソースに関するリソース情報を端末装置に対して送信する無線通信部とを備える。また、無線通信部は、リソース情報を報知チャネルで送信してもよい。また、無線通信部は、リソース情報として、周波数リソースに関する情報および／または時間リソースに関する情報を送信してもよい。また、無線通信部は、制御部によって割り当てた無線リソースを用いた端末間通信において許可される１以上のサービスタイプに関する情報をさらに送信してもよい。

このような態様によると、無線ネットワーク側から動的な無線リソースの変更が可能となり、端末間通信を実施するバンドを適切に管理することが可能になる。これにより、端末間通信を高い通信継続性を保持した上で提供でき、無線リソースの有効活用が可能になる。なお、無線制御装置とは、たとえば、Ｅ−ＵＴＲＡＮを含み、基地局装置、あるいは、その上位装置を含めた概念である。

また、制御部は、端末装置ごとに無線リソースを割り当て、無線通信部は、端末装置ごとに割り当てた無線リソースを指定するリソース情報を個別チャネルで送信してもよい。また、無線通信部は、制御部において端末装置ごとに無線リソースを割り当てた後に、端末装置から報告された無線品質に関する測定情報を受信し、制御部は、端末装置からの測定情報を基に、割り当てた無線リソースを切り替えるか否かを判定し、切り替えるべきと判定された場合には切り替えに関する切替情報を生成し、無線通信部は、制御部によって生成された切替情報を当該端末装置に送信してもよい。また、無線通信部は、制御部において端末装置に無線リソースを割り当てた後に、端末装置から報告された無線品質に関する測定情報を受信し、制御部は、端末装置からの測定情報を基に、割り当てた無線リソースを切り替えるか否かを判定し、切り替えるべきではないと判定された場合には切り替えに関する切替情報を当該端末装置に送信しないようにしてもよい。また、制御部は、端末間通信においてなされるサービスタイプであって端末装置からの要求されたサービスタイプに基づいて、そのサービスタイプに使用すべき無線リソースを割り当ててもよい。

このような態様によると、無線ネットワーク側から、より適切な無線リソースへの変更が可能となり、端末間通信を実施するバンドを適切に管理することが可能になる。これにより、端末間通信を高い通信継続性を保持した上で提供でき、無線リソースの有効活用が可能になる。

本発明の別の態様は、端末装置に関する。この端末装置は、複数の端末装置の間で基地局装置を介さずに直接的に無線通信を行う端末間通信を行う端末装置であって、基地局装置においてサポートしていない周波数帯域を端末間通信に利用可能な無線リソースとして指定するリソース情報を受信する通信部と、当該端末装置がリソース情報で指定される無線リソースに対応しているかを判断し、対応している場合は無線リソースを利用して端末間通信を実行し、対応していない場合は、基地局装置においてサポートしており、かつ、端末間通信のために使用が許可されている利用可能な無線リソースを利用して端末間通信を実行する制御部とを備える。

このような態様によると、端末装置は、リソース情報で指定される無線リソースに対応している場合には、当該無線リソースを利用して端末間通信を継続して実行できる。また、未使用バンドを有効利用でき、セルラ通信の無線リソースの利用を節約できる。

本発明の別の態様は、通信方法に関する。この通信方法は、複数の端末装置と、複数の端末装置の間で基地局装置を介さずに直接的に無線通信を行う端末間通信を制御する無線制御装置とを備える通信システムにおける通信方法であって、無線制御装置は、基地局装置においてサポートしていない周波数帯域を端末間通信に利用可能な無線リソースとして割り当て、割り当てた無線リソースを指定するリソース情報を端末装置に対して送信し、端末装置は、リソース情報を受信し、当該端末装置がリソース情報で指定される無線リソースに対応しているかを判断し、対応している場合は、無線リソースを利用して端末間通信を実行し、対応していない場合は、基地局装置がサポートしている周波数帯域内における端末間通信に利用可能な無線リソースを利用して端末間通信を実行する。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本発明の表現を方法、装置、システム、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、端末間通信の高い継続性を実現し、無線リソースの有効活用を可能にする無線制御装置、端末装置、および通信方法を提供できる。

本発明の一実施形態にかかる無線通信システムの構成例を示す図である。 図１の端末装置の構成例を示す図である。 図１の基地局装置の構成例を示す図である。 実施例１にかか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。 Ｄ２Ｄ用周波数帯域指定子の一例を示す図である。 時間方向のリソース割当指定子の一例を示す図である。 実施例１にかかる端末装置の動作例を示すフローチャートである。 実施例２にかかる無線通信システムの構成例を示す図である。 実施例２にかか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。 実施例２にかかるバンド遷移処理の一例を示すシーケンス図である。 実施例２にかかるバンド遷移処理の一例を示すシーケンス図である。 実施例３におけるＤ２Ｄ用リソースの割当例を示す図である。 実施例３にかか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。 実施例３にかか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。

（本発明の概要）
本発明の実施例を説明する前に、まず、本発明の概要を述べる。本発明は、端末装置同士が直接的に無線通信を行うＤ２Ｄ通信の技術に関する。本発明にかかる無線制御装置は、基地局装置においてサポートしていない周波数帯域をＤ２Ｄ通信に利用可能な無線リソースとして割り当て、割り当てた無線リソースを指定するリソース情報を端末装置に対して送信する。また、端末装置は、上記リソース情報を受信すると、当該端末装置がリソース情報で指定される無線リソースに対応しているかを判断し、対応している場合は、この無線リソースを利用して端末間通信を実行し、対応していない場合は、基地局装置がサポートしている周波数帯域内における端末間通信に利用可能な無線リソースを利用して端末間通信を実行するものである。

通常、セルラシステムにおいて端末装置が通信を実施するためには、基地局が端末装置の存在するエリアに展開されている必要がある。しかしながら、基地局の設置は、様々な手続きが必要であり、非常にコストのかかる作業である。一方で、例えば、上述したＤ２Ｄ通信技術は、基地局を介さずに当該端末装置間で直接通信をする技術である。このＤ２Ｄ通信の実施のためには、必ずしも基地局の存在を必要としないため、前述のような基地局の設置コスト無しに実現可能である。

このように基地局の設置作業のコストは非常に高いため、小セルのような１基地局あたりでカバーする面積の狭い基地局を、全国に展開することは非常に困難である。このため、例えば小セル専用に利用可能なバンド（周波数帯域）がある場合でも、当該バンドを小セルが未展開となるエリアにおいては、そのバンドを通信に利用できないこととなる。前述のＤ２Ｄ通信技術を用いれば当該バンドを利用した通信が可能であるが、端末装置が当該バンドをＤ２Ｄ通信に利用可能であることを知る術がない。また、当該バンドを独立したアドホックバンドとして利用することが従来技術により可能であるが、この場合にも当該バンドが利用不可能となった場合に通信を継続することができない、という課題があった。

本発明は、以上の課題を解決しており、無線ネットワーク側から動的な無線リソースの変更が可能となり、端末間通信を実施するバンドを適切に管理することが可能になる。これにより、端末間通信を高い通信継続性を保持した上で提供でき、さらには、無線リソースの有効活用が可能になる。

（無線通信システムの構成例）
図１は、本発明の一実施形態にかかる無線通信システムの構成例を示す図である。例えば、無線通信システム１００は、第１端末装置１０と、第２端末装置２０と、ＬＴＥ方式の無線アクセスネットワークを構成する基地局装置（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）３０とを含む。

基地局装置３０は、セルラ通信用にバンドｆ１をサポートしている。第１端末装置１０および第２端末装置２０は、バンドｆ１のセルエリアに位置しており、バンドｆ１を利用して基地局装置３０との間でセルラ通信を実施可能である。また、第１端末装置１０および第２端末装置２０は、バンドｆ１内の無線リソースを利用して、基地局装置３０を経由しない端末間通信（Ｄ２Ｄ通信）が実行可能な端末である。ここでは、第１端末装置１０および第２端末装置２０は、基地局装置３０に対してＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態であるものとする。ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態とは、基地局装置によって無線リソースが管理され、端末装置がデータを送受信できる状態を指し、データの送受信、ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）などの情報の基地局装置へのフィードバックなどの機能が実行可能な状態となっている。

さらに、本実施形態においては、基地局装置３０は、当該基地局がサポートしていないバンドｆ２における無線リソースをＤ２Ｄ通信に利用することを許可する通知（リソース情報）を、第１端末装置１０および第２端末装置２０に送信することができる。この通知を受信することにより、第１端末装置１０および第２端末装置２０は、バンドｆ２における無線リソースを利用して、相手方の端末装置との間でＤ２Ｄ通信を実施することが可能になる。これにより未使用バンドを有効利用でき、セルラ通信の無線リソースの利用を節約できる。なお、サポートしている／サポートしていないとは、当該バンドについての通信機能を備えていないことを含み、また、通信機能を備えているが当該バンドの使用が許可されていないことなども含む。なお、本発明は上記構成に限定されるものではなく、第１端末装置１０および第２端末装置２０のいずれかが基地局装置３０に対してＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態であればよい。例えば、第１端末装置１０のみが基地局装置３０からバンドｆ２における無線リソースをＤ２Ｄ通信に利用することを許可する通知を受信し、基地局装置３０の替わりに第１端末装置１０が第２端末装置２０に対して、当該バンドｆ２が利用可能であることを通知することも可能である。以降で説明する各実施例についても同様である。

（端末装置の構成例）
図２は、図１の第１端末装置１０および第２端末装置２０として用いられる端末装置の構成例を示す図である。端末装置は、通信部１２と、制御部１４と、記憶部１６と、ユーザインタフェース（ユーザＩＦ）１８とを備える。

通信部１２は、セルラ通信部１２２と、端末間通信部１２４とを含む。セルラ通信部１２２は、基地局装置３０との間で無線により通信を行う。端末間通信部１２４は、基地局装置によって割り当てられたＤ２Ｄ通信のための無線リソースを利用して、Ｄ２Ｄ通信の相手方となる端末装置との間で、基地局装置３０を経由せずに直接的に通信を行う。これらの通信処理は、公知の変復調技術、アンテナ技術が用いられてもよい。

記憶部１６は、基地局装置３０もしくはＤ２Ｄ通信の相手方の端末装置から送信されたデータを記憶し、また、基地局装置３０もしくはＤ２Ｄ通信の相手方の端末装置に対して送信すべき、ユーザＩＦ１８を通じて得たデータを記憶してもよい。ユーザＩＦ１８は、画面インタフェースと、操作ボタンやタッチパネルなどのユーザからの入力を受け付ける入力インタフェースと、カメラなどの画像撮像手段を含んでもよい。

制御部１４は、例えば、ＣＰＵにより構成され、セルラ通信部１２２もしくは端末間通信部１２４から受信された情報、または記憶部１６に記憶された情報を用いて、各部を統括的に制御する。

制御部１４は、基地局装置３０においてサポートしていないバンドｆ２を端末間通信に利用可能な無線リソースとして指定するリソース情報をセルラ通信部１２２により受信すると、当該端末装置がこのリソース情報で指定されるバンドｆ２の無線リソースに対応しているかを判断する。制御部１４は、バンドｆ２に対応している場合は、バンドｆ２の無線リソースを利用して、端末間通信部１２４により相手方の端末装置との間におけるＤ２Ｄ通信の実行を制御する。対応していない場合は、基地局装置３０からの制御メッセージ等により、基地局装置３０がサポートしているバンドｆ１内におけるＤ２Ｄ通信に利用可能な無線リソースが予め通知されている場合は、バンドｆ１の無線リソースを利用して、Ｄ２Ｄ通信を実行することができる。

また、制御部１４は、セルラ通信部１２２により受信した無線信号を用いて、基地局装置３０および周辺の基地局装置におけるセル毎のダウンリンクの無線品質を測定する。また、制御部１４は、端末間通信においてお互いに既知信号を送信しあうことにより、端末間通信に用いられている無線リソースについての無線品質を測定してもよい。例えば、ＬＴＥシステムにおいては、無線品質として、参照信号の受信信号電力（ＲＳＲＰ：Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ）および／または受信信号品質（ＲＳＲＱ：Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｑｕａｌｉｔｙ）が測定される。制御部１４は、必要に応じて、セル毎の識別子（ＩＤ）などの測定対象と、測定した無線品質とを含む無線品質情報を基地局装置３０に報告する。

（基地局装置３０の構成例）
図３は、図１の基地局装置３０の構成例を示す図である。基地局装置３０は、通信部３２と、制御部３４と、記憶部３６とを含む。

通信部３２は、無線通信部３２２と、ネットワーク通信部３２４とを含む。無線通信部３２２は、記憶部３６に記憶された情報を制御部３４が使用しながら、自局のセルエリアに属する第１端末装置１０、第２端末装置２０のそれぞれと、所定のセルラ方式を用いてセルラ無線通信を実行する。ネットワーク通信部３２４は、Ｘ２インタフェース等を介して、隣接する他の基地局装置との間で基地局間通信を行う。記憶部３６には、ネットワーク通信部３２４を介して隣接する他の基地局装置から取得されるＴＤＤ ｃｏｎｆｉｇ情報などが記憶される。

無線通信部３２２は、制御部３４によって割り当てた無線リソースに関するリソース情報を端末装置に対して送信する。このリソース情報は、報知チャネルを用いて報知により送信されてもよいし、個別チャネルにて特定の端末装置に向けて送信されてもよい。また、リソース情報は、周波数リソースに関する情報および／または時間リソースに関する情報を含んでもよい。また、無線通信部３２２は、制御部３４において端末装置ごとに無線リソースを割り当てた後に、端末装置から報告された無線品質に関する測定情報を受信し、この測定情報をもとに制御部３４によって生成された切替情報を当該端末装置に送信してもよい。また、無線通信部３２２は、制御部３４によって割り当てた無線リソースを用いた端末間通信において許可される１以上のサービスタイプに関する情報をさらに送信してもよい。なお、サービスタイプの詳細については後述する。

制御部３４は、基地局装置３０がサポートしているバンドｆ１内におけるＤ２Ｄ通信に利用可能な無線リソースを制御メッセージ等により、第１端末装置１０および第２端末装置２０に通知する。さらに、制御部３４は、基地局装置３０においてサポートしていないバンドｆ２をＤ２Ｄ通信に利用可能な無線リソースとして割り当て、割り当てた無線リソースを指定するリソース情報を第１端末装置１０および第２端末装置２０に対して送信することができる。このリソース情報は、バンドｆ１のセルエリアに位置する端末装置に対して、報知チャネルでブロードキャスト通知することができる。また、制御部３４は、端末装置ごとにバンドｆ２における無線リソースを割り当て、端末装置ごとに割り当てた無線リソースを指定するリソース情報を個別チャネルで送信してもよい。

また、制御部３４は、端末装置から報告された測定情報を基に、割り当てた無線リソースを切り替えるか否かを判定し、切り替えるべきと判定された場合には切り替えに関する切替情報を生成してもよい。切替情報には、切り替え先の無線リソースに関する情報が含まれていてもよい。また、制御部３４は、端末間通信においてなされるサービスタイプであって端末装置からの要求されたサービスタイプに基づいて、そのサービスタイプに使用すべき無線リソースを割り当ててもよい。なお、「切替」という用語は、「変更」「修正」「遷移」「移行」「取替」「代替」「取替」「設定」「再設定」などの用語に置き換えられてもよい。

また、ＬＴＥにおいては、ＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏf Ｓｅｒｖｉｃｅ）制御におけるクラスを定めるＱＣＩ（ＱｏＳ Ｃｌａｓｓ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）が定義されている。基地局装置３０は、ＱＣＩに関する情報（ＱＣＩテーブル）を記憶部３６に予め記憶している。制御部３４は、Ｄ２Ｄ通信に要求されるサービス品質（ＱｏＳ）のクラス（ＱＣＩ）に基づいて、バンドｆ２あるいはバンドｆ１における無線リソースを割り当てることができる。

リソース情報は、例えば、Ｄ２Ｄ通信に利用可能なバンド情報、当該バンド内の周波数リソース領域、ＥＡＲＦＣＮ（Ｅ−ＵＴＲＡＮ ａｂｓｏｌｕｔｅ ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｃｈａｎｎｅｌ ｎｕｍｂｅｒ）、Ｄ２Ｄ用の無線リソースの帯域幅、システムフレームナンバー、再送制御フォーマット指定チャネル(ＰＨＩＣＨ)の設定情報、あるいは下り帯域幅、または上記情報の任意の組み合わせを含むことができる。

次に、このように構成された無線通信システムの動作について、各実施例に従って説明する。なお、各実施例において、既出の構成、動作については、同じ符号を用いることによってその説明を簡略化する。以下、本明細書において同様である。

（実施例１）
本発明の実施例１について、図４乃至図７を用いて説明する。実施例１においては、上記図１に示したように、基地局装置３０のサポートするバンドｆ１のセルエリアに第１端末装置１０および第２端末装置２０が存在する。実施例１では、当該バンドｆ１のセルエリアにおいて、Ｄ２Ｄ通信に利用可能な無線リソースとして、当該基地局のサポートしていないバンドｆ２のバンド情報、または当該バンドｆ２内の周波数リソース領域、またはその両方を含むリソース情報を、当該セルの基地局装置３０から報知チャネルに含めて第１端末装置１０および第２端末装置２０に通知する。

図４は、実施例１にかか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４において、基地局装置３０は、当該基地局がサポートしていないバンドｆ２をＤ２Ｄ通信に利用可能な無線リソースとして指定するリソース情報（Ｄ２Ｄ用リソース情報）をＳＩＢ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ）に含めて、第１端末装置１０および第２端末装置２０にブロードキャスト通知する（Ｓ１ａ，Ｓ１ｂ）。

ここで、Ｄ２Ｄ用リソース情報とは、Ｄ２Ｄ通信に利用可能なバンド情報、または当該バンド内の周波数リソース領域、またはＤ２Ｄ用の無線リソースの帯域幅、またはシステムフレームナンバー、または再送制御フォーマット指定チャネル(ＰＨＩＣＨ)の設定情報、または下り帯域幅、または上記情報の任意の組み合わせである。

バンド情報は、例えばバンド指定子により通知することができる。バンド指定子とは、予め異なる周波数帯域に対応している指定子、ｆ１，ｆ２，ｆ３，…，ｆｎである。そのような指定子として、例えば、参考文献１（ＴＳ３６．１０１ Ｖｅｒ．１２．０．０， ２０１３年7月）に記載されるｂａｎｄ ｉｎｄｉｃａｔｏｒや、参考文献２（ＴＳ３６．１０４）に記載されるＥＡＲＦＣＮ（Ｅ−ＵＴＲＡＮ ａｂｓｏｌｕｔｅ ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｃｈａｎｎｅｌ ｎｕｍｂｅｒ）により指定されるキャリア周波数番号が利用可能である。

当該バンド内の周波数リソース領域は、例えば、周波数方向のＤ２Ｄ用周波数帯域指定子と時間方向のリソース割当指定子とを指定することで通知、周波数方向のＤ２Ｄ用周波数帯域指定子のみを通知、または、時間方向のリソース割当指定子のみを通知することができる。

Ｄ２Ｄ用周波数帯域指定子とは、図５に示すように、当該バンド内のリソースブロック（ＲＢ）に対して周波数方向にインデックス（ＲＢ ｉｎｄｅｘ）を付与し、Ｄ２Ｄ用に割り当てることを意図するリソースブロックを示すインデックスｒａｎｇｅ（開始ＲＢ ｉｎｄｅｘ、終了ＲＢ ｉｎｄｅｘ）を通知する指定子である。図５では、周波数帯域指定子を、開始ＲＢ ｉｎｄｅｘを“３”、終了ＲＢ ｉｎｄｅｘを“７”とする場合に、斜線パターンで示される周波数リソース領域がＤ２Ｄ用リソースとして指定される例を表している。

時間方向のリソース割当指定子とは、ＴＤＤシステムの場合は、図６に示すように、当該ｒａｄｉｏ ｆｒａｍｅ内のＵＬ ｓｕｂｆｒａｍｅをＤ２Ｄ用に利用可能なｒａｄｉｏ ｆｒａｍｅの開始オフセット（開始ｒａｄｉｏ ｆｒａｍｅ ｉｎｄｅｘ）とＤ２Ｄ用ｒａｄｉｏ ｆｒａｍｅの割当周期とを示す指定子とする。図６では、時間方向のリソース割当指定子を、開始ｒａｄｉｏ ｆｒａｍｅ ｉｎｄｅｘを“１”、Ｄ２Ｄ用ｒａｄｉｏ ｆｒａｍｅの割当周期を“６”とする場合に、斜線パターンで示されるｒａｄｉｏ ｆｒａｍｅのうちの、横線パターンで示すＵＬ ｓｕｂｆｒａｍｅがＤ２Ｄ用リソースとして指定される例を表している。また、ＦＤＤシステムの場合の時間方向のリソース割当指定子は、Ｄ２Ｄ用に利用可能なｓｕｂｆｒａｍｅ番号と、ｒａｄｉｏ ｆｒａｍｅの開始オフセットと、Ｄ２Ｄ用ｒａｄｉｏ ｆｒａｍｅの割当周期を示す指定子とする。

図４に戻って、第１端末装置１０および第２端末装置２０は、図７のフローチャートに示す処理をそれぞれ行うことで、Ｓ１ａ，Ｓ１ｂにおいて通知されたバンドｆ２または当該バンドｆ２内の周波数リソース領域におけるＤ２Ｄ通信を実施することができる（Ｓ１ｃ）。

図７において、先ず、第１端末装置１０および第２端末装置２０は、Ｄ２Ｄ用リソース情報により指定されたバンドｆ２に当該端末が対応しているかを判断し（Ｓ２ａ）、対応している場合は、当該Ｄ２Ｄ用リソース情報に基づき、指定されたリソースを利用してＤ２Ｄ通信を開始する（Ｓ２ｂ）。一方、バンドｆ２に対応していない場合は、現在セルラ通信を実施中の基地局装置３０のサポートしているバンドｆ１内におけるＤ２Ｄ用の周波数リソース領域が基地局装置３０から指示されているかを判断し（Ｓ２ｃ）、指示されている場合は、現在セルラ通信中のバンドｆ１における指定されたリソースにおいてＤ２Ｄ通信を開始する（Ｓ２ｄ）。バンドｆ１内におけるＤ２Ｄ用の周波数リソース領域が基地局装置３０から指示されていない場合は、Ｄ２Ｄ通信の開始をキャンセルし、異常終了した旨を基地局装置３０に通知する（Ｓ２ｅ）。Ｓ２ｅの異常終了の通知は省略してもよい。

以上述べたように、実施例１によれば、基地局装置において、報知情報に当該基地局がサポートしないバンドにおけるＤ２Ｄ用リソース情報を含めて通知し、端末装置は、このリソース情報で指定されるバンドに対応している場合には、当該無線リソースを利用して端末間通信を実行する。これにより、例えば、当該セル内で未使用のバンドを有効利用でき、セルラ通信の無線リソースの利用を節約することが可能になる。

（実施例２）
本発明の実施例２について、図８、図９、図１０Ａ、および図１０Ｂを用いて説明する。実施例２は、実施例１の変形例であり、実施例１との相違点は、ＳＩＢ等でブロードキャストにより通知していたＤ２Ｄ用リソース情報を、ＲＲＣ ｓｉｇｎａｌｉｎｇ等の個別チャネルで通知する点にある。

図８は、実施例２にかかる無線通信システムの構成例を示す図である。無線通信システム１１０には、図１と同様に、基地局装置３０のサポートするバンドｆ１のセルエリアに第１端末装置１０および第２端末装置２０が存在している。そして、第１端末装置１０と第２端末装置２０との間では、基地局装置３０から通知されるリソース情報に基づいて、バンドｆ２によるＤ２Ｄ通信を実行することができる。さらに、実施例２では、バンドｆ２によるＤ２Ｄ通信中の第１端末装置１０が移動して、当該バンドｆ２をセルラ通信用にサポートする基地局装置４０のセルエリアに近づき、Ｄ２Ｄ通信に干渉が生じる場合を想定する。

実施例１ではＳＩＢでブロードキャストによる通知であるために、端末装置ごとに異なるＤ２Ｄ用リソース情報を通知することができなかったが、実施例２では、端末装置ごとに異なるＤ２Ｄ用リソース情報をＲＲＣ ｓｉｇｎａｌｉｎｇで個別に通知できるようになる。これによって、当該バンドｆ２をセルラ通信用にサポートする基地局装置４０とサポートしない基地局装置３０とが混在するエリアでは、各端末装置の位置または各端末装置によるｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔの結果に応じて、Ｄ２Ｄ通信を実施するバンドを動的に変更することができる。これによって、意図しないバンドを端末装置が誤って利用することを抑制することができる。

図９は、実施例２にかか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９において、第１端末装置１０は、第２端末装置２０との間でＤ２Ｄ通信を開始するための要求信号を基地局装置３０へ送信する（Ｓ３ａ）。基地局装置３０は、Ｓ３ａの要求信号を受信すると、当該基地局がサポートしていないバンドｆ２または当該バンドｆ２内の周波数リソース領域をＤ２Ｄ通信に利用可能な無線リソースとして指定するＤ２Ｄ用リソース情報をＲＲＣ ｓｉｇｎａｌｌｉｎｇで通知する（Ｓ３ｂ）。さらに、基地局装置３０は、Ｄ２Ｄ用バンドｆ２のｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ指示を第１端末装置１０および第２端末装置２０に送信する（Ｓ３ｃ，Ｓ３ｄ）。

第１端末装置１０および第２端末装置２０は、上記図７のフローチャートに示す処理をそれぞれ行うことで、Ｓ３ｂにおいて通知されたバンドｆ２または当該バンドｆ２内の周波数リソース領域におけるＤ２Ｄ通信を実施することができる（Ｓ３ｅ）。Ｄ２Ｄ通信中において、第１端末装置１０および第２端末装置２０は、基地局装置３０および周辺の基地局装置におけるセル毎のダウンリンクの無線品質を測定している。そして、図８に示すような状態となり、第１端末装置１０は、Ｄ２Ｄバンドｆ２において一定受信電力以上の基地局装置４０からのセルリファレンス信号を受信すると（Ｓ３ｆ）、基地局装置３０へ測定報告に関する信号（ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｒｅｐｏｒｔ）を送信する（Ｓ３ｇ）。このｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｒｅｐｏｒｔには、Ｓ３ｆで測定したＲＳＲＰ値やＲＳＲＱ値を含むことができる。

基地局装置３０は、Ｓ３ｇのｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｒｅｐｏｒｔをトリガにして、バンド遷移するかを決定するためのバンド再設定判定処理（Ｂａｎｄ ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｄｅｃｉｓｉｏｎ）を行う（Ｓ３ｈ）。そして、このＢａｎｄ ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｄｅｃｉｓｉｏｎに基づいて、Ｄ２Ｄ用リソース情報の変更を通知するためのＤ２Ｄ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｐｏｏｌ ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎを端末装置ごとに個別チャネルで送信する（Ｓ３ｉ，Ｓ３ｊ）。例えば、基地局装置３０は、未使用のバンドｆ３が存在する場合には、バンドｆ３のバンド情報を含むＤ２Ｄ用リソース情報をＤ２Ｄ通信中の第１端末装置１０および第２端末装置２０に通知し、バンドｆ２からバンドｆ３へ遷移させることができる。なお、基地局装置３０は、Ｓ３ｈのバンド再設定判定処理においてバンドを遷移すべきでないと判定した場合は、Ｓ３ｉ、Ｓ３ｊのＤ２Ｄ用リソース情報の変更通知の送信は行わない。

ここで、Ｓ３ｈのＢａｎｄ ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｄｅｃｉｓｉｏｎについて説明する。実施例２では、Ｓ３ｉ，Ｓ３ｊのように、端末装置ごとに当該端末がＤ２Ｄ通信を実施するバンドを変更することができる。例えば、基地局装置３０は、この変更のためのトリガ条件として、端末装置からのｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｒｅｐｏｒｔに含まれる異バンドセル（ｆ２）におけるＲＳＲＰ値やＲＳＲＱ値等の情報を利用して、以下のＡｌｔ.１〜４の任意の組み合わせ条件によってバンドを遷移すべきか否かを判定し、遷移処理を実行する。

［Ａｌｔ.１］Ｄ２Ｄを実施している異バンドセル（ｆ２）におけるＲＳＲＰ値またはＲＳＲＱ値が、所定の閾値以上の値であれば、バンド遷移を実行する。異バンドセルにおけるＲＳＲＰ値またはＲＳＲＱ値が大きくなると、実施中のＤ２Ｄ通信に干渉を与える可能性があるため、バンドｆ２と干渉しない周波数にバンド遷移させることで干渉の影響を避けるようにする。

［Ａｌｔ.２］Ｄ２Ｄを実施している異バンドセル（ｆ２）に対する与干渉量を見積もり、与干渉量が一定閾値以上であれば、バンド遷移を実行する。与干渉量は、基地局の送信電力やセルサイズ（例えば、マクロセル／ミクロセル）によって見積もることができる。

［Ａｌｔ.３］Ｄ２Ｄを実施している異バンドセル（ｆ２）におけるＲＳＲＰ値またはＲＳＲＱ値が、所定の閾値以上の値であれば、バンドｆ２のＵＬ ｓｕｂｆｒａｍｅにおいてのみリソースを割り当てるようにする。基地局装置４０のサポートするバンドｆ２のＤＬ ｓｕｂｆｒａｍｅの使用を避けることで、近隣に存在する端末の実施する下りセルラ通信に与える干渉を低減することが可能になる。

［Ａｌｔ.４］Ｄ２Ｄを実施している異バンドセル（ｆ２）におけるＲＳＲＰ値またはＲＳＲＱ値が、所定の閾値以上の値であれば、端末装置に対して当該ＴＤＤ ｃｏｎｆｉｇ情報を通知する。このＡｌｔ.４の場合は、端末装置にＤ２Ｄ用のバンド遷移またはリソース割り当ての実行を委ねることになる。

図１０Ａおよび図１０Ｂに、Ａｌｔ.４のバンド遷移処理の手順を示す。図１０Ａは、基地局装置３０が隣接する基地局装置４０のセル（例えば３．５ＧＨｚセル）とネイバーがはられていない場合を示す。図１０Ｂは、基地局装置３０が隣接する基地局装置４０のセルとネイバーがはられている場合を示す。なお、図１０Ａおよび図１０ＢのＳ３ｅ〜Ｓ３ｇは、上記図９のＳ３ｅ〜Ｓ３ｇと同一の処理を示している。

図１０Ａにおいて、基地局装置３０は、上記図９で説明したように、Ｓ３ｇでｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｒｅｐｏｒｔを受信すると、ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｒｅｐｏｒｔに含まれる異バンドセル（ｆ２）におけるＲＳＲＰ値またはＲＳＲＱ値が、所定の閾値以上の場合に（Ｓ４ａ）、異バンドセルにおけるＴＤＤ ｃｏｎｆｉｇに従うように第１端末装置１０および第２端末装置２０に指示する（Ｓ４ｂ，Ｓ４ｃ）。例えば、基地局装置３０が隣接する基地局装置４０のバンドｆ２セルとの間でネイバーがはられて（Ｘ２インタフェースやバックホールリンクなどを介して互いに通信可能な状態が確立されて）いなければ、当該バンドｆ２セルにおける基地局装置４０のＴＤＤ Ｃｏｎｆｉｇも把握できないため、端末装置において自律的にバンドｆ２のＤＬ ｓｕｂｆｒａｍｅを避けてもらうようにする。なお、基地局装置３０は、Ｓ４ａにおいて異バンドセル（ｆ２）におけるＲＳＲＰ値またはＲＳＲＱ値が、所定の閾値以上でないと判定した場合は、Ｓ４ｂ、Ｓ４ｃの指示は行わない。

図１０Ｂにおいて、基地局装置３０は、上記図９で説明したように、Ｓ３ｇでｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｒｅｐｏｒｔを受信すると、ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｒｅｐｏｒｔに含まれる異バンドセル（ｆ２）におけるＲＳＲＰ値またはＲＳＲＱ値が、所定の閾値以上の場合に（Ｓ５ａ）、隣接セルのＴＤＤ ｃｏｎｆｉｇに応じたｒｅｓｏｕｒｃｅ ｐｏｏｌ情報を第１端末装置１０および第２端末装置２０に通知する（Ｓ５ｂ，Ｓ５ｃ）。例えば、基地局装置３０が隣接する基地局装置４０のバンドｆ２のセルとネイバーがはられていれば、当該セルにおける基地局装置４０のＴＤＤ ｃｏｎｆｉｇ情報をＸ２インタフェースで取得することができる。取得したＴＤＤ ｃｏｎｆｉｇ情報に合わせたリソース情報をＲＲＣ ｓｉｇｎａｌｌｉｎｇで通知する。なお、基地局装置３０は、Ｓ５ａにおいて異バンドセル（ｆ２）におけるＲＳＲＰ値またはＲＳＲＱ値が、所定の閾値以上でないと判定した場合は、Ｓ５ｂ、Ｓ５ｃの通知は行わない。

以上述べたように、上記実施例２によれば、無線ネットワーク側から動的な無線リソースの変更が可能となり、Ｄ２Ｄ通信を実施するバンドを適切に管理することが可能になる。これにより、Ｄ２Ｄ通信を高い通信継続性を保持した上で提供でき、無線リソースの有効活用が可能になる。

（実施例３）
本発明の実施例３について、図１１乃至図１３を用いて説明する。実施例３は、実施例１および２の変形例であり、実施例１または２において、ＱｏＳ(Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ)を考慮して、Ｄ２Ｄ通信を実施するバンドを振り分けるようにする。これにより、端末装置ごとのサービス要求に応じた適切な無線品質を提供可能になる。

実施例３では、例えば、参考文献３（ＴＳ２３．２０３ Ｖｅｒ．１３．０．１， ２０１４年６月）に記載されるＱＣＩ（ＱｏＳ Ｃｌａｓｓ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）ごとに、Ｄ２Ｄ通信を実施するバンド、またはｒｅｓｏｕｒｃｅ ｐｏｏｌ領域を紐づける。例えば、図１１に示すように、Ｄ２Ｄ実施用バンドｆ２にＱＣＩ１〜４を紐付け、Ｄ２Ｄ実施用バンドｆ１にＱＣＩ５〜９を紐付けておく。すなわち、ＧＢＲ（Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ Ｂｉｔ Ｒａｔｅ）トラフィックに分類されるサービスを実施する端末装置に対してはセルラ通信の存在しないバンドを指定することでリソース割当の自由度を高め、ｎｏｎ−ＧＢＲトラフィックに分類されるサービスを実施する端末装置に対してはセルラ通信が共存するバンドにおけるＤ２Ｄ用リソースを指定し、セルラ通信を優先したＤ２Ｄリソース割当を行う。なお、図１１に示したＱＣＩテーブルは、これに限らず任意の設定が可能であるとする。ＱＣＩテーブルは、例えば基地局における各バンドの混雑度の判断などによって適宜変更されてもよい。

図１２は、実施例１をベースとする場合の実施例３にかか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。基地局装置３０は、Ｄ２Ｄ用に利用可能なバンド情報、または当該バンド内の周波数リソース領域と、各バンドにおいて許可するＤ２Ｄサービスタイプまたはサービスタイプを識別するＩＤ（例えばＱＣＩ）とを含むＤ２Ｄ用リソース情報を、ＳＩＢで第１端末装置１０および第２端末装置２０へ通知する（Ｓ６ａ，Ｓ６ｂ）。例えば、Ｄ２Ｄ実施用バンドｆ２にＱＣＩ１〜４を紐付けて通知する。第１端末装置１０および第２端末装置２０は、Ｄ２Ｄ用リソース情報により通知されたＱＣＩと自端末が行うＤ２Ｄトラフィックのサービスの種別とを照合し、対応するバンドにおけるＤ２Ｄ通信を実施する（Ｓ６ｃ）。

図１３は、実施例２をベースとする場合の実施例３にかか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。第１端末装置１０は、第２端末装置２０との間でＤ２Ｄ通信を開始するための要求信号を基地局装置３０へ送信する（Ｓ７ａ）。実施例３では、このＤ２Ｄ通信要求信号に、基地局装置３０における適切なバンドの判断のために、自端末が行うサービスの種別に関する情報を含めて基地局装置３０に対して通知する。サービスの種別に関する情報とは、例えば、サービスタイプ、またはサービスタイプを識別するＩＤ（ＱＣＩなど）などを含むことができる。基地局装置３０は、要求信号により通知されたサービスタイプに基づいて、当該端末がそのサービスタイプにかかるＤ２Ｄ通信を実施するのに適切なバンドをユーザ個別にＲＲＣ ｓｉｇｎａｌｌｉｎｇで指示する（Ｓ７ｂ）。

その後は、実施例２と同様に、基地局装置３０は、Ｄ２Ｄ用バンドのｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ指示を第１端末装置１０および第２端末装置２０に送信する（Ｓ７ｃ，Ｓ７ｄ）。第１端末装置１０および第２端末装置２０は、上記図７のフローチャートに示す処理をそれぞれ行うことで、Ｓ７ｂにおいて通知されたバンドまたは当該バンド内の周波数リソース領域におけるＤ２Ｄ通信を実施する（Ｓ７ｅ）。

以上述べたように、上記実施例３によれば、Ｄ２Ｄ通信において要求されるサービスタイプに応じて、Ｄ２Ｄ通信を実施すべき最適な無線リソースを割り当てることができ、また、Ｄ２Ｄ通信を実施するバンドを適切に管理することができ、無線リソースをさらに有効活用することが可能になる。

以上、本発明を実施例をもとに説明した。本発明は上述した実施例並びに各実施例の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。上記実施例は例示であり、各実施例を組み合わせるなどして、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

１００、１１０…無線通信システム、１０…第１端末装置、２０…第２端末装置、３０、４０…基地局装置、１２…通信部、１２２…セルラ通信部、１２４…端末間通信部、１４…制御部、１６…記憶部、１８…ユーザＩＦ、３２…通信部、３２２…無線通信部、３２４…ネットワーク通信部、３４…制御部、３６…記憶部

Claims (5)

1. 第１及び第２の端末装置の間で、基地局装置を介さない直接的な無線通信を行う端末間通信を制御し、前記第１の端末装置と接続状態にある基地局装置であって、
   前記第１の端末装置から要求されたサービスタイプに関する情報に基づいて、当該基地局装置においてサポートしていない周波数帯域を前記端末間通信に利用することを許可するか否かを判断し、前記利用することを許可する場合に当該基地局装置においてサポートしていない周波数帯域における無線リソースを割り当て、前記利用を許可しない場合に当該基地局装置においてサポートしている周波数帯域における無線リソースを割り当てる制御部と、
   前記制御部によって割り当てた無線リソースに関するリソース情報を前記第１の端末装置に対して送信する無線通信部と
   を備えることを特徴とする基地局装置。
2. 前記サービスタイプに関する情報は、前記第１の端末装置から要求されたサービスタイプを識別するためのＱＣＩ（ＱｏＳ Ｃｌａｓｓ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を含む、請求項１記載の基地局装置。
3. 前記無線通信部は、前記リソース情報として、周波数リソースに関する情報および／または時間リソースに関する情報を送信する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の基地局装置。
4. 第１及び第２の端末装置の間で基地局装置を介さずに直接的に無線通信を行う端末間通信を行う第１の端末装置であって、
   サービスタイプを要求するための情報を含む要求信号を、当該第１の端末装置と接続状態にある基地局装置に対して通知する通知部と、
   当該第１の端末装置と接続状態にある前記基地局装置においてサポートしていない周波数帯域を前記端末間通信に利用することが、当該第１の端末装置により要求された前記サービスタイプに応じて前記基地局装置により許可された場合に、前記基地局装置から前記基地局装置においてサポートしていない前記周波数帯域における無線リソースを指定するリソース情報を受信し、前記利用することが前記サービスタイプに応じて前記基地局装置により許可されなかった場合に、前記基地局装置から前記基地局装置においてサポートしている周波数帯域における無線リソースを指定するリソース情報を受信する通信部と、
   当該第１の端末装置が前記リソース情報で指定される無線リソースに対応しているかを判断し、対応している場合は前記無線リソースを利用して前記端末間通信を制御し、対応していない場合は、前記接続状態にある基地局装置がサポートしている周波数帯域内において前記接続状態にある基地局装置によって前記端末間通信のために利用が許可されている無線リソースが指示されているかをさらに判断し、指示されている場合には指示されている無線リソースを利用して前記端末間通信を制御する制御部と
   を備える端末装置。
5. 第１及び第２の端末装置と、前記第１及び第２の端末装置の間で基地局装置を介さずに直接的に無線通信を行う端末間通信を制御し、前記第１の端末装置と接続状態にある基地局装置とを備える通信システムにおける通信方法であって、
   前記基地局装置は、
   前記第１の端末装置から要求されるサービスタイプに関する情報に基づいて、前記基地局装置においてサポートしていない周波数帯域を前記端末間通信に利用することを許可するか否かを判断し、前記利用することを許可する場合に前記基地局装置においてサポートしていない周波数帯域における無線リソースを割り当て、前記利用することを許可しない場合に前記基地局装置においてサポートしている周波数帯域における無線リソースを割り当て、
   割り当てた前記無線リソースを指定するリソース情報を前記第１の端末装置に対して送信し、
   前記第１の端末装置は、
   前記リソース情報を受信し、
   当該第１の端末装置が前記リソース情報で指定される無線リソースに対応しているかを判断し、対応している場合は、前記無線リソースを利用して前記端末間通信を実行し、対応していない場合は、前記接続状態にある基地局装置がサポートしている周波数帯域内において前記接続状態にある基地局装置によって前記端末間通信のために利用が許可されている無線リソースが指示されているかをさらに判断し、指示されている場合には指示されている無線リソースを利用して前記端末間通信を実行する
   ことを特徴とする通信方法。
   

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