JP6823181B2 - 無線通信システムにおいてリソースを選択してｐｓｓｃｈを伝送する方法及び装置 - Google Patents

無線通信システムにおいてリソースを選択してｐｓｓｃｈを伝送する方法及び装置 Download PDF

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Description

本発明は無線通信システムに関し、より詳しくは、端末がリソースを選択して、ＰＳＳＣＨ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｓｉｄｅｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ)を伝送する方法及び装置に関する。
無線通信システムが音声やデータなどの多様な種類の通信サービスを提供するために広範囲に展開されている。一般に、無線通信システムは可用のシステムリソース（帯域幅、伝送パワーなど）を共有して多重使用者との通信を支援することができる多重接続（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システムである。多重接続システムの例としては、ＣＤＭＡ（ｃｏｄｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システム、ＦＤＭＡ（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システム、ＴＤＭＡ（ｔｉｍｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システム、ＯＦＤＭＡ（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システム、ＳＣ−ＦＤＭＡ（ｓｉｎｇｌｅ ｃａｒｒｉｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システム、ＭＣ−ＦＤＭＡ（ｍｕｌｔｉ ｃａｒｒｉｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システムなどがある。
装置対装置（Ｄｅｖｉｃｅ−ｔｏ−Ｄｅｖｉｃｅ；Ｄ２Ｄ）通信とは、端末（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ＵＥ）同士の間に直接的なリンクを設定し、基地局（ｅｖｏｌｖｅｄ ＮｏｄｅＢ；ｅＮＢ）を介入せずに端末同士が音声、データなどを直接交換する通信方式をいう。Ｄ２Ｄ通信は端末−対−端末（ＵＥ−ｔｏ−ＵＥ）通信、ピア−対−ピア（Ｐｅｅｒ−ｔｏ−Ｐｅｅｒ）通信などの方式を含むことができる。また、Ｄ２Ｄ通信方式は、Ｍ２Ｍ（Ｍａｃｈｉｎｅ−ｔｏ−Ｍａｃｈｉｎｅ）通信、ＭＴＣ（Ｍａｃｈｉｎｅ Ｔｙｐｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）などに応用することができる。
Ｄ２Ｄ通信は、急増するデータトラフィックによる基地局の負担を解決できる一方案として考慮されている。例えば、Ｄ２Ｄ通信によれば、既存の無線通信システムと違い、基地局を介入せずに装置間でデータを交換するので、ネットワークの過負荷を減らすことができる。また、Ｄ２Ｄ通信を導入することによって、基地局の手続きの減少、Ｄ２Ｄに参加する装置の消費電力の減少、データ伝送速度の増加、ネットワークの収容能力の増加、負荷分散、セルカバレッジ拡大などの効果を期待することができる。
現在、Ｄ２Ｄ通信に関連付く形態として、Ｖ２Ｘ通信に対する議論が行われている。Ｖ２Ｘは、車両端末間のＶ２Ｖ、車両と他の種類の端末との間のＶ２Ｐ、車両とＲＳＵ（ｒｏａｄｓｉｄｅ ｕｎｉｔ）との間のＶ２Ｉ通信を含む概念である。
本発明は、短い予約周期で繰り返し伝送を行う端末がどのようにリソースを選択して、ＰＳＣＣＨを伝送するかを技術的課題とする。
本発明が遂げようとする技術的課題は、以上で言及した技術的課題に制限されず、言及していない他の技術的課題は、以下の発明の詳細な説明から本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者には明確に理解されるであろう。
本発明の一実施例は、無線通信システムにおいて、第１ＵＥがＰＳＳＣＨ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｓｉｄｅｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ)を伝送する方法であって、ＰＳＳＣＨ伝送のための候補サブフレームのうち、第２ＵＥにより使用されるサブフレームを除外する段階；及び候補サブフレームから第２ＵＥにより使用されるサブフレームを除外した後、ＰＳＳＣＨを伝送するサブフレームを選択してＰＳＳＣＨを伝送する段階を含み、第２ＵＥにより使用されるサブフレームは、第２ＵＥが、第２ＵＥの予約周期によって繰り返して使用すると仮定されるサブフレームを含み、第２ＵＥの予約周期が予め設定された値より小さい場合、繰り返して使用すると仮定されるサブフレームの数は第２ＵＥの予約周期が短いほど大きくなる、ＰＳＳＣＨの伝送方法である。
本発明の一実施例は、無線通信システムにおいて、ＰＳＳＣＨ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｓｉｄｅｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ)を伝送する第１ＵＥ装置であって、送信装置と受信装置；及びプロセッサを含み、プロセッサは、ＰＳＳＣＨ伝送のための候補サブフレームのうち、第２ＵＥにより使用されるサブフレームを除外した後、ＰＳＳＣＨを伝送するサブフレームを選択してＰＳＳＣＨを送信装置を介して伝送し、第２ＵＥにより使用されるサブフレームは、第２ＵＥが、第２ＵＥの予約周期によって繰り返して使用すると仮定されるサブフレームを含み、第２ＵＥの予約周期が予め設定された値より小さい場合、繰り返して使用すると仮定されるサブフレームの数は第２ＵＥの予約周期が短いほど大きくなる、第１ＵＥ装置である。
第１ＵＥは、第１ＵＥの予約周期が予め設定された値より小さい場合、予め設定された値より小さい第１ＵＥの予約周期によって測定を行う。
第２ＵＥの予約周期が予め設定された値より小さいｘ[ｍｓ]である場合、繰り返して使用すると仮定されるサブフレームの数は１０ｘの逆数である。
第１ＵＥが繰り返し伝送を行える回数に関連するカウント値は、予め設定された範囲から選択される。
予め設定された範囲は、予約周期ごとに各々異なるように設定される。
第１ＵＥの予約周期が予め設定された値より小さい場合、第１ＵＥは予約周期が予め設定された値である時よりも大きい値の範囲からカウント値を選択する。
予め設定された範囲は、予約周期が異なっても繰り返し伝送を行える区間の最大値は同一に構成される。
繰り返し伝送を行える区間は、予約周期とカウント値の積から決定される。
測定は、Ｓ−ＲＳＳＩ(Ｓｉｄｅｌｉｎｋ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ)の平均に相応するものである。
第２ＵＥの予約周期が２０[ｍｓ]である場合、繰り返して使用される回数は５である。
予め設定された値は１００[ｍｓ]である。
選択されたサブフレームでは、ＰＳＣＣＨ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｓｉｄｅｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ)がＰＳＳＣＨと共に伝送される。
第２ＵＥにより使用されるサブフレームには、第２ＵＥのＰＳＣＣＨが伝送される。
本発明によれば、差等化した臨界値によりリソース選択の対象となるリソースを決定することにより、他の端末の信号に対して差等化された保護を提供することができる。
本発明で得られる効果は以上に言及した効果に制限されず、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当該技術分野における当業者に明確に理解されるであろう。
本明細書に添付する図面は本発明に対する理解を提供するためのものであり、本発明の多様な実施形態を示し、本発明の説明とともに本発明の原理を説明するためのものである。
無線フレームの構造を示す図である。 下りリンクスロットにおけるリソースグリッド(ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｇｒｉｄ)を示す図である。 下りリンクサブフレームの構造を示す図である。 上りリンクサブフレームの構造を示す図である。 多重アンテナを有する無線通信システムを示す構成図である。 Ｄ２Ｄ同期信号が伝送されるサブフレームを示す図である。 Ｄ２Ｄ信号のリレーを説明する図である。 Ｄ２Ｄ通信のためのＤ２Ｄリソースプールの一例を示す図である。 ＳＡ周期を説明する図である。 本発明の実施例によるフローチャートである。 送受信装置の構成を示す図である。
以下の実施例は、本発明の構成要素及び特徴を所定の形態で結合したものである。各構成要素又は特徴は、別に明示しない限り、選択的なものとして考慮され得る。各構成要素又は特徴は、他の構成要素や特徴と結合しない形態で実施されてもよく、また、一部の構成要素及び／又は特徴は結合されて本発明の実施例を構成してもよい。本発明の実施例で説明される動作の順序は変更されてもよい。ある実施例の一部の構成や特徴は、他の実施例に含まれてもよく、他の実施例の対応する構成又は特徴に代えてもよい。
本明細書では、本発明の実施例を、基地局と端末間におけるデータ送受信の関係を中心に説明する。ここで、基地局は、端末と通信を直接行うネットワークの終端ノード（ｔｅｒｍｉｎａｌｎｏｄｅ）としての意味を有する。本文書で、基地局により行われるとした特定動作は、場合によっては、基地局の上位ノード（ｕｐｐｅｒｎｏｄｅ）により行われてもよい。
すなわち、基地局を含む複数のネットワークノード（ｎｅｔｗｏｒｋ ｎｏｄｅｓ）で構成されるネットワークにおいて、端末との通信のために行われる様々な動作は、基地局、又は基地局以外の他のネットワークノードにより行われるということは明らかである。「基地局（ＢＳ：Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）」は、固定局（ｆｉｘｅｄ ｓｔａｔｉｏｎ）、ＮｏｄｅＢ、ｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）、アクセスポイント（ＡＰ：Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）などの用語に代えてもよい。中継機は、Ｒｅｌａｙ Ｎｏｄｅ（ＲＮ）、Ｒｅｌａｙ Ｓｔａｔｉｏｎ（ＲＳ）などの用語に代えてもよい。また、「端末（Ｔｅｒｍｉｎａｌ）」は、ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）、ＭＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）、ＭＳＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ）、ＳＳ（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ）などの用語に代えてもよい。また、以下の説明において、「基地局」とは、スケジューリング実行ノード、クラスターヘッダー（ｃｌｕｓｔｅｒ ｈｅａｄｅｒ）などの装置を指す意味としても使用可能である。もし、基地局やリレーも、端末が送信する信号を送信すれば、一種の端末と見なすことができる。
以下に記述されるセルの名称は、基地局（ｂａｓｅｓｔａｔｉｏｎ、ｅＮＢ）、セクタ（ｓｅｃｔｏｒ）、リモートラジオヘッド（ｒｅｍｏｔｅｒａｄｉｏｈｅａｄ，ＲＲＨ）、リレー（ｒｅｌａｙ）などの送受信ポイントに適用され、また、特定送受信ポイントで構成搬送波（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｃａｒｒｉｅｒ）を区分するための包括的な用語で使われてもよい。
以下の説明で使われる特定用語は、本発明の理解を助けるために提供されたもので、これらの特定用語の使用は、本発明の技術的思想から逸脱することなく他の形態に変更されてもよい。
場合によっては、本発明の概念が曖昧になることを避けるために、公知の構造及び装置を省略したり、各構造及び装置の核心機能を中心にしたブロック図の形式で示すこともできる。また、本明細書全体を通じて同一の構成要素には同一の図面符号を付して説明する。
本発明の実施例は、無線接続システムであるＩＥＥＥ８０２システム、３ＧＰＰシステム、３ＧＰＰ ＬＴＥ及びＬＴＥ−Ａ（ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）システム、及び３ＧＰＰ２システムの少なくとも一つに開示された標準文書でサポートすることができる。すなわち、本発明の実施例において本発明の技術的思想を明確にするために説明していない段階又は部分は、上記の標準文書でサポートすることができる。なお、本文書で開示している全ての用語は、上記の標準文書によって説明することができる。
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）などのような種々の無線接続システムに用いることができる。ＣＤＭＡは、ＵＴＲＡ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ）やＣＤＭＡ２０００のような無線技術（ｒａｄｉｏ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）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）のような無線技術によって具現することができる。ＯＦＤＭＡは、ＩＥＥＥ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ）、ＩＥＥＥ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ８０２−２０、Ｅ−ＵＴＲＡ（Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ）などのような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を用いるＥ−ＵＭＴＳ（Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＭＴＳ）の一部であり、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の進展である。ＷｉＭＡＸは、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ規格（ＷｉｒｅｌｅｓｓＭＡＮ−ＯＦＤＭＡ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｙｓｔｅｍ）及び進展したＩＥＥＥ８０２．１６ｍ規格（ＷｉｒｅｌｅｓｓＭＡＮ−ＯＦＤＭＡ Ａｄｖａｎｃｅｄ ｓｙｓｔｅｍ）によって説明することができる。明確性のために、以下では、３ＧＰＰ ＬＴＥ及びＬＴＥ−Ａシステムを中心に説明するが、本発明の技術的思想はこれに制限されない。
ＬＴＡ／ＬＴＡ−Ａリソース構造／チャネル
図１を参照して無線フレームの構造について説明する。
セルラーＯＦＤＭ無線パケット通信システムにおいて、上り／下りリンク信号パケット送信はサブフレーム（ｓｕｂｆｒａｍｅ）単位に行われ、１サブフレームは、複数のＯＦＤＭシンボルを含む一定の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無線フレーム（ｒａｄｉｏ ｆｒａｍｅ）構造と、ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）に適用可能なタイプ２無線フレーム構造を支援する。
図１（ａ）は、タイプ１無線フレームの構造を例示する図である。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個のサブフレームは時間領域（ｔｉｍｅ ｄｏｍａｉｎ）において２個のスロット（ｓｌｏｔ）で構成される。１個のサブフレームを送信するためにかかる時間をＴＴＩ（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ）という。例えば、１サブフレームの長さは１ｍｓであり、１スロットの長さは０．５ｍｓであってよい。１スロットは時間領域において複数のＯＦＤＭシンボルを含み、周波数領域において複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を用いているため、ＯＦＤＭシンボルが１シンボル区間を表す。ＯＦＤＭシンボルは、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル又はシンボル区間と呼ぶこともできる。リソースブロック（ＲＢ）はリソース割当て単位であり、１スロットにおいて複数個の連続した副搬送波（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（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）によって異なってもよい。ＣＰには、拡張ＣＰ（ｅｘｔｅｎｄｅｄ ＣＰ）及び一般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個であってよい。ＯＦＤＭシンボルが拡張ＣＰによって構成された場合、１ ＯＦＤＭシンボルの長さが増加するため、１スロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は、一般ＣＰの場合に比べて少ない。拡張ＣＰの場合に、例えば、１スロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は６個であってもよい。端末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は、シンボル間干渉をより減らすために、拡張ＣＰを用いることができる。
一般ＣＰが用いられる場合、１スロットは７個のＯＦＤＭシンボルを含み、１サブフレームは１４個のＯＦＤＭシンボルを含む。このとき、各サブフレームにおける先頭２個又は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１（ｂ）は、タイプ２無線フレームの構造を示す図である。タイプ２無線フレームは、２ハーフフレーム（ｈａｌｆ ｆｒａｍｅ）で構成される。各ハーフフレームは、５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）で構成され、ここで、１サブフレームは２スロットで構成される。ＤｗＰＴＳは、端末での初期セル探索、同期化又はチャネル推定に用いられる。ＵｐＰＴＳは、基地局でのチャネル推定と端末の上り送信同期を取るために用いられる。保護区間は、上りリンク及び下りリンク間に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。一方、無線フレームのタイプにかかわらず、１個のサブフレームは２個のスロットで構成される。
無線フレームの構造は例示に過ぎず、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、又はスロットに含まれるシンボルの数は様々に変更されてもよい。
図２は、下りリンクスロットにおけるリソースグリッド（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｇｒｉｄ）を示す図である。同図で、１下りリンクスロットは時間領域で７個のＯＦＤＭシンボルを含み、１リソースブロック（ＲＢ）は周波数領域で１２個の副搬送波を含むとしたが、本発明はこれに制限されない。例えば、一般ＣＰ（ｎｏｒｍａｌ−Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ）では１スロットが７ＯＦＤＭシンボルを含むが、拡張ＣＰ（ｅｘｔｅｎｄｅｄ−ＣＰ）では１スロットが６ＯＦＤＭシンボルを含んでもよい。リソースグリッド上のそれぞれの要素をリソース要素（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｅｌｅｍｅｎｔ）と呼ぶ。１リソースブロックは１２×７個のリソース要素を含む。下りリンクスロットに含まれるリソースブロックの個数ＮＤＬは、下り送信帯域幅による。上りリンクスロットは下りリンクスロットと同一の構造を有することができる。
図３は、下りリンクサブフレームの構造を示す図である。１サブフレーム内で第１のスロットにおける先頭部の最大３個のＯＦＤＭシンボルは、制御チャネルが割り当てられる制御領域に該当する。残りのＯＦＤＭシンボルは、物理下り共有チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｃｅｌ；ＰＤＳＣＨ）が割り当てられるデータ領域に該当する。３ＧＰＰ ＬＴＥシステムで用いられる下り制御チャネルには、例えば、物理制御フォーマット指示子チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆｏｒｍａｔ ＩｎｄｉｃａｔｏｒＣｈａｎｎｅｌ；ＰＣＦＩＣＨ）、物理下り制御チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＤＣＣＨ）、物理ＨＡＲＱ指示子チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｈｙｂｒｉｄ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｒｅｐｅａｔ ｒｅｑｕｅｓｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｃｈａｎｅｌ；ＰＨＩＣＨ）などがある。ＰＣＦＩＣＨは、サブフレームの最初のＯＦＤＭシンボルで送信され、サブフレーム内の制御チャネル送信に用いられるＯＦＤＭシンボルの個数に関する情報を含む。ＰＨＩＣＨは、上り送信の応答としてＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を含む。ＰＤＣＣＨで送信される制御情報を、下りリンク制御情報（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ＤＣＩ）という。ＤＣＩは、上りリンク又は下りリンクスケジューリング情報を含んだり、任意の端末グループに対する上り送信電力制御命令を含む。ＰＤＣＣＨは、下り共有チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）のリソース割当て及び送信フォーマット、上り共有チャネル（ＵＬ−ＳＣＨ）のリソース割当て情報、ページングチャネル（ＰＣＨ）のページング情報、ＤＬ−ＳＣＨ上のシステム情報、ＰＤＳＣＨ上で送信されるランダムアクセス応答（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）のような上位層制御メッセージのリソース割当て、任意の端末グループ内の個別端末に対する送信電力制御命令のセット、送信電力制御情報、ＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ＩＰ）の活性化などを含むことができる。複数のＰＤＣＣＨが制御領域内で送信されてもよく、端末は複数のＰＤＣＣＨをモニタすることができる。ＰＤＣＣＨは一つ以上の連続する制御チャネル要素（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｅｌｅｍｅｎｔ；ＣＣＥ）の組み合わせ（ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）で送信される。ＣＣＥは、無線チャネルの状態に基づくコーディングレートでＰＤＣＣＨを提供するために用いられる論理割当て単位である。ＣＣＥは、複数個のリソース要素グループに対応する。ＰＤＣＣＨのフォーマットと利用可能なビット数は、ＣＣＥの個数とＣＣＥによって提供されるコーディングレート間の相関関係によって決定される。基地局は、端末に送信されるＤＣＩによってＰＤＣＣＨフォーマットを決定し、制御情報に巡回冗長検査（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ；ＣＲＣ）を付加する。ＣＲＣは、ＰＤＣＣＨの所有者又は用途によって無線ネットワーク臨時識別子（Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ；ＲＮＴＩ）という識別子でマスクされる。ＰＤＣＣＨが特定端末に対するものであれば、端末のｃｅｌｌ−ＲＮＴＩ（Ｃ−ＲＮＴＩ）識別子をＣＲＣにマスクすることができる。又は、ＰＤＣＣＨがページングメッセージに対するものであれば、ページング指示子識別子（Ｐａｇｉｎｇ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ；Ｐ−ＲＮＴＩ）をＣＲＣにマスクすることができる。ＰＤＣＣＨがシステム情報（より具体的に、システム情報ブロック（ＳＩＢ））に対するものであれば、システム情報識別子及びシステム情報ＲＮＴＩ（ＳＩ−ＲＮＴＩ）をＣＲＣにマスクすることができる。端末のランダムアクセスプリアンブルの送信に対する応答であるランダムアクセス応答を示すために、ランダムアクセス−ＲＮＴＩ（ＲＡ−ＲＮＴＩ）をＣＲＣにマスクすることができる。
図４は、上りリンクサブフレームの構造を示す図である。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できる。制御領域には上りリンク制御情報を含む物理上り制御チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＵＣＣＨ）が割り当てられる。データ領域には、ユーザーデータを含む物理上り共有チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＵＳＣＨ）が割り当てられる。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。一つの端末のＰＵＣＣＨは、サブフレームにおいてリソースブロック対（ＲＢ ｐａｉｒ）に割り当てられる。リソースブロック対に属するリソースブロックは、２スロットに対して互いに異なった副搬送波を占める。これを、ＰＵＣＣＨに割り当てられるリソースブロック対がスロット境界で周波数−ホップ（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｈｏｐｐｅｄ）するという。
参照信号（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ；ＲＳ）
無線通信システムにおいてパケットを伝送するとき、伝送されるパケットは無線チャネルを介して伝送されるため、伝送過程で信号の歪みが発生し得る。歪んだ信号を受信側で正しく受信するためには、チャネル情報を用いて受信信号で歪みを補正しなければならない。チャネル情報を知るために、送信側と受信側の両方で知っている信号を送信し、前記信号がチャネルを介して受信されるときの歪みの程度によってチャネル情報を知る方法を主に用いる。前記信号をパイロット信号（Ｐｉｌｏｔ Ｓｉｇｎａｌ）又は参照信号（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）という。
多重アンテナを用いてデータを送受信する場合には、正しい信号を受信するためには、各送信アンテナと受信アンテナとの間のチャネル状況を知らなければならない。したがって、各送信アンテナ別に、より詳細にはアンテナポート（ｐｏｒｔ）別に別途の参照信号が存在しなければならない。
参照信号は、上りリンク参照信号と下りリンク参照信号とに区分することができる。現在、ＬＴＥシステムには上りリンク参照信号として、
ｉ）ＰＵＳＣＨ及びＰＵＣＣＨを介して伝送された情報のコヒーレント（ｃｏｈｅｒｅｎｔ）な復調のためのチャネル推定のための復調参照信号（ＤｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ−Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ；ＤＭ−ＲＳ）、
ｉｉ）基地局が、ネットワークが異なる周波数での上りリンクのチャネル品質を測定するためのサウンディング参照信号（Ｓｏｕｎｄｉｎｇ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ；ＳＲＳ）がある。
一方、下りリンク参照信号としては、
ｉ）セル内の全ての端末が共有するセル−特定の参照信号（Ｃｅｌｌ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ；ＣＲＳ）、
ｉｉ）特定の端末のみのための端末−特定の参照信号（ＵＥ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）、
ｉｉｉ）ＰＤＳＣＨが伝送される場合、コヒーレントな復調のために伝送されるＤＭ−ＲＳ（ＤｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ−Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）、
ｉｖ）下りリンクＤＭＲＳが伝送される場合、チャネル状態情報（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ＣＳＩ）を伝達するためのチャネル状態情報参照信号（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ− Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ；ＣＳＩ−ＲＳ）、
ｖ）ＭＢＳＦＮ（Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｓｉｎｇｌｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｎｅｔｗｏｒｋ）モードで送信される信号に対するコヒーレントな復調のために送信されるＭＢＳＦＮ参照信号（ＭＢＳＦＮ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）、
ｖｉ）端末の地理的位置情報を推定するのに使用される位置参照信号（Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）がある。
参照信号は、その目的によって２種類に大別することができる。チャネル情報の取得のための目的の参照信号、及びデータの復調のために使用される参照信号がある。前者は、ＵＥが下りリンクへのチャネル情報を取得するのにその目的があるため、広帯域で送信されなければならず、特定のサブフレームで下りリンクデータを受信しない端末であってもその参照信号を受信しなければならない。また、これは、ハンドオーバーなどの状況でも用いられる。後者は、基地局が下りリンクデータを送るとき、当該リソースに共に送る参照信号であって、端末は、当該参照信号を受信することによってチャネル測定をして、データを復調することができるようになる。この参照信号は、データが伝送される領域に伝送されなければならない。
多重アンテナ（ＭＩＭＯ）システムのモデリング
図５は、多重アンテナを有する無線通信システムの構成図である。
図５（ａ）に示したように、送信アンテナの数をＮｔ個、受信アンテナの数をＮＲ個と増やすと、送信機又は受信機でのみ多数のアンテナを用いる場合とは異なり、アンテナの数に比例して理論的なチャネル伝送容量が増加する。したがって、伝送レートを向上させ、周波数効率を画期的に向上させることができる。チャネル伝送容量が増加することによって、伝送レートは、理論的に、単一のアンテナの利用時の最大伝送レート（Ｒｏ）にレート増加率（Ｒｉ）を掛けた分だけ増加し得る。
例えば、４個の送信アンテナ及び４個の受信アンテナを用いるＭＩＭＯ通信システムでは、単一のアンテナシステムに比べて、理論上、４倍の伝送レートを取得することができる。多重アンテナシステムの理論的容量増加が９０年代半ばに証明されて以来、これを実質的なデータ伝送率の向上へと導くための様々な技術が現在まで盛んに研究されている。また、いくつかの技術は、既に３世代移動通信と次世代無線ＬＡＮなどの様々な無線通信の標準に反映されている。
現在までの多重アンテナ関連研究動向を見ると、様々なチャネル環境及び多重接続環境での多重アンテナ通信容量計算などに関連する情報理論面の研究、多重アンテナシステムの無線チャネル測定及び模型導出の研究、伝送信頼度の向上及び伝送率の向上のための時空間信号処理技術の研究など、様々な観点で盛んに研究が行われている。
多重アンテナシステムでの通信方法を、数学的モデリングを用いてより具体的に説明する。前記システムには、Ｎｔ個の送信アンテナ及びＮｔ個の受信アンテナが存在すると仮定する。
送信信号を説明すると、Ｎｔ個の送信アンテナがある場合、送信可能な最大情報はＮＴ個である。送信情報は、次のように表現することができる。
それぞれの送信情報
は、送信電力が異なってもよい。それぞれの送信電力を
とすれば、送信電力が調整された送信情報は、次のように表現することができる。
また、
は、送信電力の対角行列
を用いて、次のように表現することができる。
送信電力が調整された情報ベクトル
に重み行列
が適用されて、実際に送信されるＮｔ個の送信信号
が構成される場合を考慮してみよう。重み行列
は、送信情報を送信チャネルの状況などに応じて各アンテナに適切に分配する役割を果たす。
は、ベクトル
を用いて、次のように表現することができる。
ここで、
は、ｉ番目の送信アンテナとｊ番目の情報との間の重み値を意味する。
は、プリコーディング行列とも呼ばれる。
受信信号は、Ｎｒ個の受信アンテナがある場合、各アンテナの受信信号
はベクトルで次のように表現することができる。
多重アンテナ無線通信システムにおいてチャネルをモデリングする場合、チャネルは、送受信アンテナインデックスによって区分することができる。送信アンテナｊから受信アンテナｉを経るチャネルを
と表示することにする。
において、インデックスの順序は受信アンテナインデックスが先で、送信アンテナのインデックスが後であることに留意されたい。
一方、図５（ｂ）は、ＮＲ個の送信アンテナから受信アンテナｉへのチャネルを示した図である。前記チャネルをまとめてベクトル及び行列の形態で表示することができる。図５（ｂ）において、総ＮＴ個の送信アンテナから受信アンテナｉに到着するチャネルは、次のように表すことができる。
したがって、Ｎｔ個の送信アンテナからＮｒ個の受信アンテナに到着する全てのチャネルは、次のように表現することができる。
実際のチャネルには、チャネル行列
を経た後に白色雑音（ＡＷＧＮ；Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｗｈｉｔｅ Ｇａｕｓｓｉａｎ Ｎｏｉｓｅ）が加えられる。ＮＲ個の受信アンテナのそれぞれに加えられる白色雑音
は、次のように表現することができる。
上述した数式モデリングを通じて、受信信号は、次のように表現することができる。
一方、チャネル状態を示すチャネル行列
の行及び列の数は、送受信アンテナの数によって決定される。チャネル行列
において、行の数は受信アンテナの数ＮＲと同一であり、列の数は送信アンテナの数Ｎｔと同一である。すなわち、チャネル行列
は、行列がＮＲ×Ｎｔとなる。
行列のランク（ｒａｎｋ）は、互いに独立した（ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ）行又は列の個数のうち最小の個数として定義される。したがって、行列のランクは、行又は列の個数よりも大きくなることはない。チャネル行列
のランク
は、次のように制限される。
ランクの他の定義は、行列を固有値分解（Ｅｉｇｅｎ ｖａｌｕｅ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）したとき、０ではない固有値の個数として定義することができる。同様に、ランクの更に他の定義は、特異値分解（ｓｉｎｇｕｌａｒ ｖａｌｕｅ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）したとき、０ではない特異値の個数として定義することができる。したがって、チャネル行列におけるランクの物理的な意味は、与えられたチャネルで互いに異なる情報を送ることができる最大数といえる。
本文書の説明において、ＭＩＭＯ送信に対する「ランク（Ｒａｎｋ）」は、特定の時点及び特定の周波数リソースで独立して信号を送信できる経路の数を示し、「レイヤ（ｌａｙｅｒ）の数」は、各経路を介して送信される信号ストリームの個数を示す。一般的に送信端は、信号送信に用いられるランク数に対応する個数のレイヤを送信するため、特に言及がない限り、ランクは、レイヤの個数と同じ意味を有する。
Ｄ２Ｄ端末の同期取得
以下では、上述した説明及び既存のＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムに基づいて、Ｄ２Ｄ通信において端末間の同期取得について説明する。ＯＦＤＭシステムでは、時間／周波数同期が取られていない場合、セル間干渉（Ｉｎｔｅｒ−Ｃｅｌｌ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）により、ＯＦＤＭ信号において互いに異なる端末間にマルチプレクシングが不可能となり得る。同期を取るためにＤ２Ｄ端末が同期信号を直接送受信し、全ての端末が個別的に同期を取ることは非効率的である。したがって、Ｄ２Ｄのような分散ノードシステムでは、特定のノードが代表同期信号を送信し、残りのＵＥがこれに同期を取ることができる。言い換えると、Ｄ２Ｄ信号送受信のために、一部のノード（このとき、ノードは、ｅＮＢ、ＵＥ、ＳＲＮ（ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｎｏｄｅ又は同期ソース（ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｏｕｒｃｅ）と呼ぶこともできる）であってもよい。）がＤ２Ｄ同期信号（Ｄ２ＤＳＳ、Ｄ２Ｄ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌ）を送信し、残りの端末がこれに同期を取って信号を送受信する方式を用いることができる。
Ｄ２Ｄ同期信号としては、プライマリ同期信号（ＰＤ２ＤＳＳ（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｄ２ＤＳＳ）又はＰＳＳＳ（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｓｉｄｅｌｉｎｋ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ））、セカンダリ同期信号（ＳＤ２ＤＳＳ（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｄ２ＤＳＳ）又はＳＳＳＳ（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｉｄｅｌｉｎｋ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ））があり得る。ＰＤ２ＤＳＳは、所定長さのザドフチューシーケンス（Ｚａｄｏｆｆ−ｃｈｕ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）又はＰＳＳと類似／変形／反復された構造などであってもよい。また、ＤＬ ＰＳＳとは異なり、他のザドフチュールートインデックス（例えば、２６，３７）を使用することができる。ＳＤ２ＤＳＳは、Ｍ−シーケンス又はＳＳＳと類似／変形／反復された構造などであってもよい。もし、端末がｅＮＢから同期を取る場合、ＳＲＮはｅＮＢとなり、Ｄ２ＤＳＳはＰＳＳ／ＳＳＳとなる。ＤＬのＰＳＳ／ＳＳＳとは異なり、ＰＤ２ＤＳＳ／ＳＤ２ＤＳＳはＵＬサブキャリアマッピング方式に従う。図６には、Ｄ２Ｄ同期信号が送信されるサブフレームが示されている。ＰＤ２ＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄ２Ｄ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｃｈａｎｎｅｌ）は、Ｄ２Ｄ信号送受信の前に端末が最も先に知らなければならない基本となる（システム）情報（例えば、Ｄ２ＤＳＳに関連する情報、デュプレックスモード（Ｄｕｐｌｅｘ Ｍｏｄｅ、ＤＭ）、ＴＤＤ ＵＬ／ＤＬ構成、リソースプール関連情報、Ｄ２ＤＳＳに関連するアプリケーションの種類、ｓｕｂｆｒａｍｅ ｏｆｆｓｅｔ、ブロードキャスト情報など）が送信される（放送）チャネルであってもよい。ＰＤ２ＤＳＣＨは、Ｄ２ＤＳＳと同じサブフレーム上で又は後行するサブフレーム上で送信されてもよい。ＤＭＲＳは、ＰＤ２ＤＳＣＨの復調のために使用することができる。
ＳＲＮは、Ｄ２ＤＳＳ、ＰＤ２ＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄ２Ｄ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｃｈａｎｎｅｌ）を送信するノードであってもよい。Ｄ２ＤＳＳは、特定のシーケンスの形態であってもよく、ＰＤ２ＤＳＣＨは、特定の情報を示すシーケンスであるか、又は事前に定められたチャネルコーディングを経た後のコードワードの形態であってもよい。ここで、ＳＲＮは、ｅＮＢ又は特定のＤ２Ｄ端末であってもよい。部分ネットワークカバレッジ（ｐａｒｔｉａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ ｃｏｖｅｒａｇｅ）又はカバレッジ外（ｏｕｔ ｏｆ ｎｅｔｗｏｒｋ ｃｏｖｅｒａｇｅ）の場合には、端末がＳＲＮとなり得る。
図７のような状況でカバレッジ外（ｏｕｔ ｏｆ ｃｏｖｅｒａｇｅ）の端末とのＤ２Ｄ通信のために、Ｄ２ＤＳＳはリレーされてもよい。また、Ｄ２ＤＳＳは、多重ホップを介してリレーされてもよい。以下の説明において、同期信号をリレーするということは、直接基地局の同期信号をＡＦリレーすることだけでなく、同期信号の受信時点に合わせて別途のフォーマットのＤ２Ｄ同期信号を送信することも含む概念である。このように、Ｄ２Ｄ同期信号がリレーされることによって、カバレッジ内の端末とカバレッジ外の端末とが直接通信を行うことができる。
Ｄ２Ｄリソースプール
図８には、Ｄ２Ｄ通信を行うＵＥ１、ＵＥ２及びこれらが用いるＤ２Ｄリソースプールの例が示されている。図８（ａ）において、ＵＥは、端末又はＤ２Ｄ通信方式に従って信号を送受信する基地局などのネットワーク装備を意味する。端末は、一連のリソースの集合を意味するリソースプール内で特定のリソースに該当するリソースユニットを選択し、当該リソースユニットを用いてＤ２Ｄ信号を送信することができる。受信端末（ＵＥ２）は、ＵＥ１が信号を送信できるリソースプールの構成（ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ）を受け、当該プール（ｐｏｏｌ）内でＵＥ１の信号を検出することができる。ここで、リソースプールは、ＵＥ１が基地局の接続範囲にある場合には、基地局が知らせることができ、基地局の接続範囲外にある場合には、他の端末が知らせたり、又は事前に定められたリソースで決定されてもよい。一般に、リソースプールは、複数のリソースユニットで構成され、各端末は、一つ又は複数のリソースユニットを選定して自身のＤ２Ｄ信号送信に用いることができる。リソースユニットは、図８（ｂ）に例示した通りであってもよい。図８（ｂ）を参照すると、全体の周波数リソースがＮＦ個に分割され、全体の時間リソースがＮＴ個に分割されて、総ＮＦ＊ＮＴ個のリソースユニットが定義されることがわかる。ここでは、当該リソースプールがＮＴサブフレームを周期にして繰り返されるといえる。特に、一つのリソースユニットが、図示のように周期的に繰り返して現れてもよい。または、時間や周波数領域でのダイバーシチ効果を得るために、一つの論理的なリソースユニットがマッピングされる物理的リソースユニットのインデックスが、時間によって、事前に定められたパターンで変化してもよい。このようなリソースユニットの構造において、リソースプールとは、Ｄ２Ｄ信号を送信しようとする端末が送信に使用できるリソースユニットの集合を意味し得る。
リソースプールは、様々な種類に細分化することができる。まず、各リソースプールで送信されるＤ２Ｄ信号のコンテンツ（ｃｏｎｔｅｎｔｓ）によって区分することができる。例えば、Ｄ２Ｄ信号のコンテンツは区分されてもよく、それぞれに対して別途のリソースプールが構成されてもよい。Ｄ２Ｄ信号のコンテンツとして、ＳＡ（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ；ＳＡ）、Ｄ２Ｄデータチャネル、ディスカバリチャネル（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ ｃｈａｎｎｅｌ）があり得る。ＳＡは、送信端末が後行するＤ２Ｄデータチャネルの送信に使用するリソースの位置、その他のデータチャネルの復調のために必要なＭＣＳ（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｄｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅ）やＭＩＭＯ送信方式、ＴＡ（ｔｉｍｉｎｇ ａｄｖａｎｃｅ）などの情報を含む信号であってもよい。この信号は、同一のリソースユニット上でＤ２Ｄデータと共にマルチプレクスされて送信されることも可能であり、この場合、ＳＡリソースプールとは、ＳＡがＤ２Ｄデータとマルチプレクスされて送信されるリソースのプールを意味し得る。他の名称として、Ｄ２Ｄ制御チャネル（ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）又はＰＳＣＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｓｉｄｅｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）と呼ぶこともできる。Ｄ２Ｄデータチャネル（又は、ＰＳＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｓｉｄｅｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ））は、送信端末がユーザデータを送信するのに使用するリソースのプールであってもよい。同一のリソースユニット上でＤ２Ｄデータと共にＳＡがマルチプレクスされて送信される場合、Ｄ２Ｄデータチャネルのためのリソースプールでは、ＳＡ情報を除いた形態のＤ２Ｄデータチャネルのみが送信され得る。言い換えると、ＳＡリソースプール内の個別リソースユニット上でＳＡ情報を送信するのに使用されていたＲＥｓを、Ｄ２Ｄデータチャネルリソースプールでは、依然としてＤ２Ｄデータを送信するのに使用することができる。ディスカバリチャネルは、送信端末が自身のＩＤなどの情報を送信して、隣接端末が自身を発見できるようにするメッセージのためのリソースプールであってもよい。
Ｄ２Ｄ信号のコンテンツが同じ場合にも、Ｄ２Ｄ信号の送受信属性に応じて異なるリソースプールを使用することができる。例えば、同じＤ２Ｄデータチャネルやディスカバリメッセージであるとしても、Ｄ２Ｄ信号の送信タイミング決定方式（例えば、同期基準信号の受信時点で送信されるか、それとも一定のＴＡを適用して送信されるか）やリソース割り当て方式（例えば、個別信号の送信リソースをｅＮＢが個別送信ＵＥに指定するか、それとも個別送信ＵＥがプール内で独自で個別信号送信リソースを選択するか）、信号フォーマット（例えば、各Ｄ２Ｄ信号が１サブフレームで占めるシンボルの個数や、一つのＤ２Ｄ信号の送信に使用されるサブフレームの個数）、ｅＮＢからの信号の強度、Ｄ２Ｄ ＵＥの送信電力の強度などによって、再び互いに異なるリソースプールに区分されてもよい。説明の便宜上、Ｄ２ＤコミュニケーションにおいてｅＮＢがＤ２Ｄ送信ＵＥの送信リソースを直接指示する方法をＭｏｄｅ１、送信リソース領域が予め設定されていたり、ｅＮＢが送信リソース領域を指定し、ＵＥが送信リソースを直接選択したりする方法をＭｏｄｅ２と呼ぶことにする。Ｄ２Ｄ ｄｉｓｃｏｖｅｒｙの場合には、ｅＮＢがリソースを直接指示する場合にはＴｙｐｅ２、予め設定されたリソース領域又はｅＮＢが指示したリソース領域でＵＥが送信リソースを直接選択する場合はＴｙｐｅ１と呼ぶことにする。
ＳＡの送受信
モード１端末は、基地局によって構成されたリソースでＳＡ（又は、Ｄ２Ｄ制御信号、ＳＣＩ（Ｓｉｄｅｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ））を送信することができる。モード２端末は、Ｄ２Ｄ送信に用いるリソースが基地局によって構成される。そして、当該構成されたリソースで時間周波数リソースを選択してＳＡを送信することができる。
ＳＡ周期は、図９に示すように定義することができる。図９を参照すると、一番目のＳＡ周期は、特定システムフレームから、上位層シグナリングによって指示された所定オフセット（ＳＡＯｆｆｓｅｔＩｎｄｉｃａｔｏｒ）だけ離れたサブフレームで開始することができる。各ＳＡ周期は、ＳＡリソースプールとＤ２Ｄデータ伝送のためのサブフレームプールを含むことができる。ＳＡリソースプールは、ＳＡ周期の一番目のサブフレームから、サブフレームビットマップ（ｓａＳｕｂｆｒａｍｅＢｉｔｍａｐ）でＳＡが送信されると指示されたサブフレームのうち、最後のサブフレームまでを含むことができる。Ｄ２Ｄデータ伝送のためのリソースプールは、モード１の場合、Ｔ−ＲＰＴ（Ｔｉｍｅ−ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｐａｔｔｅｒｎ ｆｏｒ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ又はＴＲＰ（Ｔｉｍｅ−ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｐａｔｔｅｒｎ））が適用されることによって、実際にデータ伝送に用いられるサブフレームが決定され得る。図示のように、ＳＡリソースプールを除くＳＡ周期に含まれたサブフレームの個数がＴ−ＲＰＴビット個数よりも多い場合、Ｔ−ＲＰＴを反復して適用することができ、最後に適用されるＴ−ＲＰＴは、残ったサブフレームの個数だけトランケート（ｔｒｕｎｃａｔｅ）して適用することができる。送信端末は、指示したＴ−ＲＰＴにおいてＴ−ＲＰＴビットマップが１である位置で送信を行い、１つのＭＡＣ ＰＤＵは４回ずつ送信をする。
なお、車両間通信では、ｐｅｒｉｏｄｉｃ ｍｅｓｓａｇｅタイプのＣＡＭ(Ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅ Ａｗａｒｅｎｅｓｓ Ｍｅｓｓａｇｅ)、ｅｖｅｎｔ ｔｒｉｇｇｅｒｅｄ ｍｅｓｓａｇｅタイプのＤＥＮＭ(Ｄｅｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｍｅｓｓａｇｅ)などが伝送される。ＣＡＭには、方向及び速度のような車両の動的状態情報、寸法のような車両静的データ、外部照明状態、経路明細などの基本車両情報が含まれている。ＣＡＭのサイズは５０〜３００Ｂｙｔｅである。ＣＡＭはブロードキャストされ、遅延(ｌａｔｅｎｃｙ)は１００ｍｓより大きくてはならない。ＤＥＮＭは車両の故障、事故などの突発状況時に生成されるメッセージである。ＤＥＮＭのサイズは３０００Ｂｙｔｅより小さく、伝送範囲内にある全ての車両がメッセージを受信できる。この時、ＤＥＮＭはＣＡＭより高い優先権(ｐｒｉｏｒｉｔｙ)を有する。高い優先権を有するとは、１つのＵＥの観点では、同時伝送が発生した場合、優先権が高いものを優先して伝送することを意味し、又は複数のメッセージのうち、優先権が高いメッセージを時間的に優先して伝送するという意味でもある。また複数のＵＥの観点では、優先権が低いメッセージに対する干渉より優先権が高いメッセージに対する干渉を少なくして、受信エラーの確率を下げることである。ＣＡＭでもセキュリティオーバーヘッド(ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｏｖｅｒｈｅａｄ)が含まれていると、そうではない場合より大きいメッセージサイズを有することができる。
実施例
以下、本発明の実施例についての説明では、上記説明以外にも、以下のＶ２Ｖリソースの選択方法に基づくことができる。Ｖ２Ｖリソースの選択方法は、候補リソース(サブフレーム)からＰＳＣＣＨデコーディングと測定に基づいて特定のリソースを除くことに関連するＳｔｅｐ２と、Ｓｔｅｐ２以後の残りのリソースから端末が伝送に使用するリソースを選択して伝送を行うことに関連するＳｔｅｐ３とに区分される。
Ｓｔｅｐ２において、ＵＥは、少なくともＳＡデコーディングとさらなる条件に基づいてリソースを除く。ＳＡとそれに関連するデータが同一のサブフレームで伝送される場合、以下のようなＯｐｔｉｏｎ２−１(ｍｅａｓｕｒｅ ｏｎ ＤＭＲＳ ｏｆ ＰＳＳＣＨ)が支援される。Ｏｐｔｉｏｎ２−１では、もしデコーディングされたＳＡにより指示又は予約された場合、また関連したデータリソースでＰＳＳＣＨ ＲＳＲＰが臨界値を超えた場合、リソースが除外される。ＰＳＳＣＨ−ＲＳＲＰはＰＳＳＣＨに関連するＤＭＲＳが伝送されるＲＥの電力分配の線形平均で定義される。ＰＳＳＣＨ−ＲＳＲＰのためのレファレンスポイントは、ＵＥのアンテナコネクターであるべきである。もし、ＵＥにより受信器ダイバーシティが使用される場合、報告される値は個別的なダイバーシティブランチに相応するＰＳＳＣＨ−ＲＳＲＰより大きくてはならない。臨界値は(予め)構成された優先順位情報の関数である。ＳＡは３−ｂｉｔ ＰＰＰＰを含む。臨界値は負の無限大と正の無限大を含む[２]ｄＢの粒度を有し、[−１２８ｄＢｍ]及び[０ｄＢｍ]の間に存在する。臨界値はＴＢの優先順位情報及びデコーディングされたＳＡの優先順位情報の両方に従属的である。総６４臨界値が(予め)構成される。
Ｓｔｅｐ２において、センシング区間内のＴＴＩ ｍ＋ｃでＳＡをデコーディングしたＵＥは、同じ周波数リソースがＴＴＩ ｍ＋ｄ＋Ｐ＊ｉで同じＳＡ伝送ＵＥにより予約されたものであると仮定できる。ＰはＬＴＥリリース１４において１００に固定されたパラメータである。このパラメータで構成される値は、今後変更可能である。ｉはキャリア−特定のネットワーク構成により制限される[０、１、…、１０]の範囲から選択される。ｉ＝０は周波数リソース予約の意図がないことを意味する。ＲＡＮ１において、この制限のシグナリングは様々である。例えば、１０ビットのビットマップが[１、…、１０]の各々が許容されるか否かを指示するためにシグナリングされることができる。ｉの選択はＵＥ具現による。ＲＡＮ１はもし伝送するデータがないと、ＵＥ伝送を行わないか又はリソース予約を行わないことと仮定する。ｉはＳＡにおいて４ビットのフィールドを使用してシグナリングされる。
Ｓｔｅｐ２において、もし周期Ｐ＊Ｉを有する反静的候補リソースＸの実例が他のＵＥにより予約され、既存の臨界値テストの除外条件を満たすリソースＹの次回の実例と衝突する場合、ＵＥはリソースＸを除外する。ＩはＳＡ内でｉのためにシグナルされる値である。もし、Ｓｔｅｐ２の以後、残ったリソースの数が選択ウィンドウ(ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｗｉｎｄｏｗ)内の全体リソースの２０％より小さい場合、ＵＥは残りのリソースの数が全体リソースの２０％を超えるまでＰＳＳＣＨ−ＲＳＲＰの臨界値を増加させながらＳｔｅｐ２を繰り返す。このカウンティングの各リソースは要求されるリソース割り当てに相応する。混雑制御に関連する他のメカニズムを使用することもできる。
Ｓｔｅｐ３において、ＰＳＳＣＨリソースの測定周期はＰである。測定は、Ｓｔｅｐ２の以後に残ったリソースに制限される。Ｓｔｅｐ３を細分すると、Ｓｔｅｐ３−０において、カウンタが０に到達した場合、確率ｐで、ＵＥは現在のリソースを維持し、カウンタをリセットする。確率１−ｐで、リソースはＳｔｅｐ３−１、３−２で再選択される。キャリア特定パラメータｐは、[０、０.２、０.４、０.６、０.８]の範囲内で(予め)構成されることができる。
Ｓｔｅｐ３−１において、ＵＥは総受信エネルギーとサブセット選択に基づいて、測定後に残ったＰＳＳＣＨリソースのランクを付ける。サブセットは、最低の総受信エネルギーを有する候補リソースの集合である。サブセットのサイズは選択ウィンドウ内の総リソースの２０％である。サブセットのサイズはＳｔｅｐ２の結果の最小可能サイズと同一である。
Ｓｔｅｐ３−２において、ＵＥはサブセットから１つのリソースをランダムに選択する。ＴＢが１つのサブフレームで伝送される場合、ＵＥがＳｔｅｐ３で１つのサブフレームからＭサブチャネルを選択する場合、リソースはＳｔｅｐ２で除外されなかったＭ個の連続したサブチャネルになることができる。各リソースにおいて、エネルギーの測定は各サブチャネル構成で測定されたエネルギーの平均である。
リソース選択及びＰＳＣＣＨ／ＰＳＳＣＨの伝送方法
上記説明に基づいて、本発明の一実施例による第１ＵＥがリソースを選択してＰＳＣＣＨ／ＰＳＳＣＨを伝送する方法は、ＰＳＳＣＨ伝送のための候補サブフレームから第２ＵＥにより使用されるサブフレームを除外することができる。候補サブフレームから第２ＵＥにより使用されるサブフレームを除外した後、ＰＳＳＣＨを伝送するサブフレームを選択してＰＳＳＣＨを伝送できる。
ここで、第２ＵＥにより使用されるサブフレームは、第２ＵＥが第２ＵＥの予約周期によって繰り返して使用すると仮定されるサブフレームを含み、第２ＵＥの予約周期が予め設定された値より小さい場合、繰り返して使用すると仮定されるサブフレームの数は、第２ＵＥの予約周期が短いほど大きくなる。短い周期のパケットについては、選択ウィンドウ内でも一定の繰り返し回数以上に同じリソースを使用すると仮定して、該当リソースを除く動作を行うことができる。リソース予約の繰り返し回数は予め決められるか又はネットワークによりシグナリングされる。短い予約周期を使用する端末には、短い周期Ｐに比例して予約される回数が増加することができる。たとえ、２０ｍｓのＰを使用する端末は、センシングウィンドウ(ｓｅｎｓｉｎｇ ｗｉｎｄｏｗ)内でリソースの使用を見つけた場合、該当リソースが今後２０ｍｓ周期で最小５回予約されると仮定できる。即ち、第２ＵＥの予約周期が予め設定された値より小さいｘ[ｍｓ]である場合、繰り返して使用すると仮定されるサブフレームの数は、１０ｘの逆数であることができる。具体的には、例えば、予め設定された値が１００[ｍｓ]であり、第２ＵＥの予約周期が２０[ｍｓ]である場合、繰り返して使用する回数は５回である。同様に、第２ＵＥの予約周期が５０ｍｓである場合は、繰り返して使用する回数は２回であることができる。
端末は、他の端末がリソース予約により繰り返し伝送を行う時、何回繰り返して伝送するかを分からない。従って、短い予約周期を使用する端末の伝送は短くなった予約周期を補償するだけの繰り返し伝送を行うと仮定して、衝突可能性のあるリソースを除外する。従って、この構成により、繰り返し伝送回数を分からない端末がリソース衝突を効率的に避けることができる。
図１０にはこのようなリソース選択方法が例示されている。図１０を参照すると、２０ｍｓでリソースを予約する端末のＰＳＣＣＨをデコーディングし、このＰＳＣＣＨが指示するＰＳＳＣＨのＰＳＳＣＨ−ＲＳＲＰが一定の臨界を超えた場合、リソース選択ウィンドウ内でリソース除外を複数回行うと仮定してリソースを除く。
以上のように、第２ＵＥが短い予約周期を使用して繰り返し伝送を行う場合、第１ＵＥも第２ＵＥと同様に短い予約周期を使用すると、間違ったリソース選択は、短い予約周期を使用する端末間で多い衝突を引き起こすことができる。後述するように、予約周期が２０ｍｓである端末は、繰り返し伝送を行う回数に関連するカウント値として５を選択できるが、この場合、５０回の伝送機会を有する。従って、もし２つの端末が類似時点に同一のリソースを選択した場合、５０回の衝突が連続して発生することができ、これは特に車両間通信では致命的な結果を招来する。従って、短い周期でメッセージを伝送する端末に限って、短くなった区間の間に短い周期でＳ−ＲＳＳＩを測定する方法が考えられる。即ち、第１ＵＥは第１ＵＥの予約周期が予め設定された値より小さい場合、予め設定された値より小さい第１ＵＥの予約周期によって測定を行うようにする。これは、短い周期でメッセージを伝送する端末が他の短い周期でメッセージを伝送する端末(同一の周期であることができる)のＳ−ＲＳＳＩを正確に測定するようにして、最大限互いに異なるリソースを選択するようにするためである。
測定はＳ−ＲＳＳＩ(Ｓｉｄｅｌｉｎｋ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ)の平均に相応する。即ち、短い周期でメッセージを伝送する端末は、Ｓ−ＲＳＳＩの測定時に、自分がメッセージを伝送する周期でＳ−ＲＳＳＩを平均化(ａｖｅｒａｇｉｎｇ)することができる。また、その平均化ウィンドウ(ａｖｅｒａｇｉｎｇ ｗｉｎｄｏｗ)のサイズが短くなった周期に比例して変化することができる。たとえ、２０ｍｓの周期でメッセージを伝送する端末は、Ｓ−ＲＳＳＩをセンシングウィンドウ内で或いは短くなった区間(たとえ２００ｍｓ)の間に２０ｍｓ周期で測定できる。言い換えれば、長い周期で伝送する端末(１００ｍｓ以上)は、１００ｍｓ単位で１秒の間にＳ−ＲＳＳＩを測定するに反して、２０ｍｓ、４０ｍｓ周期でメッセージを伝送する端末は、２００ｍｓ、４００ｍｓ周期の間、或いは１秒内に２０ｍｓ単位、４０ｍｓ単位でＳ−ＲＳＳＩを測定する。この時、もし短い周期で伝送する端末のカウント値がスケーリング(ｓｃａｌｉｎｇ)されない場合、ウィンドウのサイズは他の端末と同様に１秒に維持される。この動作は、端末がＳ−ＲＳＳＩを測定する時、他の短い周期で伝送する端末を効果的に把握するための方法である。また長い周期で伝送する端末の場合にも、短い周期でメッセージを伝送する端末の信号が一定部分推定サンプルに含まれるので、短い周期の端末の信号強度を効果的に測定できる。
上述したように、伝送を行うリソースを選択したＵＥは、リソース予約による繰り返し伝送を行うことができる。ここで、第１ＵＥが繰り返し伝送を行える回数に関連するカウント値は、予め設定された範囲から選択される。また、予め設定された範囲は、予約周期ごとに異なるように設定される。もし第１ＵＥの予約周期が予め設定された値より小さい場合、第１ＵＥは予約周期が予め設定された値である時より大きい値の範囲からカウント値を選択できる。即ち、短いＰ(予約期間)を選択した端末は、カウンタの選択範囲を既存のＶ−ＵＥと異なるように設定できる。短いＰを使用する端末は、カウンタの選択範囲がＶ−ＵＥと異なるように設定されるか(例えば、より小さいか又はより大きい値の範囲から選択するように)及び／又は１００／Ｐの倍数で設定されるように規則を定めることができる。
予め設定された範囲は、予約周期が異なっても繰り返し伝送を行える区間の最大値が同一であるように構成できる。繰り返し伝送を行える区間は予約周期とカウント値の積から決定されるが、予約周期が短くなっても予約周期とカウント値の積の最大値は維持されるようにカウント値を大きくする。具体的には、例えば、１００ｍｓでカウンタの最大値は１５であるので、予約周期が２０ｍｓである場合、カウンタの最大値を７５に設定できる。この場合、他の端末が１００ｍｓ周期でＳ−ＲＳＳＩを測定する時、小さいＰを使用する端末が１００ｍｓ周期で同じリソースを使用するようにして測定を正確に行うことができる。また小さいＰに対してより大きい範囲のカウンタを使用する理由は、予約を長時間維持して他の端末(特に、１００ｍｓ単位でＳ−ＲＳＳＩを測定する 端末)のＳ−ＲＳＳＩ測定を正確にするためである。
予約周期値の設定に関連する様々な方法
一方、端末は予約により、ｘ ｍｓの後、現在周波数リソースを再使用することを他の端末に物理階層又は上位階層信号で指示することができる。この時、ｘ ｍｓはＰ＊ｉで表すことができ、Ｐの値は予め決められるか又はネットワークにより物理階層又は上位階層信号で指示され、ｉ値は送信端末の制御信号によりシグナリングされることができる。この時、特定のリソース領域で使用可能なｉ値は、ネットワークにより物理階層又は上位階層信号で端末に指示されるか又は予め決められる。この時、Ｐ値は以下のように多様な方法で設定できる。
Ｐ値はＵＥ共通にネットワークにより物理階層又は上位階層信号でシグナリングされるか又は予め設定される値である。これにより、端末の最小予約区間の長さをネットワークが決めることにより、全ての端末が共通の動作を行うことができる。但し、リソース領域において、一部の端末のみが短い予約期間を有する場合、殆どの端末は特定のｉ値を使用できず、ｉ値をシグナリングする時に特定のｓｔａｔｅを使用しないので、シグナリングの観点で浪費が発生する。
かかる問題を解決するために、Ｐ値はＵＥ共通に決定し、Ｐより短い周期で伝送する端末は、制御信号の別のフィールド又は予約フィールドを通じてＰ値を異なるように使用することを他の端末にシグナリングすることができる。この時、この情報はデータの一部領域、又は上位階層の信号で受信端末にシグナリングされる。この方法は大部分の端末がＰ値以上の予約を行い、極少数の端末のみがＰより短い周期で予約を行う時、シグナリングされるｉ値を大部分の端末が使用できる長所がある。
Ｐ値はリソースプール個々に決定される。特定のリソースプールでは最小予約区間を異なるように設定して、該当プールでのみ異なるように動作できる。この動作では、短い周期で伝送する端末のプールが個々に分離されるので、ｉ値を別にシグナリングしないか、他の用途に使用するか、又はｉ値を特定のｓｔａｔｅに固定することができる。この時、各プールごとにＰ値はネットワークにより物理階層又は上位階層信号でシグナリングされるか又は予め決められる。受信端末の観点で予約区間を正確に解釈するために、プールごとにＰ値、(使用可能な)ｉ値の範囲が特にネットワークにより指示／制限されることができる。
他の方式として、Ｐ値は(予め)固定されているが、ｉ値がスケーリングされることができる。又は小数(０.５、０.２５、０.２などの値が使用しないｓｔａｔｅ１１、１２、…、１５に含まれることができる)に該当するｉ値が現在使用しないｓｔａｔｅに含まれることができる。たとえ、ｉ値が０〜１０である時、ｉ値を０.５倍スケーリングして０.５,１,…,５に解釈することができる。これはＰ値を変更することと同じ効果を奏するが、明示的にＰ値を変更せず、ｉ値を(小数倍)スケーリングして具現することである。この時、スケーリングされる値は、ＵＥ共通に決定されるか、ＵＥ個々に決定されるか(このためにスケーリングされるパラメータが制御信号によりシグナリングされる)、又はプール個々に決定される(プールごとにスケーリング値が予め決められるか、又はネットワークによりシグナリングされる)。
特定のパケット優先権の場合にのみ、Ｐについて他の解釈をする方法も考えられる。短い周期で頻繁に伝送を行う場合、ＰＰＰＰを異なるように設定し、この端末の場合にのみＰを異なるように解釈することができる。これは別のＰ値を指定する必要がなく、予約フィールドを別に使用する必要がないという長所がある。ネットワークはこのために予めＰＰＰＰごとにＰ値について物理階層又は上位階層信号で端末にシグナリングするか、又はＰＰＰＰごとのＰ値が予め決められることができる。同様に、Ｉのスケーリング値がＰＰＰＰによって異なるように設定されることもできる。これにより端末はＰＰＰＰごとのＰ又はＩスケーリング値を予め認知してセンシング動作を行うことができる。
短い予約周期設定時に関連する動作
一方、１００ｍｓより小さいＰ値がプールに設定される場合、ｉ値が０〜１０に制限されると、最大予約区間が短くなる。これを防止するために、ｉ値を４ｂｉｔにシグナリングする時に使用しないｓｔａｔｅ１１〜１５を長い予約区間を指示する用途に使用することができる。たとえ１１〜１５までのｓｔａｔｅはｉ値２０〜５０を指示することである。これはＰ値によって異なるように設定されるが、１１〜１５のｓｔａｔｅが指示する値が具体的にどの値であるかは(Ｐ値によって異なる)予め決められるか又はネットワークにより物理階層又は上位階層にシグナリングされる。
また短い区間のＰが導入される時、Ｓ−ＲＳＳＩの測定を、短くなった周期に対してセンシングウィンドウ内において選択ウィンドウ側の一部区間のみで行うことができる。これはＰが小さくなる場合、カウント値を最大(例えば、１５)にしてもリソース選択の維持が長くないためである。従って、正確なＳ−ＲＳＳＩの測定のために、短い周期の予約が予想される場合は、該当リソースに対しては短くなった周期でＳ−ＲＳＳＩの平均化を行い、その区間は全体センシングウィンドウ内において選択ウィンドウ側の一部区間に制限される。
他の方法として、該当リソース領域で許容された最短周期の値で全ての端末がＳ−ＲＳＳＩを測定することができる。この時、特定のリソースに対して１００ｍｓ周期のＳ−ＲＳＳＩと短い周期のＳ−ＲＳＳＩを測定して、その結果大きい値に基づいて該当リソースを除外するか否かを判断する。又は全端末が最短周期でＳ−ＲＳＳＩを測定することができる。しかし、この方法は、全端末が無駄にＳ−ＲＳＳＩの測定複雑度を上げる短所がある。このために短くなったセンシングウィンドウ内において短い周期でメッセージを伝送する端末がＳＡを一定回数以上デコーディングした端末のみ短い周期のＳ−ＲＳＳＩ測定を行うことができる。これは、特定端末の周辺に短い周期のメッセージを伝送することを判断した後、端末が選択的に追加Ｓ−ＲＳＳＩの測定を行うため、端末の複雑度が選択的に低くなる。
一方、さらに他の方法として、短い周期でリソースを予約するパケットに対してセンシングウィンドウ内においてリソース予約をしても、次に使用するリソースは制御信号で指示したＰ＊ｉ値ではなく、予め設定された時間後にリソースを再使用すると仮定できる。たとえ２０ｍｓのリソース予約周期パケットに対してカウント値を大きく設定しても、他の送信端末の観点では１００ｍｓ以後にリソースを予約すると仮定することである。これにより、センシングウィンドウ内においてリソース使用があっても、十分な時間後に選択ウィンドウ内において該当リソースを再度使用すると仮定して、効果的に短い周期のパケットが使用するリソースを避けることができる。この方法は、リソース予約周期が予め設定されたしきい値未満のパケットについてのみ選択的に行われるが、たとえ１００ｍｓ未満の周期でリソースを予約するパケットについて、制御信号で指示したリソースの予約周期とは関係なく、１００ｍｓ以後に同じ周波数リソースが使用されると規則を定めることである。これは、短い周期のパケットについてはカウンタを高く選択するので、選択ウィンドウ内において該当リソースが再度使用される確率が非常に高いことを仮定できる。
又は特定のリソース領域に短い周期の予約が許容される場合、該当プールにおいてリソース(再)選択を行う全ての端末は、選択ウィンドウを該当プールに許容された最短周期によって決定することができる。例えば、特定のリソース領域に選択可能な最短周期が２０ｍｓである場合、ｎサブフレームにおいてリソース(再)選択を行う端末は、最大ｎ＋ａから(ａは４より小さくＵＥ具現によって異なる値)ｎ＋２０以内でのみリソースを選択するように規則を決めることである。この方法は、既存の端末がセンシング動作を変更することなく、短い周期が導入される時にリソース衝突を避けることができるという長所がある。但し、選択可能なリソースの量が減少するので、より良好なリソースを選択する可能性は低くなる。既存の動作は端末が自分の遅延要件(Ｌａｔｅｎｃｙ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ)内で端末の具現によりリソースを選択できる最大上限点を決定したが、この方式では該当リソース領域で使用可能な最小のリソース予約周期によって最大上限点を決定するという差がある。
他の方法として短い周期でリソースを予約する端末は、該当リソースの選択をどのくらいの伝送の間に維持するかについての情報を制御信号や上位階層信号で他の端末にシグナリングすることができる。たとえ、特定の端末が１０回のリソース予約を行うと、この情報を制御信号の一部領域、予め決められた領域や予約ビットに含めて伝送することである。この動作は短い周期のリソース予約を行う端末にのみ選択的に適用される動作であり、全ての端末が(リソース予約周期に関係なく)共通に適用することもできる。又はネットワークは特定のリソース領域においてこの動作(何回の回数でリソース予約を行うかを制御信号にデータ信号の特定の領域に含めて伝送すること)を行うか否かを端末に物理階層又は上位階層信号でシグナリングすることができる。かかるリソース予約回数情報が制御信号に含まれると、受信端末は該当回数ほどリソースが予約されると仮定して、センシング動作及びリソース排除動作、Ｓ−ＲＳＳＩ測定動作、リソース選択動作を行うことができる。たとえ、センシングウィンドウ内において２０ｍｓの周期でパケットを伝送する端末が最大１０回のリソース予約を行うという制御信号を受信した場合、該当端末の予約されたリソースのうち、選択ウィンドウ内に含まれるリソースは、リソース選択から除外する(この時、既存の動作と同様にＰＳＣＣＨ ＲＳＲＰを測定後、一定のしきい値を超えると該当リソースを選択して除外する)動作を行うことができる。Ｓ−ＲＳＳＩの測定もセンシングウィンドウ内で該当カウンタほど予約されたサブフレームについてのみ測定を行うことができる。リソース排除動作のうち、選択ウィンドウの外で異なる周期によりリソースを排除する動作においては、特定の端末からのパケットが制御信号で指示した回数ほどさらに伝送されると仮定して、このリソースが自分の選択リソースと衝突が発生したら選択リソースから除外する動作を行うことができる。
上記選択されたサブフレームでは、ＰＳＣＣＨ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｓｉｄｅｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ)がＰＳＳＣＨと共に伝送、即ちＦＤＭされて伝送される。また、第２ＵＥにより使用されるサブフレームには第２ＵＥのＰＳＣＣＨが伝送され、同様にＰＳＳＣＨがＦＤＭされて伝送される。なお、上述した動作を行う端末は全ての端末であることができ、特定の端末に測定動作が制限されることもできる。
本発明の内容は、端末間の直接通信にのみ制限されることではなく、上りリンク又は下りリンクにおいても使用でき、この時、基地局やｒｅｌａｙ ｎｏｄｅなどが提案した上記の方法を使用できる。
前記説明した提案方式についての一例もまた、本発明の具現方法の一つとして含まれ得ることから、一種の提案方式と見なしてもよいことは明らかである。また、前記説明した提案方式は、独立して具現されてもよいが、一部の提案方式の組み合わせ（又は、併合）の形態で具現されてもよい。前記提案方法を適用するか否かに関する情報（又は、前記提案方法の規則に関する情報）は、基地局が端末に事前に定義されたシグナル（例えば、物理層シグナル又は上位層シグナル）を介して知らせるか又は送信端末が受信端末にシグナリングするように、或いは受信端末が送信端末に要請するように規則が定義されてもよい。
本発明の実施例による装置構成
図１１は、本発明の実施形態に係る伝送ポイント装置及び端末装置の構成を示す図である。
図１１を参照すると、本発明に係る伝送ポイント装置１０は、受信装置１１、伝送装置１２、プロセッサ１３、メモリ１４及び複数のアンテナ１５を含む。複数のアンテナ１５は、ＭＩＭＯ送受信をサポートする伝送ポイント装置を意味する。受信装置１１１は、端末からの上りリンク上の各種信号、データ及び情報を受信することができる。伝送装置１２は、端末への下りリンク上の各種信号、データ及び情報を送信することができる。プロセッサ１３は、伝送ポイント装置１０全般の動作を制御することができる。
本発明の一実施例に係る伝送ポイント装置１０のプロセッサ１３は、上述した各実施例において必要な事項を処理することができる。
伝送ポイント装置１０のプロセッサ１３は、その他にも、伝送ポイント装置１０が受信した情報、外部に送信する情報などを演算処理する機能を行い、メモリ１４は、演算処理された情報などを所定時間格納することができ、バッファ（図示せず）などの構成要素に置き換えてもよい。
次いで、図１１を参照すると、本発明に係る端末装置２０は、受信装置２１、伝送装置２２、プロセッサ２３、メモリ２４及び複数のアンテナ２５を含む。複数のアンテナ２５は、ＭＩＭＯ送受信をサポートする端末装置を意味する。受信装置２１は、基地局からの下りリンク上の各種信号、データ及び情報を受信することができる。伝送装置２２は、基地局への上りリンク上の各種信号、データ及び情報を送信することができる。プロセッサ２３は、端末装置２０全般の動作を制御することができる。
本発明の一実施例に係る端末装置２０のプロセッサ２３は、上述した各実施例において必要な事項を処理することができる。具体的には、プロセッサは、ＰＳＳＣＨ伝送のための候補サブフレームのうち、第２ＵＥにより使用されるサブフレームを除外した後、ＰＳＳＣＨを伝送するサブフレームを選択してＰＳＳＣＨを送信装置により伝送する。また第２ＵＥにより使用されるサブフレームは、第２ＵＥが、第２ＵＥの要約周期によって繰り返して使用すると仮定されるサブフレームを含み、第２ＵＥの要約周期が予め設定された値より小さい場合、繰り返して使用すると仮定されるサブフレームの数は第２ＵＥの要約周期が短いほど大きくなる。
端末装置２０のプロセッサ２３は、その他にも、端末装置２０が受信した情報、外部に送信する情報などを演算処理する機能を行い、メモリ２４は、演算処理された情報などを所定時間格納することができ、バッファ（図示せず）などの構成要素に置き換えてもよい。
以上のような伝送ポイント装置及び端末装置の具体的な構成は、前述した本発明の様々な実施例で説明した事項が独立して適用されたり、又は２つ以上の実施例が同時に適用されるように具現することができ、重複する内容は明確性のために説明を省略する。
また、図１１に対する説明において、伝送ポイント装置１０についての説明は、下りリンク送信主体又は上りリンク受信主体としての中継機装置に対しても同一に適用することができ、端末装置２０についての説明は、下りリンク受信主体又は上りリンク送信主体としての中継機装置に対しても同一に適用することができる。
上述した本発明の実施例は多様な手段によって具現されることができる。例えば、本発明の実施例は、ハードウェア、ファームウエア(ｆｉｒｍｗａｒｅ)、ソフトウェア又はそれらの組合せなどによって具現できる。
ハードウェアによる具現の場合、本発明の実施例による方法は、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、コントローラー、マイクロコントローラー、マイクロプロセッサなどによって具現できる。
ファームウエア又はソフトウェアによる具現の場合、本発明の実施例による方法は以上で説明した機能又は動作を行う装置、過程又は関数などの形態に具現できる。ソフトウェアコードはメモリユニットに記憶され、プロセッサによって駆動されることができる。メモリユニットはプロセッサの内部又は外部に位置し、既に知られた多様な手段によってプロセッサとデータを取り交わすことができる。
以上のように開示された本発明の好適な実施形態についての詳細な説明は当業者が本発明を具現して実施することができるように提供した。以上では本発明の好適な実施形態に基づいて説明したが、当該技術分野の熟練した当業者は下記の特許請求範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範疇内で本発明を多様に修正及び変更することができることを理解することが可能であろう。例えば、当業者は上述した実施例に記載された各構成を互いに組み合わせる方式で用いることができる。よって、本発明はここで開示した実施形態に制限されるものではなく、ここで開示した原理及び新規の特徴と一致する最広の範囲を付与しようとするものである。
本発明は、本発明の精神及び必須の特徴から逸脱しない範囲で、他の特定の形態に具体化することができる。そのため、上記の詳細な説明はいずれの面においても制限的に解釈してはならず、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、添付した請求項の合理的解釈によって定められなければならず、本発明の等価的範囲内における変更はいずれも本発明の範囲に含まれる。本発明は、ここに開示されている実施形態に制限されるものではなく、ここに開示されている原理及び新規な特徴と一致する最も広い範囲を付与するためのものである。また、特許請求の範囲で明示的な引用関係を有しない請求項を結合して実施例を構成してもよく、出願後の補正によって新しい請求項として含めてもよい。
以上の本発明による実施形態は多様な移動通信システムに適用できる。

Claims (7)

  1. 無線通信システムにおいて、第１ＵＥがＰＳＳＣＨ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｓｉｄｅｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ)を伝送する方法であって、
    ＰＳＳＣＨ伝送のための候補サブフレームである第１サブフレームの中から第２サブフレームを除外する段階；
    第１サブフレームの中から第２サブフレームを除外した後でＰＳＳＣＨのためのサブフレームを選択する段階；
    選択されたサブフレームにおいてＰＳＳＣＨを伝送する段階；を含み、
    前記第２サブフレームは第３サブフレームを含み、前記第３サブフレームは予約周期及びカウンタに基づいて繰り返される複数のサブフレームに対応し、
    前記予約周期は予め設定された値より小さくなり、
    前記カウンタは複数のサブフレーム及びリソースの再選択に関連し、
    前記カウンタの選択の範囲は予約周期が短くなると大きくなる、ＰＳＳＣＨの伝送方法。
  2. 前記サブフレームは予め設定された時間間隔（ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ）内のＰＳＳＣＨに対して選択される、請求項１に記載のＰＳＳＣＨの伝送方法。
  3. 前記予約周期が２０[ｍｓ]である場合、前記繰り返して使用される回数は５である、請求項１に記載のＰＳＳＣＨの伝送方法。
  4. 前記予め設定された値は１００[ｍｓ]である、請求項１に記載のＰＳＳＣＨの伝送方法。
  5. 前記選択されたサブフレームでは、ＰＳＣＣＨ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｓｉｄｅｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ)が前記ＰＳＳＣＨと共に伝送される、請求項１に記載のＰＳＳＣＨの伝送方法。
  6. 第２ＵＥにより使用されるサブフレームには前記第２ＵＥのＰＳＣＣＨが伝送される、請求項１に記載のＰＳＳＣＨの伝送方法。
  7. 無線通信システムにおいて、ＰＳＳＣＨ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｓｉｄｅｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ)を伝送する第１ＵＥ装置であって、
    送信装置と；
    受信装置と；
    プロセッサとを含み、
    前記プロセッサは、ＰＳＳＣＨ伝送のための候補サブフレームである第１サブフレームの中から第２サブフレームを除外し、第１サブフレームの中から第２サブフレームを除外した後でＰＳＳＣＨのためのサブフレームを選択し、選択されたサブフレームにおいてＰＳＳＣＨを伝送するように構成され、
    前記第２サブフレームは第３サブフレームを含み、前記第３サブフレームは予約周期及びカウンタに基づいて繰り返される複数のサブフレームに対応し、
    前記予約周期は予め設定された値より小さくなり、
    前記カウンタは複数のサブフレーム及びリソースの再選択に関連し、
    前記カウンタの選択の範囲は予約周期が短くなると大きくなる、第１ＵＥ装置。
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