JP7098700B2 - 無線通信システムにおいて混雑制御に基づいて端末間の直接通信のためのリソースを設定する方法及びそのための装置 - Google Patents

Description

本発明は無線通信システムに関し、より詳しくは、無線通信システムにおいて混雑制御（ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ；ＣＲ）に基づいて端末間の直接通信のためのリソースを設定する方法及びそのための装置に関する。

本発明を適用できる無線通信システムの一例として、３ＧＰＰ ＬＴＥ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ；以下、“ＬＴＥ”という）通信システムについて概略的に説明する。

図１は無線通信システムの一例として、Ｅ－ＵＭＴＳ網の構造を概略的に示した図である。Ｅ－ＵＭＴＳ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）は、既存のＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）から進化したシステムであって、現在、３ＧＰＰで基礎的な標準化作業を進めている。一般に、Ｅ－ＵＭＴＳは、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システムと称することもできる。ＵＭＴＳ及びＥ－ＵＭＴＳの技術規格（ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）の詳細な内容は、夫々“３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ；Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ”のＲｅｌｅａｓｅ７とＲｅｌｅａｓｅ８を参照することができる。

図１を参照すると、Ｅ－ＵＭＴＳは、端末（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ＵＥ）、基地局（ｅＮｏｄｅ Ｂ；ｅＮＢ）、及びネットワーク（Ｅ－ＵＴＲＡＮ）の終端に位置し、外部ネットワークと接続される接続ゲートウェイ（Ａｃｃｅｓｓ Ｇａｔｅｗａｙ；ＡＧ）を含む。基地局は、ブロードキャストサービス、マルチキャストサービス及び／又はユニキャストサービスのために多重データストリームを同時に送信することができる。

一つの基地局には一つ以上のセルが存在する。セルは、１．２５Ｍｈｚ、２．５Ｍｈｚ、５Ｍｈｚ、１０Ｍｈｚ、１５Ｍｈｚ、２０Ｍｈｚなどの帯域幅のうち一つに設定され、多くの端末に下り又は上り送信サービスを提供する。互いに異なるセルは、互いに異なる帯域幅を提供するように設定することができる。基地局は、多数の端末に対するデータ送受信を制御する。下りリンク（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ；ＤＬ）データに対して、基地局は、下りリンクスケジューリング情報を送信し、該当の端末にデータが送信される時間／周波数領域、符号化、データサイズ、ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ａｎｄ ｒｅＱｕｅｓｔ）関連情報などを知らせる。また、上りリンク（Ｕｐｌｉｎｋ；ＵＬ）データに対して、基地局は、上りリンクスケジューリング情報を該当端末に送信し、該当端末が使用可能な時間／周波数領域、符号化、データサイズ、ＨＡＲＱ関連情報などを知らせる。各基地局間には、ユーザトラフィック又は制御トラフィックの送信のためのインターフェースを使用することができる。核心網（コアネットワーク、Ｃｏｒｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ；ＣＮ）は、ＡＧ及び端末のユーザ登録などのためのネットワークノードなどで構成することができる。ＡＧは、複数のセルで構成されるＴＡ（Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ）単位で端末の移動性を管理する。

無線通信技術はＷＣＤＭＡに基づいてＬＴＥまで開発されてきたが、ユーザと事業者の要求と期待は持続的に増加している。また、他の無線接続技術が継続して開発されているので、今後、競争力を有するためには新たな技術進化が要求され、ビット当たりの費用減少、サービス利用可能性増大、融通性のある周波数バンドの使用、単純構造と開放型インターフェース、端末の適切なパワー消費などが要求される。

上述した論議に基づいて、以下では無線通信システムにおいて混雑制御に基づいて端末間の直接通信のためのリソースを設定する方法及びそのための装置を提案する。

本発明の一態様である無線通信システムにおいて、端末がサイドリンクデータチャネルを伝送する方法は、第１優先順位のサイドリンクデータチャネルを送信する段階を含み、第１優先順位以下の優先順位を有する全てのサイドリンクデータチャネルのために使用可能なリソースの合計は、第１優先順位に対応する臨界値以下であることを特徴とする。

なお、本発明の一態様である無線通信システムにおいて、端末は、無線通信モジュールと、無線通信モジュールに連結されて、第１優先順位のサイドリンクデータチャネルを送信するプロセッサと、を含み、第１優先順位以下の優先順位を有する全てのサイドリンクデータチャネルのために使用可能なリソースの合計は、第１優先順位に対応する臨界値以下であることを特徴とする。

好ましくは、第１優先順位より低い第２優先順位を有するサイドリンクデータチャネルと第２優先順位以下の優先順位を有する全てのサイドリンクデータチャネルのために使用可能なリソースの合計は、第２優先順位に対応する臨界値以下であることを特徴とする。ここで、第１優先順位をサイドリンクデータチャネルのために使用可能なリソースの量は、第２優先順位をサイドリンクデータチャネルのために使用可能なリソースの量より大きいことを特徴とする。

より好ましくは、第２優先順位より低い第３優先順位を有するサイドリンクデータチャネルのために使用可能なリソースは、第３優先順位に対応する臨界値以下であり、第３優先順位は、最低の優先順位であることを特徴とする。

この場合、第１優先順位、第２優先順位及び第３優先順位に対応する臨界値を個々に設定することができる。

さらに、第１優先順位以下の優先順位を有する全てのサイドリンクデータチャネルのために使用可能なリソースの合計が、第１優先順位に対応する臨界値より大きい場合、第１優先順位のサイドリンクデータチャネルをドロッピング（ｄｒｏｐｐｉｎｇ）することを特徴とする。

本発明の実施例によれば、混雑制御に基づいて効率的に端末間の直接通信リソースを割り当てることができる。

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。

無線通信システムの一例としてＥ－ＵＭＴＳ網構造を概略的に示す図である。 ３ＧＰＰ無線接続網の規格に基づく端末及びＥ－ＵＴＲＡＮの間の無線インターフェースプロトコル（Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の制御プレーン（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｌａｎｅ）及びユーザプレーン（Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ）を示す図である。 ３ＧＰＰシステムに用いられる物理チャネル及びこれらを用いた一般的な信号送信方法を説明する図である。 ＬＴＥシステムで使用される無線フレームの構造を例示する図である。 ＬＴＥシステムで使用される下りリンク無線フレームの構造を例示する図である。 ＬＴＥシステムで使用される上りリンクサブフレームの構造を例示する図である。 端末間の直接通信を示す概念図である。 リソースプール及びリソースユニットの構成例を示す図である。 本発明の実施例によってサイドリンクリソースの量を決定する例を示す図である。 本発明の実施例に適用できる基地局と端末の構成を示す図である。

以下、添付図面を参照して説明した本発明の各実施例により、本発明の構成、作用及び他の特徴が容易に理解されるであろう。以下で説明する各実施例は、本発明の技術的特徴が３ＧＰＰシステムに適用された例である。

この明細書ではＬＴＥシステム及びＬＴＥ－Ａシステムを用いて本発明の各実施例を説明するが、これは例示に過ぎない。従って、本発明の各実施例は、上記の定義に該当するいずれの通信システムにも適用することができる。また、この明細書はＦＤＤ方式を基準にして本発明の実施例について説明するが、これは例示であって、本発明の実施例はＨ－ＦＤＤ方式又はＴＤＤ方式にも容易に変形して適用することができる。

また、この明細書では、基地局の名称がＲＲＨ（ｒｅｍｏｔｅ ｒａｄｉｏ ｈｅａｄ）、ｅＮＢ、ＴＰ（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｐｏｉｎｔ）、ＲＰ（ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔ）、中継器（ｒｅｌａｙ）などの包括的な用語で使用されている。

図２は３ＧＰＰ無線接続網の規格に基づく端末とＥ－ＵＴＲＡＮの間の無線インターフェースプロトコルの制御プレーン及びユーザプレーンの構造を示す図である。制御プレーンは端末（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ＵＥ）とネットワークが信号を管理するために用いる制御メッセージが送信される通路を意味する。ユーザプレーンはアプリケーション層で生成されたデータ、例えば、音声データ又はインターネットパケットデータなどが送信される通路を意味する。

第１の層である物理層は、物理チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を用いて上位層に情報送信サービス（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を提供する。物理層は上位にある媒体接続制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層とは送信チャネル（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して連結される。この送信チャネルを介して媒体接続制御層と物理層の間でデータが移動する。送信側と受信側の物理層の間では物理チャネルを介してデータが移動する。物理チャネルは時間と周波数を無線リソースとして活用する。具体的には、物理チャネルは、下りリンクにおいて、ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式で変調され、上りリンクにおいては、ＳＣ－ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式で変調される。

第２の層である媒体接続制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＭＡＣ）層は、論理チャネル（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して上位層である無線リンク制御（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＲＬＣ）層にサービスを提供する。第２の層のＲＬＣ層は信頼性のあるデータ送信を支援する。ＲＬＣ層の機能はＭＡＣ内部の機能ブロックにより実装されることもできる。第２の層のＰＤＣＰ層は帯域幅が狭い無線インターフェースにおいてＩＰｖ４或いはＩＰｖ６のようなＩＰパケットを効率的に送信するために不要な制御情報を減らすヘッダ圧縮（Ｈｅａｄｅｒ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）の機能を果たす。

第３の層である最下部に位置する無線リソース制御（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＲＲＣ）層は、制御プレーンでのみ定義される。ＲＲＣ層は無線ベアラ（Ｒａｄｉｏ Ｂｅａｒｅｒ）の設定、再設定及び解除に関連して論理チャネル、送信チャネル及び物理チャネルの制御を担当する。無線ベアラは端末とネットワークの間のデータ伝達のために第２の層により提供されるサービスを意味する。このために、端末とネットワークのＲＲＣ層は互いにＲＲＣメッセージを交換する。端末とネットワークのＲＲＣ層の間にＲＲＣ連結（ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）がある場合、端末はＲＲＣ連結状態（Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ Ｍｏｄｅ）であり、そうではない場合はＲＲＣ休止状態（Ｉｄｌｅ Ｍｏｄｅ）である。ＲＲＣ層の上位にあるＮＡＳ（Ｎｏｎ－Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ）層は、セッション管理（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）と移動性管理（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）などの機能を果たす。

基地局（ｅＮＢ）を構成する１個のセルは１．２５Ｍｈｚ、２．５Ｍｈｚ、５Ｍｈｚ、１０Ｍｈｚ、１５Ｍｈｚ、２０Ｍｈｚなどの帯域幅のうち一つに設定され、多くの端末に下りリンク又は上りリンク送信サービスを提供する。互いに異なるセルは、互いに異なる帯域幅を提供するように設定することができる。

ネットワークから端末にデータを送信する下り送信チャネルとしては、システム情報を送信するＢＣＨ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ページングメッセージを送信するＰＣＨ（Ｐａｇｉｎｇ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ユーザトラフィックや制御メッセージを送信する下りＳＣＨ（Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）などがある。下りマルチキャスト又は放送サービスのトラフィック又は制御メッセージの場合、下りＳＣＨを介して送信され、又は別の下りＭＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して送信されることができる。なお、端末からネットワークにデータを送信する上り送信チャネルとしては、初期制御メッセージを送信するＲＡＣＨ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ユーザトラフィックや制御メッセージを送信する上りＳＣＨ（Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）がある。送信チャネルの上位にありかつ送信チャネルにマッピングされる論理チャネル（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）としては、ＢＣＣＨ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＣＣＨ（Ｐａｇｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＣＣＣＨ（Ｃｏｍｍｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＭＣＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＭＴＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｃｈａｎｎｅｌ）などがある。

図３は３ＧＰＰシステムに用いられる物理チャネル及びこれらを用いた一般的な信号送信方法を説明する図である。

端末は、電源がオンになったり新たにセルに進入した場合は、基地局と同期をとるなどの初期セル探索（Ｉｎｉｔｉａｌ ｃｅｌｌ ｓｅａｒｃｈ）作業を行う（Ｓ３０１）。このために、端末は基地局から主同期チャネル（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ； Ｐ－ＳＣＨ）及び副同期チャネル（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ；Ｓ－ＳＣＨ）を受信することによって基地局と同期をとり、セルＩＤなどの情報を得ることができる。その後、端末は基地局から物理放送チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を受信してセル内の放送情報を得ることができる。なお、端末は初期セル探索段階において下りリンク参照信号（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ；ＤＬ ＲＳ）を受信して下りリンクチャネル状態を確認することができる。

初期セル探索を終了した端末は、物理下りリンク制御チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＤＣＣＨ）及び該ＰＤＣＣＨに載せられた情報によって物理下りリンク共有チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＤＳＣＨ）を受信することによって、より具体的なシステム情報を得ることができる（Ｓ３０２）。

一方、基地局に最初に接続した或いは信号伝送のための無線リソースがない場合は、端末は、基地局に対して任意接続過程（ランダムアクセス手順、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ；ＲＡＣＨ）を行うことができる（段階Ｓ３０３～段階Ｓ３０６）。このために、端末は、物理任意接続チャネル（物理ランダムアクセスチャネル、Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＲＡＣＨ）を介して特定シーケンスをプリアンブルとして伝送し（Ｓ３０３及びＳ３０５）、ＰＤＣＣＨ及び対応するＰＤＳＣＨを介してプリアンブルに対する応答メッセージを受信することができる（Ｓ３０４及びＳ３０６）。競争基盤のＲＡＣＨの場合、さらに衝突解決手順（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）を行うことができる。

上述した手順を行った端末は、その後、一般的な上り／下りリンク信号伝送の手順として、ＰＤＣＣＨ／ＰＤＳＣＨ受信（Ｓ３０７）及び物理上りリンク共有チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＵＳＣＨ）／物理上りリンク制御チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＵＣＣＨ）の送信（Ｓ３０８）を行う。特に、端末は、ＰＤＣＣＨを介して下りリンク制御情報（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ＤＣＩ）を受信する。ここで、ＤＣＩは、端末に対するリソース割り当て情報などの制御情報を含み、その使用目的に応じてフォーマットが互いに異なる。

一方、端末が上りリンクを通じて基地局に伝送したり又は端末が基地局から受信したりする制御情報は、下り／上りリンクＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号、ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＰＭＩ（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ Ｉｎｄｅｘ）、ＲＩ（Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）などを含む。３ＧＰＰ ＬＴＥシステムの場合、端末は上述したＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩなどの制御情報をＰＵＳＣＨ及び／又はＰＵＣＣＨを介して伝送することができる。

図４は、ＬＴＥシステムで使用される無線フレームの構造を例示する図である。

図４を参照すると、無線フレームは１０ｍｓ（３２７２００×Ｔｓ）の長さを有し、１０個の均等なサイズのサブフレームで構成されている。各々のサブフレームは１ｍｓの長さを有し、２個のスロットで構成されている。各々のスロットは０．５ｍｓ（１５３６０×Ｔｓ）の長さを有する。ここで、Ｔ_Ｓはサンプリング時間を示し、Ｔ_Ｓ＝１／（１５ｋＨｚ×２０４８）＝３．２５５２×１０^－８（約３３ｎｓ）のように表示される。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。ＬＴＥシステムにおいて、１個のリソースブロックは１２個の副搬送波×７（６）個のＯＦＤＭシンボルを含む。データが送信される単位時間であるＴＴＩ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）は、１個以上のサブフレーム単位で決められることができる。上述した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及びスロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は多様に変更可能である。

図５は、下りリンク無線フレームにおいて１個のサブフレームの制御領域に含まれる制御チャネルを例示する図である。

図５を参照すると、サブフレームは１４個のＯＦＤＭシンボルで構成されている。サブフレームの設定によって最初の１～３個のＯＦＤＭシンボルは制御領域として使用され、残りの１３～１１個のＯＦＤＭシンボルはデータ領域として使用される。図面において、Ｒ１～Ｒ４は、アンテナ０～３に対する基準信号（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ（ＲＳ）又はＰｉｌｏｔ Ｓｉｇｎａｌ）を示す。ＲＳは制御領域及びデータ領域とは関係なく、サブフレーム内に一定のパターンで固定される。制御チャネルは制御領域のうちＲＳが割り当てられないリソースに割り当てられ、トラフィックチャネルもデータ領域のうちＲＳが割り当てられないリソースに割り当てられる。制御領域に割り当てられる制御チャネルとしては、ＰＣＦＩＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆｏｒｍａｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ＣＨａｎｎｅｌ）、ＰＨＩＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｈｙｂｒｉｄ－ＡＲＱ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ＣＨａｎｎｅｌ）、ＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＣＨａｎｎｅｌ）などがある。

ＰＣＦＩＣＨは物理制御フォーマット指示子チャネルであって、サブフレームごとにＰＤＣＣＨに使用されるＯＦＤＭシンボルの数を端末に知らせる。ＰＣＦＩＣＨは最初のＯＦＤＭシンボルに位置し、ＰＨＩＣＨ及びＰＤＣＣＨに優先して設定される。ＰＣＦＩＣＨは４個のＲＥＧで構成され、夫々のＲＥＧはセルＩＤに基づいて制御領域内に分散される。１個のＲＥＧは４個のＲＥで構成される。ＲＥは１個の副搬送波×１個のＯＦＤＭシンボルで定義される最小物理リソースを示す。ＰＣＦＩＣＨ値は帯域幅によって１～３又は２～４の値を指示し、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）で変調される。

ＰＨＩＣＨは物理ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ－Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ａｎｄ ｒｅｑｕｅｓｔ）指示子チャネルであって、上りリンク伝送に対するＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫを運ぶために使用される。即ち、ＰＨＩＣＨはＵＬ ＨＡＲＱのためのＤＬ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報が伝送されるチャネルを示す。ＰＨＩＣＨは１個のＲＥＧで構成され、セル固有にスクランブルされる。ＡＣＫ／ＮＡＣＫは１ビットで指示され、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ ｐｈａｓｅ ｓｈｉｆｔ ｋｅｙｉｎｇ）で変調される。変調されたＡＣＫ／ＮＡＣＫは拡散因子（Ｓｐｒｅａｄｉｎｇ Ｆａｃｔｏｒ；ＳＦ）＝２又は４に拡散される。同一のリソースにマッピングされる複数のＰＨＩＣＨはＰＨＩＣＨグループを構成する。ＰＨＩＣＨグループに多重化されるＰＨＩＣＨの数は拡散コードの数によって決定される。ＰＨＩＣＨ（グループ）は周波数領域及び／又は時間領域でダイバーシティの利得を得るために３回繰り返される。

ＰＤＣＣＨは物理下りリンク制御チャネルであって、サブフレームの最初のｎ個のＯＦＤＭシンボルに割り当てられる。ここで、ｎは１以上の整数であって、ＰＣＦＩＣＨによって指示される。ＰＤＣＣＨは１個以上のＣＣＥで構成される。ＰＤＣＣＨは伝送チャネルであるＰＣＨ（Ｐａｇｉｎｇ ｃｈａｎｎｅｌ）及びＤＬ－ＳＣＨ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ－ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ）のリソース割り当てに関連する情報、上りリンクスケジューリンググラント（Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｇｒａｎｔ）、ＨＡＲＱ情報などを各端末又は端末グループに知らせる。ＰＣＨ（Ｐａｇｉｎｇ ｃｈａｎｎｅｌ）及びＤＬ－ＳＣＨ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ－ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ）はＰＤＳＣＨを介して伝送される。よって、基地局と端末は一般的に、特定の制御情報又は特定のサービスデータを除いては、ＰＤＳＣＨを介してデータを夫々伝送及び受信する。

ＰＤＳＣＨのデータはどの端末（１個又は複数の端末）に伝送されるものであり、各々の端末がどのようにＰＤＳＣＨデータを受信してデコードするかに関する情報などが、ＰＤＣＣＨに含まれて伝送される。例えば、特定のＰＤＣＣＨが“Ａ”というＲＮＴＩ（Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）でＣＲＣマスキングされており、“Ｂ”という無線リソース（例、周波数位置）及び“Ｃ”というＤＣＩフォーマット、即ち伝送形式情報（例、伝送ブロックサイズ、変調方式、コーディング情報など）を用いて伝送されるデータに関する情報が、特定のサブフレームを介して伝送されると仮定する。この場合、セル内の端末は、自分が有しているＲＮＴＩ情報を用いて検索領域でＰＤＣＣＨをモニタリングして、即ち、ブラインドデコードして、“Ａ”というＲＮＴＩを有する１個以上の端末があれば、上記端末はＰＤＣＣＨを受信し、受信したＰＤＣＣＨの情報を通じて“Ｂ”と“Ｃ”により指示されるＰＤＳＣＨを受信する。

図６は、ＬＴＥシステムで使用される上りリンクサブフレームの構造を示す図である。

図６を参照すると、上りリンクサブフレームは、制御情報を運ぶＰＵＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＣＨａｎｎｅｌ）が割り当てられる領域と、ユーザデータを運ぶＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ ＣＨａｎｎｅｌ）が割り当てられる領域とに分けられる。サブフレームの中間部分がＰＵＳＣＨに割り当てられ、周波数領域においてデータ領域の両側部分がＰＵＣＣＨに割り当てられる。ＰＵＣＣＨ上に伝送される制御情報としては、ＨＡＲＱに使用されるＡＣＫ／ＮＡＣＫ、下りリンクチャンネル状態を示すＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＭＩＭＯのためのＲＩ（Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、上りリンク資源割り当て要求であるＳＲ（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｒｅｑｕｅｓｔ）などがある。１個の端末に対するＰＵＣＣＨは、サブフレーム内の各々のスロットで互いに異なる周波数を占める１個の資源ブロックを使用する。即ち、ＰＵＣＣＨに割り当てられる２個の資源ブロックは、スロット境界で周波数ホッピング（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｈｏｐｐｉｎｇ）される。特に、図６は、ｍ＝０であるＰＵＣＣＨ、ｍ＝１であるＰＵＣＣＨ、ｍ＝２であるＰＵＣＣＨ、ｍ＝３であるＰＵＣＣＨがサブフレームに割り当てられることを例示している。

図７は端末間の直接通信を示す概念図である。

図７を参照すると、ＵＥが他のＵＥと直接無線通信を行うＤ２Ｄ（ｄｅｖｉｃｅ－ｔｏ－ｄｅｖｉｃｅ）通信、即ち、端末間の直接通信ではｅＮＢがＤ２Ｄ送受信を指示するためのスケジューリングメッセージを伝送することができる。Ｄ２Ｄ通信に参与するＵＥはｅＮＢからＤ２Ｄスケジューリングメッセージを受信して、Ｄ２Ｄスケジューリングメッセージが指示する送受信動作を行う。ここで、ＵＥはユーザ端末を意味するが、ｅＮＢのようなネットワークエンティティーがＵＥ間の通信方式により信号を送受信する場合には、一種のＵＥと見なされることができる。また、ＵＥが送信したＤ２Ｄ信号をｅＮＢが受信することも可能であり、Ｄ２Ｄ送信のために設計されたＵＥの信号送受信方法を、ＵＥがｅＮＢに上りリンク信号を送信する動作に適用することもできる。

以下では、ＵＥの間に直接連結されたリンクをＤ２Ｄリンクと称し、ＵＥがｅＮＢと通信するリンクをＮＵリンクと称する。又はＵＥの間に直接連結されたリンクを、上りリンク及び下りリンクと対比する概念として、サイドリンク（Ｓｉｄｅ Ｌｉｎｋ；ＳＬ）と称することもできる。

以下、ＵＥ１が一連のリソースの集合を意味するリソースプール（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｐｏｏｌ）内で特定リソースに該当するリソースユニットを選択し、このリソースユニットを使用してサイドリンク信号を伝送する場合について説明する。ここで、リソースプールは、ＵＥ１が基地局のカバレッジ内にある場合は基地局より通知され、ＵＥ１が基地局のカバレッジの外にある場合には他のＵＥより通知されるか或いは予め決定されたリソースで決定される。一般的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、各々のＵＥは１個又は複数のリソースユニットを選定して自分のサイドリンク信号伝送に使用することができる。

図８はリソースプール及びリソースユニットの構成例を示す図である。

図８を参照すると、全周波数リソースがＮ_Ｆ個に分割され、全時間リソースがＮ_Ｔ個に分割されて、合計Ｎ_Ｆ＊Ｎ_Ｔ個のリソースユニットが定義される場合を例示している。特に、該当リソースプールがＮ_Ｔサブフレーム周期で繰り返される。特徴的に１個のリソースユニットは周期的に繰り返して示されることができる。或いは時間や周波数次元におけるダイバーシティ効果を得るために、１個の論理的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予め決定されたパターンに変化することもできる。かかるリソースユニット構造において、リソースプールとはサイドリンク信号を伝送しようとするＵＥが伝送に使用できるリソースユニットの集合を意味する。

上述したリソースプールは多様な種類に細分化される。まずリソースプールから伝送されるサイドリンク信号のコンテンツによって区分できる。一例として、以下の１）～３）のように、サイドリンク信号のコンテンツは、ＳＡ、サイドリンクデータチャネル及びディスカバリー信号に区分でき、各々のコンテンツによって個々のリソースプールが設定される。

１）ＳＡ（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ）：ＳＡは、伝送ＵＥが後行するサイドリンクデータチャネルのリソース位置情報及びデータチャネルの復調のためのＭＣＳ（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｄｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅ）やＭＩＭＯ伝送方式などの情報を含む信号を言う。ＳＡは同一のリソースユニット上においてサイドリンクデータと共に多重化されて伝送されることができ、この場合、ＳＡリソースプールとは、ＳＡがサイドリンクデータと多重化されて伝送されるリソースのプールを意味する。

２）サイドリンクデータチャネル：サイドリンクデータチャネルは、伝送ＵＥがユーザデータを伝送するために使用するチャネルを言う。もしＳＡが同一のリソースユニット上においてサイドリンクデータと共に多重化されて伝送されると、ＳＡリソースプールの特定リソースユニット上においてＳＡ情報を伝送するために使用したＲＥ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｅｌｅｍｅｎｔ）をサイドリンクデータチャネルリソースプールでもサイドリンクデータの伝送に使用することができる。

３）ディスカバリー信号：伝送ＵＥが自分のＩＤなどの情報を伝送して、隣接したＵＥが自分を見つけるようにする信号のためのリソースプールを意味する。

４）同期信号／チャネル（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ／ｃｈａｎｎｅｌ）：同期信号／チャネルは、サイドリンク同期信号又はサイドリンク放送チャネルとも称することができ、送信ＵＥが同期信号及び同期に関連した情報を伝送することにより、受信ＵＥが送信ＵＥに時間／周波数同期をとる目的を達成できる信号／チャネルのためのリソースプールを意味する。

ＳＡとサイドリンクデータは、サブフレーム上において分離されるリソースプールを使用することができるが、ＵＥがＳＡとサイドリンクデータを１個のサブフレームで同時に伝送可能な場合であれば、同一のサブフレームに２種類のリソースプールが設定されることもできる。

一方、ＵＥがサイドリンク伝送リソースを自ら決定する場合、ＵＥは自分が使用するリソースのサイズ及び頻度も自ら決定することになる。勿論、ネットワークなどの制約条件によって、一定水準以上のリソースサイズや頻度は制限されることができる。しかし、特定時点、特定地域に多いＵＥが集中している状況において、全てのＵＥが相対的に多いリソースを使用する場合であれば、互いの間で干渉を起こして全体的な性能が大きく低下することができる。

従って、個別のＵＥがチャネル状況を観察して、もし過渡にリソースが消費されていると判断された場合には、自らのリソース使用を減らす形態の動作を行うことが好ましい。これを混雑制御（ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ；ＣＲ）と定義する。一例として、ＵＥは単位時間／周波数リソースで測定されたエネルギーが一定水準以上であるか否かを判断し、一定水準以上のエネルギーが観察された単位時間／周波数リソースの比率によって自分の伝送リソースの量及び頻度を調節することができる。一定水準以上のエネルギーが観察された時間／周波数リソースの比率をＣＢＲ（ｃｈａｎｎｅｌ ｂｕｓｙ ｒａｔｉｏ）と定義する。

なお、単一のＵＥは複数のトラフィックをサイドリンクに伝送できる。一例として、自動車に設けられたＵＥは、一定周期で自分の基本的な位置情報を知らせて周辺の自動車をして衝突可能性を判断するようにすると同時に、他の周期で自分がセンサなどから得た情報を周辺の自動車に知らせて他の自動車が状況を把握するようにするか、或いは特定の突発状況が発生する場合には、さらに他の周期で周辺の自動車に知らせることができる。このように異なる種類のトラフィックは、無線リソースの割り当てにおいて優先順位が異なる。

上述した複数のトラフィックを処理する方法として、１個のＵＥが複数のサイドリンクプロセスを通じて情報を伝送することが考えられる。ここで、１個のサイドリンクプロセスは一連のリソース選択により決定されたリソースにトラフィックを伝送する単位を意味する。１個のサイドリンクプロセスにおいて、ＵＥは選択されたリソースを複数回繰り返して使用して複数のＰＤＵを伝送することができ、或いは１個のサイドリンクプロセスにおいてＵＥは選択されたリソースを繰り返して使用せず、単一のＰＤＵの伝送のみで使用することができる。単一のＰＤＵを伝送する場合にも、ＵＥは複数の時間リソースを伝送リソースとして選択することができ、これは単一のＰＤＵに対するＨＡＲＱ再送のためのものである。

かかる状況において、ＣＲはＵＥ単位のリソース使用を調節するように動作することが好ましい。即ち、各々のＵＥはＣＢＲによって自分が使用するリソースのサイズや頻度を決定し、この決定されたリソースを再び複数のサイドリンクプロセスに適切に分配する。具体的には、各々のＵＥは単位時間（例えば、１秒）の間に伝送に使用可能な時間／周波数リソースの量の最大値をＣＢＲから誘導する。ＣＢＲから誘導された時間／周波数リソースの量の最大値を、ＴＲＵ（ｔａｒｇｅｔ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ）と定義する。その後、ＴＲＵを再び各々のサイドリンクプロセスが使用する量に分配し、ここでは各々のサイドリンクプロセスが有する優先順位を考慮して高い優先順位のサイドリンクプロセスにはより多いリソース量を割り当てることができる。

例えば、ＣＢＲ測定の結果により特定のＵＥが１秒に８０ＲＢを使用できると決定された状況において、該当ＵＥが高い優先順位のサイドリンクプロセス１と低い優先順位のサイドリンクプロセス２を同時に運営する場合には、該当ＵＥは以下のような例示によって、両方のサイドリンクに自分が使用できるリソースを割り当てることができる。以下の例示では、両方のサイドリンクプロセスに３：１の比率でリソースを割り当てると仮定しており、各々のサイドリンクプロセスが使用するリソースのサイズや頻度は該当サイドリンクプロセスに印加されるトラフィックの属性によって決定される。

－例示１：ＵＥはサイドリンクプロセス１を１秒に１回、６０ＲＢを使用して伝送しながら、サイドリンクプロセス２を１秒に１回、２０ＲＢを使用して伝送する。この時、該当ＵＥが１秒に使用するリソースの全体は６０＊１＋２０＊１＝８０ＲＢになる。

－例示２：ＵＥはサイドリンクプロセス１を１００ｍｓに１回、６ＲＢを使用して伝送しながら、サイドリンクプロセス２を１００ｍｓに１回、２ＲＢを使用して伝送する。この時、該当ＵＥが１秒に使用するリソースの全体は６＊１０＋２＊１０＝８０ＲＢになる。

－例示３：ＵＥはサイドリンクプロセス１を２００ｍｓに１回、１２ＲＢを使用して伝送しながら、サイドリンクプロセス２を５００ｍｓに１回、１０ＲＢを使用して伝送する。この時、該当ＵＥが１秒に使用するリソースの全体は１２＊５＋１０＊２＝８０ＲＢになる。

－例示４：ＵＥはサイドリンクプロセス１のみを使用すると決定して、サイドリンクプロセス１を１００ｍｓに１回、８ＲＢを使用して伝送する。この時、サイドリンクプロセス２は使用されず、必要な場合は、サイドリンクプロセス１で全てのトラフィックを多重化して伝送する。

なお、１個のサイドリンクプロセスにおいて一度選択したリソースを繰り返して使用しながら複数のＰＤＵ（ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｄａｔａ ｕｎｉｔ）を伝送する場合、ＵＥは一度選択したリソースをいつまで使用するかを決定する。一例として、ＵＥはリソースを選択しながら該当リソースを何回使用するかを一定範囲内でランダムに選択する。メッセージサイズの急な変化などの理由で、既に選択したリソースでは伝送が不可能な場合のような特殊な状況が発生しない限り、選択された回数ほどリソースを使用する前には該当サイドリンクプロセスのリソースを変更しないように動作する。

これを実装するために、ＵＥはリソースの選択時に所定のカウンターを所定値に設定して、ＰＤＵが伝送される度に（或いは伝送リソース時点が到来する度に）上記所定のカウンターを１ずつ減らし、カウンターが０になった時に他のリソースを選択することができる。かかる動作を通じて他のＵＥは該当ＵＥが今後どのリソースを使用するかを予測することができ、それに合わせて重複するリソースはできる限り避けるように動作することができる。

この時、ＵＥが測定したＣＢＲ値が変化して、その結果ＵＥは自分が使用するリソースのサイズや頻度をＣＲによって調節しなければならないこともある。しかし、一度選択したリソースに対するカウンターが０になって新しいリソース選択が行われる前にリソースのサイズや頻度を調節すると、これは、他のＵＥが該当ＵＥの未来のリソースを避ける動作に障害になることができる。従って、ＵＥは特定のサイドリンクプロセスに対して予めリソースを選択しておいた状態で、ＣＢＲ測定値の変化などの理由でリソースのサイズや頻度を調節しなければならない場合にも、まず該当サイドリンクプロセスが使用する回数ほどリソースを続けて使用するように（即ち、該当サイドリンクプロセスのカウンターが０になるまでは既に選択したリソースを続けて使用するように）動作することができる。また、カウンターが０になると、リソース再選択を行って、この時ＣＲの結果を反映して適切なリソースのサイズや頻度を決定することができる。

もしＵＥが特定のサイドリンクプロセスのカウンターが０になっても確率的に既存のリソースを維持するか否かを決定するように動作する場合、既存のリソースを維持すると決定されると、相変わらず新しいＣＢＲによるＣＲの結果を反映せず、既存のリソースのサイズや頻度を維持することができる。或いは、これが新しいＣＢＲ結果を過度に長い遅延をもって反映する結果になる可能性があれば、ＣＢＲ結果が一定水準以上に変化した場合にはカウンターが０になる瞬間、確率的選択とは関係なく直ちにリソース再選択を行い、ＣＢＲ結果を反映するように動作することもできる。

上述した方法は、既存のリソース選択を維持する原理を最大限活用した原理に基づく。しかしＣＢＲが大きく変化して即刻ＣＲを行わなければならない場合には、かえって性能に悪影響を及ぼすことができる。これに対する補完策として、ＣＢＲが一定水準以上変化したか、或いはＣＢＲ結果によりＵＥが使用可能なリソースの比率が一定水準以上変化すると、ＵＥは、たとえ特定のサイドリンクプロセスが選択したリソースの使用が満了する前であっても、該当サイドリンクプロセスにおいてリソース再選択を行うことができる。特に、この動作はＣＢＲが増加してＵＥがリソースのサイズや頻度を減らす必要がある状況に制限的に適用できる。これはＣＢＲが減少してリソースのサイズや頻度を増やすことができる場合には、既存のリソースを維持してもシステム性能に問題がないためである。

なお、ＵＥが複数のサイドリンクプロセスを運営してデータを伝送する状況においては、リソース選択及び再選択動作が各々のサイドリンクプロセスごとに個々に運営されなければならない。一例として、上述した選択リソースを何回使用するかを決定するカウンターは、各々のサイドリンクプロセスごとに別個に決定され、該当サイドリンクプロセスにおいて、ＰＤＵの伝送時にのみ或いは該当サイドリンクプロセスに対応する伝送リソースが到来した場合にのみ１ずつ減少するように動作する。これは、特定のサイドリンクプロセスが選択したリソースをいつまで使用するかが異なるサイドリンクプロセス上においてのＰＤＵ伝送に影響されないように分離されたことを意味する。

さらに、各々のＵＥに必要なリソースの量は状況によって異なる。もし多い種類のトラフィックをサイドリンクで送信するＵＥは、そうではないＵＥに比べて、混雑（ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ）状況においてもより多いリソースが必要である。従って、ＵＥの種類によって異なるＴＲＵを決定することができる。一例として、各々のＵＥはまず全てのＵＥが同量のトラフィックを生成すると仮定して名目上のＴＲＵを決定した後、この名目上のＴＲＵにＵＥの特定情報を反映して（例えば、一定の加重値を反映して）、実際該当ＵＥが使用するＴＲＵを最終決定する。この値は予めＵＥの認証過程で伝達／決定されるか（即ち、多いリソースを許容するＵＥであることが認証されると、より大きいＴＲＵを使用するように決定されるか）、或いはＵＥが基地局などのネットワークに必要な量を報告後、適正値が指定されることもできる。

状況によっては、ＵＥは自分が伝送するリソースプールに対してＣＢＲを測定できないこともある。一例として、ＵＥが使用する伝送リソースプールが変更された状況において、変更された新しい伝送リソースプールに対して安定的にＣＢＲを測定するまでには、該当リソースプールに対するＣＢＲに基づく動作を行うことができない。この場合、一般的なリソース衝突回避のためのセンシング動作も不可能であるので、ＵＥはセンシングが不可能な場合に使用する例外的リソースプールを使用して一時的にデータを送信することができる。

一例として、ＵＥがハンドオーバーして新しいセルのリソースプールに伝送する場合や基地局との通信リンクが不安定で基地局から割り当てられたリソースを続けて使用できない場合には、例外的リソースプールを使用する。このように例外的リソースプールを使用する場合、ＵＥはＣＢＲ値を知らないので、ＵＥがどの状況を想定して伝送パラメータを決定するかを定義する必要がある。１つの方法として、例外的リソースプールは特殊状況にあるＵＥのみが使用するので、混雑状況が発生する確率が非常に低いという仮定下で混雑状況が発生していないと仮定し、ＣＢＲからの制約のない状況で伝送パラメータを決定するように動作することができる。或いは基地局などが名目上のＣＢＲ値を知らせ、或いは他の方式を通じて測定されたＣＢＲ値（例えば、基地局が直接測定した例外的リソースプールのＣＢＲ値）を知らせ、これを仮定して伝送パラメータを決定するように動作することもできる。

なお、ＵＥが未来のリソースを予約しておいた状況において、メッセージのサイズが変化した場合は、リソースを再選択する必要がある。例えば、メッセージ（或いは伝送すべき複数のメッセージを統合した統合メッセージ）が予想より大きくなって最高のＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ）でも全部伝送できない場合には、リソースを再び選択してより大きいリソースを使用してメッセージを伝送するように動作することができる。しかし、この動作は混雑が発生していない状況に限られる。これは混雑状況が発生してＵＥがリソースを既に減らし、上述したＴＲＵに合わせてリソースを設定した場合は、これを使用しても伝送できない大きいメッセージはどのような方式でも伝送が不可能であるためであり、この時にリソースを再選択すると、不要に予約リソースを取り消したことになり、リソース衝突確率が高くなる。

従って、メッセージのサイズが大きくなり、予約リソースで該当メッセージを全て伝送できない場合が発生した状況では、ＣＢＲ値が一定水準以下であると、リソースを再選択してより大きいリソース予約を通じて全体メッセージ全体の伝送を図ることができるが、ＣＢＲ値が一定水準以上であると、既存の予約リソースを維持することができる。このように動作することにより、たとえ全体メッセージを全部伝送できないとしても、既存のリソースで部分的なメッセージは他のＵＥとのリソース衝突無しに伝送することができる。ここで、伝送できなかった一部メッセージはドロッピングされ、このドロッピング動作にはメッセージの優先順位情報が反映されることができる。一例として、低い優先順位のメッセージから先にドロッピングする。ここで、低い優先順位とは、優先順位に該当する値が大きいことを意味する。例えば、優先順位の値が１であるメッセージと優先順位の値が２であるメッセージのうち、優先順位の値が１であるメッセージが優先順位が高いことを意味する。

一方、１個のＵＥが異なる優先順位のパケットを伝送する場合、状況によっては優先順位ごとに使用可能なリソースの量を異なるように調節することが有利である。即ち、混雑状況が発生した場合、低い優先順位のパケットは非常に少ない量のリソースのみを使用して伝送を行う反面、高い優先順位のパケットはより多い量のリソースを使用できるように許容する。これを実装する方法として、上述したＣＢＲから誘導されるＴＲＵ、即ち、各々のＵＥが単位時間（例えば、１秒）の間に伝送に使用できる時間／周波数リソースの量の最大値をパケットの優先順位によって異なるように設定することができる。

具体的には、ＴＲＵ＿ａを定義し、これを優先順位レベルaに該当するパケットのＴＲＵに設定する。一般的に高い優先順位がもっと大きいＴＲＵを占めることが好ましい。従って、優先順位ａが優先順位ｂより高い場合、ＴＲＵ＿ａがＴＲＵ＿ｂより大きい値になるように設定することができる。即ち、優先順位ａであるパケットが単位時間の間に使用できるリソースの量がＲＵ＿ａであれば、全ての優先順位レベルｘに対してＲＵ＿ｘがＴＲＵ＿ｘ以下であるように規制され、優先順位ａが優先順位ｂより高い場合は、ＴＲＵ＿ａ＞＝ＴＲＵ＿ｂになる。

しかし、各々の優先順位ごとに使用できるリソースの量であるＲＵを別個に計算したにもかかわらずさらにＴＲＵを適用すると、状況によっては、一方のＵＥは高い優先順位レベルが使用できるリソースがないにもかかわらず、他方のＵＥは低い優先順位を伝送してシステムに続けて負荷を増加させることが発生する。

一例として、各々のＵＥは優先順位ａと優先順位ｂの２種類の優先順位を有し、与えられた混雑状況において、ＴＲＵ＿ａ＝１％、ＴＲＵ＿ｂ＝０．５％に決定されたと仮定する。もしＵＥ１に優先順位ａのパケットが多く発生して、１．５％のＲＵが必要な状況が発生すると、上述した動作では単位時間の間に使用したリソースの量であるＲＵは結局１％だけになり、これによって優先順位ａのパケット全体のうち、１／３に該当する量は伝送が不可能になる。反面、ＵＥ１に優先順位ｂのパケットが発生しないと、ＵＥ１の合計ＲＵは１％に制限される。

しかし、ＵＥ２に優先順位ａのパケットとｂのパケットが適正に発生して各々ＲＵ１％と０．５％で伝送可能であると仮定することもできる。この場合、ＵＥ２が単位時間の間に使用したリソースの量であるＲＵは１．５％になる。さらに０．５％のＲＵは優先順位ｂの伝送により使用されたものであるが、同じ状況においてＵＥ１が優先順位ａのパケットを混雑状況を防止するためにドロッピングしたという点では不適切である。

これを解決するために、一連の優先順位を有するパケットのためのＲＵの合計が、該当優先順位に付与されたＴＲＵの合計以下となるように規制することができる。またＲＵが合わせられる優先順位の間では実際ＲＵを柔軟に各々の優先順位に割り当てる。例えば、優先順位ａと優先順位ｂの間のＲＵを合わせる形態に規制すると、ＲＵ＿ａ＋ＲＵ＿ｂがＴＲＵ＿ａ＋ＴＲＵ＿ｂ以下となるように動作することになり、その限度内で２個の優先順位のＲＵを調節することができる。このような場合であれば、上述した例示において、ＵＥ１が１．５％のＲＵを優先順位ａの用途に活用することが可能になる。

さらに特定の優先順位は、独自にＲＵをＴＲＵより小さく追加規制することができる。特に、相対的に低い優先順位に追加規制を適用することにより、ＵＥが低い優先順位のみを有してチャネルに激しく負荷を与えることを防止できる。例えば、低い優先順位である優先順位ｂの場合、ＲＵ＿ｂがＴＲＵ＿ｂ以下であるという追加条件が与えられることができる。この場合、ＴＲＵ＿ｂに該当するリソースは、より高い優先順位である優先順位ａの伝送に活用できるが、逆にＴＲＵ＿ａに該当する部分は、優先順位ｂの伝送に使用することができない。より具体的には、ＴＲＵ＿ａ＝１％、ＴＲＵ＿ｂ＝０．５％である場合、（ＲＵ＿ａ=１．５％、ＲＵ＿ｂ=０％）は可能であるが、（ＲＵ＿ａ=０％、ＲＵ＿ｂ=１．５％）は不可能である。

上述した動作は、ＴＲＵを特定レベル或いはそれ以下の優先順位が使用する合計ＲＵの上限に定義することにより実装できる。上記した例において、ＴＲＵ’＿ａ＝ＴＲＵ＿ａ＋ＴＲＵ＿ｂ、ＴＲＵ’＿ｂ＝ＴＲＵ＿ｂと定義すると、ＴＲＵ’＿ｘは優先順位レベルｘ以下のパケット伝送に使用したＲＵの合計に対する上限として動作する。上述した原理は、以下の式１のように表される。特に、以下の式１は優先順位がｋであるパケットのためのＲＵ及び優先順位がｋより大きいパケットのＲＵの合計は、優先順位がｋであるパケットに対して設定されたＴＲＵ（単位時間のうち、伝送に使用できる時間／周波数リソースの量の最大値）より小さいことを意味する。特に、以下のＴＲＵ（ｋ）はＴＲＵをｋの優先順位或いはそれより大きい優先順位が使用できる合計ＲＵの上限を意味する。以下の式１において、優先順位指標ｉやｋはその値が小さいほど優先順位が高いことを意味する。

上述した方法を変形して、特定のリソースが特定の優先順位の伝送に決められた状況において、ＵＥはより高い優先順位のパケット伝送が許容されるようにＣＲを行うことができる。一例として、特定のサイドリンクプロセスが特定の優先順位にマッピングされていても、ＵＥが特定の時点に他のリソースを通じてより高い優先順位を伝送できない状況になると（例えば、より高い優先順位にマッピングされたサイドリンクプロセスにおいて、制限されたリソースが既に全部使用された状況になると）、より高い優先順位のパケット伝送を許容することである。他の例として、特定のリソースが特定の優先順位を仮定して予約されていても、上記のような状況であれば、より高い優先順位のパケット伝送のために活用することができる。

図９は本発明の実施例によってサイドリンクリソースの量を決定する例を示す。

図９を参照すると、サブフレームｎにおけるサイドリンクデータチャネルであるＰＳＳＣＨの伝送のために、ＵＥは段階９０１でＣＢＲを測定する。特に、ＣＢＲの測定はサブフレームｎ以前の時点で行われることが好ましく、より好ましくはサブフレームｎ－４で行われる。

次に、段階９０３でＵＥは優先順位ｋを有するＰＳＳＣＨのリソースを決定する。

最後に、段階９０５でＵＥは上記決定されたリソースと測定されたＣＢＲから導き出されるＴＲＵ（ｋ）を比較してリソースを調整する。特に、優先順位がｋであるパケットのためのＲＵ及び優先順位がｋより大きいパケットのＲＵの合計は、優先順位がｋであるパケットに対して設定されたＴＲＵ（ｋ）（単位時間のうち、伝送に使用できる時間／周波数リソースの量の最大値）より小さいことを保証しなければならない。特に、ＴＲＵ（ｋ）は、ＴＲＵをｋの優先順位或いはそれより大きい優先順位を使用できる合計ＲＵの上限を意味する。

図１０は本発明の実施例に適用される基地局と端末の構成を示す。

図１０を参照すると、本発明による基地局（ｅＮＢ）１０は、受信モジュール１１、伝送モジュール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送受信を支援する基地局を意味する。受信モジュール１１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。伝送モジュール１２は端末への下りリンク上の各種信号、データ及び情報を伝送することができる。プロセッサ１３は基地局１０全般の動作を制御する。特に、本発明の一実施例による基地局１０のプロセッサ１３は、図１ないし図１０に示した各実施例において必要事項を処理することができる。

基地局１０のプロセッサ１３はさらに基地局１０が受信した情報、外部に伝送する情報などを演算処理する機能を果たし、メモリ１４は演算処理された情報などを所定時間記憶することができ、バッファ（図示せず）などの構成要素に置き換えてもよい。

続いて図１１を参照すると、本発明による端末（ＵＥ）２０は、受信モジュール２１、伝送モジュール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送受信を支援する端末を意味する。受信モジュール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。伝送モジュール２２は基地局への上りリンク上の各種信号、データ及び情報を伝送することができる。プロセッサ２３は端末２０全般の動作を制御する。

特に、本発明の一実施例による端末２０のプロセッサ２３は、図１ないし図１０に示した各実施例において必要事項を処理することができる。

端末２０のプロセッサ２３はさらに端末２０が受信した情報、外部に伝送する情報などを演算処理する機能を果たし、メモリ２４は演算処理された情報などを所定時間記憶することができ、バッファー（図示せず）などの構成要素に置き換えてもよい。

以上に説明した実施例は本発明の構成要素及び特徴が所定形態に結合されたものである。夫々の構成要素又は特徴は特に明示的に言及しない限り、選択的なものに考慮しなければならない。夫々の構成要素又は特徴は他の構成要素や特徴と組み合わせられない形態に実施することができる。また、一部の構成要素及び／又は特徴を組み合わせて本発明の実施例を構成することも可能である。本発明の実施例で説明する動作の順序は変更可能である。ある実施例の一部の構成や特徴は他の実施例に含まれることができ、或いは他の実施例の対応する構成又は特徴に置き換えられることができる。請求範囲で明示的な引用関係がない請求項を組み合わせて実施例を構成する、或いは出願後の補正によって新たな請求項として含ませることができるのはいうまでもない。

この明細書にて説明した基地局により行われる特定の動作は、場合によってはその上位ノード（ｕｐｐｅｒ ｎｏｄｅ）により行われることができる。即ち、基地局を含む複数のネットワークノード（ｎｅｔｗｏｒｋ ｎｏｄｅｓ）からなるネットワーク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ことができる。基地局は固定局（ｆｉｘｅｄ ｓｔａｔｉｏｎ）、ＮｏｄｅＢ、ｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）、アクセスポイント（ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ）などの用語に代替できる。

本発明に係る実施例は多様な手段、例えば、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア又はこれらの結合などによって実装できる。ハードウェアによる実装の場合、本発明の一実施例は、１個又はそれ以上のＡＳＩＣｓ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、ＤＳＰｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ）、ＤＳＰＤｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＰＬＤｓ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＦＰＧＡｓ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙｓ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサなどによって実装される。

ファームウェアやソフトウェアによる実装の場合、本発明の一実施例は、以上で説明した機能又は動作を行うモジュール、手順、関数などの形態で実装することができる。ソフトウェアコードはメモリユニットに格納してプロセッサによって駆動することができる。メモリユニットはプロセッサの内部又は外部に位置し、既に公知となった多様な手段によってプロセッサとデータをやり取りすることができる。

本発明は本発明の特徴を逸脱しない範囲内で他の特定の形態に具体化されることができるのは当業者に明らかである。従って、前記詳細な説明はすべての面で制限的に解釈されてはいけなく、例示的なものに考慮されなければならない。本発明の範囲は添付の請求範囲の合理的解釈によって決定されなければならなく、本発明の等価的範囲内でのすべての変更は本発明の範囲に含まれる。

以上、無線通信システムにおいて混雑制御に基づいて端末間の直接通信のためのリソースを設定する方法及びそのための装置について、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムに適用される例を中心として説明したが、３ＧＰＰ ＬＴＥシステム以外にも様々な無線通信システムに適用することができる。

Claims (18)

1. 無線通信システムにおいて、端末がサイドリンクデータチャネルを使用する送信の方法であって、
   複数のリソースを使用して前記サイドリンクデータチャネル上で複数の送信を行うことであって、
   前記複数のリソースを使用した前記複数の送信は、
   前記複数の送信に対する複数の優先順位レベルの中の各優先順位レベルに対して、
   前記優先順位レベル以下の優先順位を有する送信に対して、前記送信のためのリソース利用の合計は、前記優先順位レベルに対応する臨界値以下に制約され、
   前記臨界値は、前記サイドリンクデータチャネル上で前記優先順位レベルで伝送することに対するリソース利用の最大限度に関連する、
   という条件を満たすように行われる、ことを含む、方法。
2. 前記複数の送信に対する前記複数の優先順位レベルの中の各優先順位レベルに対して前記条件を満たすことは、
   第１の優先順位レベルに対して、及び前記第１の優先順位レベル以下の優先順位を有する第１の複数の送信に対して、前記第１の複数の送信のためのリソース利用の第１の合計は、前記第１の優先順位レベルに対応する第１の臨界値以下に制約されることと、
   前記第１の優先順位レベルより低い優先順位を有する第２の優先順位レベルに対して、及び前記第２の優先順位レベル以下の優先順位を有する第２の複数の送信に対して、前記第２の複数の送信のためのリソース利用の第２の合計は、前記第２の優先順位に対応する第２の臨界値以下に制約されることと、を含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記サイドリンクデータチャネルに対して前記第１の優先順位レベルを使用できるリソースの第１の量は、前記サイドリンクデータチャネルに対して前記第２の優先順位レベルを使用できるリソースの第２の量より多い、請求項２に記載の方法。
4. 第３の優先順位レベルに対して、及び前記第３の優先順位レベルを有する第３の複数の送信に対して、前記第３の複数の送信のためのリソース利用の第３の合計は、前記第３の優先順位レベルに対応する第３の臨界値以下であり、
   前記第３の優先順位レベルは、前記複数の優先順位レベルの中の最低の優先順位レベルである、請求項２に記載の方法。
5. 前記第１の優先順位レベル、前記第２の優先順位レベル及び前記第３の優先順位レベルとそれぞれ対応する前記第１の臨界値、前記第２の臨界値及び前記第３の臨界値を設定することをさらに含み、
   前記第１の臨界値は、前記サイドリンクデータチャネル上で前記第１の優先順位レベルで伝送するためのリソース利用の第１の最大限度に関連し、
   前記第２の臨界値は、前記サイドリンクデータチャネル上で前記第２の優先順位レベルで伝送するためのリソース利用の第２の最大限度に関連し、
   前記第３の臨界値は、前記サイドリンクデータチャネル上で前記第３の優先順位レベルで伝送するためのリソース利用の第３の最大限度に関連する、請求項４に記載の方法。
6. 前記臨界値を超える前記優先順位レベル以下の優先順位を有する前記送信のためのリソース利用の前記合計に基づいて、前記優先順位レベルを有する少なくとも一つの送信は、ドロッピングされる、請求項１に記載の方法。
7. 前記優先順位レベルで伝送するためのリソース利用の前記最大限度は、前記サイドリンクデータチャネルが混雑基準を満たす時間の割合に関連するＣＢＲ（channel busy ratio）に依存する、請求項１に記載の方法。
8. 前記複数の送信に対する前記複数の優先順位レベルの中の各優先順位レベルに対して、及び前記優先順位レベル以下の優先順位を有する前記送信に対して、前記送信に対するリソース利用の前記合計が前記優先順位レベルに対応する前記臨界値以下であるように制約されるという前記条件を満たすことは、数式
   

   

   で表され、
   ＲＵ（ｉ）は、前記サイドリンクデータチャネル上でｉに等しい優先順位レベルを有する送信のためのリソース利用を表し、
   ＴＲＵ（ｋ）は、前記サイドリンクデータチャネル上でｋに等しい優先順位レベルで伝送するためのリソース利用の最大限度を表す、請求項１に記載の方法。
9. 前記サイドリンクデータチャネルは、ＰＳＳＣＨ（Physical Sidelink Shared Channel）である、請求項１に記載の方法。
10. 無線通信システムにおける端末であって、
    無線通信モジュールと、
    少なくとも一つのプロセッサと、
    前記少なくとも一つのプロセッサと動作可能に接続可能であり、命令を記憶する少なくとも一つのコンピュータメモリと、を含み、
    前記命令は、実行されたときに、前記少なくとも一つのプロセッサに、
    複数のリソースを使用して前記サイドリンクデータチャネル上で複数の送信を行うことであって、
    前記複数のリソースを使用した前記複数の送信は、
    前記複数の送信に対する複数の優先順位レベルの中の各優先順位レベルに対して、
    前記優先順位レベル以下の優先順位を有する送信に対して、前記送信のためのリソース利用の合計は、前記優先順位レベルに対応する臨界値以下に制約され、
    前記臨界値は、前記サイドリンクデータチャネル上で前記優先順位レベルで伝送することに対するリソース利用の最大限度に関連する、
    という条件を満たすように行われる、ことを含む動作を行わせる、端末。
11. 前記複数の送信に対する前記複数の優先順位レベルの中の各優先順位レベルに対して前記条件を満たすことは、
    第１の優先順位レベルに対して、及び前記第１の優先順位レベル以下の優先順位を有する第１の複数の送信に対して、前記第１の複数の送信のためのリソース利用の第１の合計は、前記第１の優先順位レベルに対応する第１の臨界値以下に制約されることと、
    前記第１の優先順位レベルより低い優先順位を有する第２の優先順位レベルに対して、及び前記第２の優先順位レベル以下の優先順位を有する第２の複数の送信に対して、前記第２の複数の送信のためのリソース利用の第２の合計は、前記第２の優先順位に対応する第２の臨界値以下に制約されることと、を含む、請求項１０に記載の端末。
12. 前記サイドリンクデータチャネルに対して前記第１の優先順位レベルを使用できるリソースの第１の量は、前記サイドリンクデータチャネルに対して前記第２の優先順位レベルを使用できるリソースの第２の量より多い、請求項１１に記載の端末。
13. 第３の優先順位レベルに対して、及び前記第３の優先順位レベルを有する第３の複数の送信に対して、前記第３の複数の送信のためのリソース利用の第３の合計は、前記第３の優先順位レベルに対応する第３の臨界値以下であり、
    前記第３の優先順位レベルは、前記複数の優先順位レベルの中の最低の優先順位レベルである、請求項１１に記載の端末。
14. 前記動作は、前記第１の優先順位レベル、前記第２の優先順位レベル及び前記第３の優先順位レベルとそれぞれ対応する前記第１の臨界値、前記第２の臨界値及び前記第３の臨界値を設定することをさらに含み、
    前記第１の臨界値は、前記サイドリンクデータチャネル上で前記第１の優先順位レベルで伝送するためのリソース利用の第１の最大限度に関連し、
    前記第２の臨界値は、前記サイドリンクデータチャネル上で前記第２の優先順位レベルで伝送するためのリソース利用の第２の最大限度に関連し、
    前記第３の臨界値は、前記サイドリンクデータチャネル上で前記第３の優先順位レベルで伝送するためのリソース利用の第３の最大限度に関連する、請求項１３に記載の端末。
15. 前記動作は、前記臨界値を超える前記優先順位レベル以下の優先順位を有する前記送信のためのリソース利用の前記合計に基づいて、前記優先順位レベルを有する少なくとも一つの送信をドロッピングすることをさらに含む、請求項１０に記載の端末。
16. 前記優先順位レベルで伝送するためのリソース利用の前記最大限度は、前記サイドリンクデータチャネルが混雑基準を満たす時間の割合に関連するＣＢＲ（channel busy ratio）に依存する、請求項１０に記載の端末。
17. 前記複数の送信に対する前記複数の優先順位レベルの中の各優先順位レベルに対して、及び前記優先順位レベル以下の優先順位を有する前記送信に対して、前記送信に対するリソース利用の前記合計が前記優先順位レベルに対応する前記臨界値以下であるように制約されるという前記条件を満たすことは、数式
    

    

    で表され、
    ＲＵ（ｉ）は、前記サイドリンクデータチャネル上でｉに等しい優先順位レベルを有する送信のためのリソース利用を表し、
    ＴＲＵ（ｋ）は、前記サイドリンクデータチャネル上でｋに等しい優先順位レベルで伝送するためのリソース利用の最大限度を表す、請求項１０に記載の端末。
18. 前記サイドリンクデータチャネルは、ＰＳＳＣＨ（Physical Sidelink Shared Channel）である、請求項１０に記載の端末。

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