JPWO2014003090A1 - 移動通信システム及び移動通信方法 - Google Patents

Abstract

移動通信システムは、複数の無線端末の間でユーザデータの通信を、無線基地局を介さずに直接的に行う。前記複数の無線端末の間で直接的に行われるユーザデータの通信は、移動通信システムに割り当てられた無線リソースのうち、一部の無線リソースを用いて行われている。前記複数の無線端末は、前記ユーザデータを送信する送信側端末と、前記ユーザデータを受信する受信側端末とを含む。移動通信システムは、前記送信側端末又は前記受信側端末が前記ユーザデータの通信に用いる無線リソースを割当てる第１割当モードと前記無線基地局が前記ユーザデータの通信に用いる無線リソースを割当てる第２割当モードとの切り替えを行う。

Description

本発明は、複数の無線端末の間でユーザデータの通信を直接的に行う移動通信システム、移動通信システムで用いる移動通信方法に関する。

近年、複数の無線端末の間でユーザデータ（Ｕｓｅｒ−Ｐｌａｎｅのデータ）の通信を、無線基地局を介さずに直接的に行う技術が提案されている（Ｄ２Ｄ通信）。複数の無線端末の間で直接的に行われるユーザデータの通信は、移動通信システムに割り当てられた無線リソースのうち、一部の無線リソースを用いて行われる。但し、Ｄ２Ｄ通信では、制御データ（Ｃ−Ｐｌａｎｅ）のデータの通信は、従来の移動通信システムと同様に、無線基地局を経由して行われる。

３ＧＰＰ技術報告 「ＴＲ ２２．８０３ Ｖ０．３．０」 ２０１２年５月

一方で、Ｄ２Ｄ通信では、送信側端末及び受信側端末に対して無線リソースを割当てる方法として、様々な方法を検討する必要が存在する。

第１の特徴に係る移動通信システムは、複数の無線端末の間でユーザデータの通信を、無線基地局を介さずに直接的に行う。前記複数の無線端末の間で直接的に行われるユーザデータの通信は、移動通信システムに割り当てられた無線リソースのうち、一部の無線リソースを用いて行われている。前記複数の無線端末は、前記ユーザデータを送信する送信側端末と、前記ユーザデータを受信する受信側端末とを含む。移動通信システムは、前記送信側端末又は前記受信側端末が前記ユーザデータの通信に用いる無線リソースを割当てる第１割当モードと前記無線基地局が前記ユーザデータの通信に用いる無線リソースを割当てる第２割当モードとの切り替えを行う。

第２の特徴に係る移動通信方法は、複数の無線端末の間でユーザデータの通信を、無線基地局を介さずに直接的に行う移動通信システムで用いる。前記複数の無線端末の間で直接的に行われるユーザデータの通信は、移動通信システムに割り当てられた無線リソースのうち、一部の無線リソースを用いて行われている。前記複数の無線端末は、前記ユーザデータを送信する送信側端末と、前記ユーザデータを受信する受信側端末とを含む。移動通信方法は、前記送信側端末が前記ユーザデータの通信に用いる無線リソースを割当てる第１割当モードと前記無線基地局が前記ユーザデータの通信に用いる無線リソースを割当てる第２割当モードとの切り替えを行うステップを備える。

図１は、第１実施形態に係る移動通信システム１００を示す図である。 図２は、第１実施形態に係る無線フレームを示す図である。 図３は、第１実施形態に係る無線リソースを示す図である。 図４は、第１実施形態に係る適用ケースを示す図である。 図５は、第１実施形態に係る第１割当モードを示す図である。 図６は、第１実施形態に係る第２割当モードを示す図である。 図７は、第１実施形態に係るＵＥ１０Ａ（送信側端末）を示す図である。 図８は、第１実施形態に係るＵＥ１０Ｂ（受信側端末）を示す図である。 図９は、第１実施形態に係る無線基地局３１０を示す図である。 図１０は、第１実施形態に係る移動通信システム１００の動作を示すシーケンス図である。 図１１は、第１実施形態に係る移動通信システム１００の動作を示すシーケンス図である。 図１２は、第２実施形態に係る移動通信システム１００の動作を示すシーケンス図である。 図１３は、第２実施形態に係る移動通信システム１００の動作を示すシーケンス図である。

以下において、本発明の実施形態に係る移動通信システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。

ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

［実施形態の概要］
実施形態に係る移動通信システムは、複数の無線端末の間でユーザデータの通信を、無線基地局を介さずに直接的に行う。前記複数の無線端末の間で直接的に行われるユーザデータの通信は、移動通信システムに割り当てられた無線リソースのうち、一部の無線リソースを用いて行われている。前記複数の無線端末は、前記ユーザデータを送信する送信側端末と、前記ユーザデータを受信する受信側端末とを含む。移動通信システムは、前記送信側端末又は前記受信側端末が前記ユーザデータの通信に用いる無線リソースを割当てる第１割当モードと前記無線基地局が前記ユーザデータの通信に用いる無線リソースを割当てる第２割当モードとの切り替えを行う。

実施形態では、移動通信システムは、送信側端末又は受信側端末がユーザデータの通信に用いる無線リソースを割当てる第１割当モードと無線基地局がユーザデータの通信に用いる無線リソースを割当てる第２割当モードとの切り替えを行う。従って、送信側端末及び受信側端末に対して適切に無線リソースを割当てることができる。

ここで、複数の無線端末の間で無線基地局を介さずに直接的に行われる通信は、Ｄ２Ｄ通信と称されることもある。Ｄ２Ｄ通信では、移動通信システムに割り当てられた無線リソースのうち、一部の無線リソース（Ｄ２Ｄ無線リソース）を用いて行われている。Ｄ２Ｄ無線リソースとしては、例えば、上りリンクの無線リソースの一部が用いられる。

また、Ｄ２Ｄ通信においてユーザデータの通信に用いる無線リソースは、無線基地局によって割当てられてもよく、無線端末（送信側端末又は受信側端末）によって割当てられてもよい。

また、第１実施形態では、前記複数の無線端末の間で直接的に行われるユーザデータの通信状態に基づいて、前記第１割当モードと前記第２割当モードとの切り替えを行う。

また、第１実施形態では、前記複数の無線端末の間で直接的に行われるユーザデータの通信状態が悪化した場合に、前記第１割当モードから前記第２割当モードに割当モードを切り替える。

また、第１実施形態では、前記複数の無線端末の間で直接的に行われるユーザデータの通信状態が改善した場合に、前記第２割当モードから前記第１割当モードに割当モードを切り替える。

また、第１実施形態では、前記無線基地局は、前記送信側端末又は前記受信側端末から、前記ユーザデータの直接的な通信を制御するためのＤ２Ｄ制御信号を受信する基地局側受信部と、前記Ｄ２Ｄ制御信号に基づいて、前記第１割当モードと前記第２割当モードとの切り替えを制御する基地局側制御部とを備える。

また、第１実施形態では、前記Ｄ２Ｄ制御信号は、前記ユーザデータの通信に用いる送信電力及び前記ユーザデータの通信に用いる変調符号化方式のうち、少なくともいずれか１つである。

また、第１実施形態では、前記Ｄ２Ｄ制御信号は、前記第１割当モードと前記第２割当モードとの切り替えを要求する信号、前記ユーザデータの通信に用いる送信電力が閾値を上回ったことを示す信号、前記ユーザデータの通信に用いる送信電力が閾値を下回ったことを示す信号、前記ユーザデータの通信に用いる変調符号化方式が閾値を下回ったことを示す信号、及び、前記ユーザデータの通信に用いる変調符号化方式が閾値を上回ったことを示す信号のうち、少なくともいずれか１つである。

また、第１実施形態では、前記Ｄ２Ｄ制御信号は、前記ユーザデータの通信に係るブロックエラーレートを示す信号、前記ユーザデータの通信に係るパケットエラーレートを示す信号、前記ユーザデータの通信に係るＣＱＩを示す信号及び前記無線端末の処理負荷を示す信号のうち、少なくともいずれか１つである。

また、第１実施形態では、前記Ｄ２Ｄ制御信号は、前記ユーザデータの通信に係るブロックエラーレートが閾値を上回っていることを示す信号、前記ユーザデータの通信に係るブロックエラーレートが閾値を下回っていることを示す信号、前記ユーザデータの通信に係るパケットエラーレートが閾値を上回っていることを示す信号、前記ユーザデータの通信に係るパケットエラーレートが閾値を下回っていることを示す信号、前記ユーザデータの通信に係る所定のＱｏＳが満たされているか否かを示す信号、前記ユーザデータの通信に係るＣＱＩが閾値を下回っていることを示す信号、前記ユーザデータの通信に係るＣＱＩが閾値を上回っていることを示す信号、前記無線端末の処理負荷が閾値を上回っていることを示す信号、及び、前記無線端末の処理負荷が閾値を下回っていることを示す信号のうち、少なくともいずれか１つである。

また、第２実施形態では、前記無線基地局が、前記送信側端末からの干渉信号の受信強度が閾値を超えたと判定した場合に、前記第１割当モードから前記第２割当モードに割当モードを切り替える。

また、第３実施形態では、前記第２割当モードにて前記ユーザデータの通信を行っている前記無線端末の数が、閾値を超えた場合に、前記第２割当モードから前記第１割当モードに割当モードを切り替える。

また、実施形態に係る移動通信方法は、複数の無線端末の間でユーザデータの通信を、無線基地局を介さずに直接的に行う移動通信システムで用いる。当該移動通信方法では、前記複数の無線端末の間で直接的に行われるユーザデータの通信は、移動通信システムに割り当てられた無線リソースのうち、一部の無線リソースを用いて行われており、前記複数の無線端末は、前記ユーザデータを送信する送信側端末と、前記ユーザデータを受信する受信側端末とを含む。当該移動通信方法は、記送信側端末が前記ユーザデータの通信に用いる無線リソースを割当てる第１割当モードと前記無線基地局が前記ユーザデータの通信に用いる無線リソースを割当てる第２割当モードとの切り替えを行うステップを備える。

［第１実施形態］
（移動通信システム）
以下において、第１実施形態に係る移動通信システムについて説明する。図１は、第１実施形態に係る移動通信システム１００を示す図である。

図１に示すように、移動通信システム１００は、無線端末１０（以下、ＵＥ１０）と、コアネットワーク５０とを含む。また、移動通信システム１００は、第１通信システムと第２通信システムとを含む。

第１通信システムは、例えば、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）に対応する通信システムである。第１通信システムは、例えば、基地局１１０Ａ（以下、ＭｅＮＢ１１０Ａ）と、ホーム基地局１１０Ｂ（以下、ＨｅＮＢ１１０Ｂ）と、ホーム基地局ゲートウェイ１２０Ｂ（以下、ＨｅＮＢ−ＧＷ１２０Ｂ）と、ＭＭＥ１３０とを有する。

なお、第１通信システムに対応する無線アクセスネットワーク（Ｅ−ＵＴＲＡＮ；Ｅｖｏｌｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）は、ＭｅＮＢ１１０Ａ、ＨｅＮＢ１１０Ｂ及びＨｅＮＢ−ＧＷ１２０Ｂによって構成される。

第２通信システムは、例えば、ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）に対応する通信システムである。第２通信システムは、基地局２１０Ａ（以下、ＭＮＢ２１０Ａ）と、ホーム基地局２１０Ｂ（以下、ＨＮＢ２１０Ｂ）と、ＲＮＣ２２０Ａと、ホーム基地局ゲートウェイ２２０Ｂ（以下、ＨＮＢ−ＧＷ２２０Ｂ）と、ＳＧＳＮ２３０とを有する。

なお、第２通信システムに対応する無線アクセスネットワーク（ＵＴＲＡＮ；Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）は、ＭＮＢ２１０Ａ、ＨＮＢ２１０Ｂ、ＲＮＣ２２０Ａ、ＨＮＢ−ＧＷ２２０Ｂによって構成される。

ＵＥ１０は、第２通信システム或いは第１通信システムと通信を行うように構成された装置（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）である。例えば、ＵＥ１０は、ＭｅＮＢ１１０Ａ及びＨｅＮＢ１１０Ｂと無線通信を行う機能を有する。或いは、ＵＥ１０は、ＭＮＢ２１０Ａ及びＨＮＢ２１０Ｂと無線通信を行う機能を有する。

ＭｅＮＢ１１０Ａは、一般セル１１１Ａを管理しており、一般セル１１１Ａに存在するＵＥ１０と無線通信を行う装置（ｅｖｏｌｖｅｄ ＮｏｄｅＢ）である。

ＨｅＮＢ１１０Ｂは、特定セル１１１Ｂを管理しており、特定セル１１１Ｂに存在するＵＥ１０と無線通信を行う装置（Ｈｏｍｅ ｅｖｏｌｖｅｄ ＮｏｄｅＢ）である。

ＨｅＮＢ−ＧＷ１２０Ｂは、ＨｅＮＢ１１０Ｂに接続されており、ＨｅＮＢ１１０Ｂを管理する装置（Ｈｏｍｅ ｅｖｏｌｖｅｄ ＮｏｄｅＢ Ｇａｔｅｗａｙ）である。

ＭＭＥ１３０は、ＭｅＮＢ１１０Ａと接続されており、ＭｅＮＢ１１０Ａと無線接続を設定しているＵＥ１０の移動性を管理する装置（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）である。また、ＭＭＥ１３０は、ＨｅＮＢ−ＧＷ１２０Ｂを介してＨｅＮＢ１１０Ｂと接続されており、ＨｅＮＢ１１０Ｂと無線接続を設定しているＵＥ１０の移動性を管理する装置である。

ＭＮＢ２１０Ａは、一般セル２１１Ａを管理しており、一般セル２１１Ａに存在するＵＥ１０と無線通信を行う装置（ＮｏｄｅＢ）である。

ＨＮＢ２１０Ｂは、特定セル２１１Ｂを管理しており、特定セル２１１Ｂに存在するＵＥ１０と無線通信を行う装置（Ｈｏｍｅ ＮｏｄｅＢ）である。

ＲＮＣ２２０Ａは、ＭＮＢ２１０Ａに接続されており、一般セル２１１Ａに存在するＵＥ１０と無線接続（ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）を設定する装置（Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）である。

ＨＮＢ−ＧＷ２２０Ｂは、ＨＮＢ２１０Ｂに接続されており、特定セル２１１Ｂに存在するＵＥ１０と無線接続（ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）を設定する装置（Ｈｏｍｅ ＮｏｄｅＢ Ｇａｔｅｗａｙ）である。

ＳＧＳＮ２３０は、パケット交換ドメインにおいてパケット交換を行う装置（Ｓｅｒｖｉｎｇ ＧＰＲＳ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏｄｅ）である。ＳＧＳＮ２３０は、コアネットワーク５０に設けられる。図１では省略しているが、回線交換ドメインにおいて回線交換を行う装置（ＭＳＣ；Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｃｅｎｔｅｒ）がコアネットワーク５０に設けられていてもよい。

なお、一般セル及び特定セルは、ＵＥ１０と無線通信を行う機能として理解すべきである。但し、一般セル及び特定セルは、セルのカバーエリアを示す用語としても用いられる。また、一般セル及び特定セルなどのセルは、セルで用いられる周波数、拡散コード又はタイムスロットなどによって識別される。

ここで、一般セルのカバーエリアは、特定セルのカバーエリアよりも広い。一般セルは、例えば、通信事業者によって提供されるマクロセルである。特定セルは、例えば、通信事業者以外の第三者によって提供されるフェムトセル又はホームセルである。但し、特定セルは、通信事業者によって提供されるＣＳＧ（Ｃｌｏｓｅｄ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｇｒｏｕｐ）セル又はピコセルであってもよい。

なお、以下においては、第１通信システムについて主として説明する。但し、以下の記載が第２通信システムに適用されてもよい。

ここで、第１通信システムでは、下りリンクの多重方式として、ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式が用いられており、上りリンクの多重方式として、ＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ−Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式が用いられる。

また、第１通信システムでは、上りリンクのチャネルとして、上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ；Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）及び上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ；Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）などが存在する。また、下りリンクのチャネルとして、下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ；Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）及び下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ；Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）などが存在する。

上りリンク制御チャネルは、制御信号を搬送するチャネルである。制御信号は、例えば、ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＰＭＩ（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＲＩ（Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＳＲ（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｒｅｑｕｅｓｔ）、ＡＣＫ／ＮＡＣＫなどである。

ＣＱＩは、下りリンクの伝送に使用すべき推奨変調方式と符号化速度を通知する信号である。ＰＭＩは、下りリンクの伝送の為に使用することが望ましいプリコーダマトリックスを示す信号である。ＲＩは、下りリンクの伝送に使用すべきレイヤ数（ストリーム数）を示す信号である。ＳＲは、上りリンク無線リソース（後述するリソースブロック）の割当てを要求する信号である。ＡＣＫ／ＮＡＣＫは、下りリンクのチャネル（例えば、ＰＤＳＣＨ）を介して送信される信号を受信できたか否かを示す信号である。

上りリンク共有チャネルは、制御信号（上述した制御信号を含む）又は／及びデータ信号を搬送するチャネルである。例えば、上りリンク無線リソースは、データ信号にのみ割当てられてもよく、データ信号及び制御信号が多重されるように割当てられてもよい。

下りリンク制御チャネルは、制御信号を搬送するチャネルである。制御信号は、例えば、Ｕｐｌｉｎｋ ＳＩ（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）、Ｄｏｗｎｌｉｎｋ ＳＩ（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）、ＴＰＣビットである。

Ｕｐｌｉｎｋ ＳＩは、上りリンク無線リソースの割当てを示す信号である。Ｄｏｗｎｌｉｎｋ ＳＩは、下りリンク無線リソースの割当てを示す信号である。ＴＰＣビットは、上りリンクのチャネルを介して送信される信号の電力の増減を指示する信号である。

下りリンク共有チャネルは、制御信号又は／及びデータ信号を搬送するチャネルである。例えば、下りリンク無線リソースは、データ信号にのみ割当てられてもよく、データ信号及び制御信号が多重されるように割当てられてもよい。

なお、下りリンク共有チャネルを介して送信される制御信号としては、ＴＡ（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｄｖａｎｃｅ）が挙げられる。ＴＡは、ＵＥ１０とＭｅＮＢ１１０Ａとの間の送信タイミング補正情報であり、ＵＥ１０から送信される上りリンク信号に基づいてＭｅＮＢ１１０Ａによって測定される。

また、下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）、下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）以外のチャネルを介して送信される制御信号としては、ＡＣＫ／ＮＡＣＫが挙げられる。ＡＣＫ／ＮＡＣＫは、上りリンクのチャネル（例えば、ＰＵＳＣＨ）を介して送信される信号を受信できたか否かを示す信号である。

なお、一般セル及び特定セルは、報知チャネル（ＢＣＣＨ；Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して報知情報を報知する。報知情報は、例えば、ＭＩＢ（Ｍａｓｔｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ）やＳＩＢ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ）などの情報である。

ここで、図１では、特に図示していないが、第１通信システムは、ＭｅＮＢ１１０Ａ（又はＨｅＮＢ１１０Ｂ）とＵＥ１０との間のデータ通信を中継するリレーノードを有していてもよい。同様に、第２通信システムは、ＭＮＢ２１０Ａ（又はＨＮＢ２１０Ｂ）との間のデータ通信を中継するリレーノードを有していてもよい。

（無線フレーム）
以下において、第１通信システムにおける無線フレームについて説明する。図２は、第１通信システムにおける無線フレームを示す図である。

図２に示すように、１つの無線フレームは、１０のサブフレームによって構成されており、１つのサブフレームは、２つのスロットによって構成される。１つのスロットの時間長は、０．５ｍｓｅｃであり、１つのサブフレームの時間長は、１ｍｓｅｃであり、１つの無線フレームの時間長は、１０ｍｓｅｃである。

なお、１つのスロットは、下りリンクにおいて、複数のＯＦＤＭシンボル（例えば、６つのＯＦＤＭシンボル或いは７つのＯＦＤＭシンボル）によって構成される。同様に、１つのスロットは、上りリンクにおいて、複数のＳＣ−ＦＤＭＡシンボル（例えば、６つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボル或いは７つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボル）によって構成される。

（無線リソース）
以下において、第１通信システムにおける無線リソースについて説明する。図３は、第１通信システムにおける無線リソースを示す図である。

図３に示すように、無線リソースは、周波数軸及び時間軸によって定義される。周波数は、複数のサブキャリアによって構成されており、所定数のサブキャリア（１２のサブキャリア）を纏めてリソースブロック（ＲＢ：Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ）と称する。時間は、上述したように、ＯＦＤＭシンボル（又は、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル）、スロット、サブフレーム、無線フレームなどの単位を有する。

ここで、無線リソースは、１リソースブロック毎に割当て可能である。また、周波数軸及び時間軸上において、複数のユーザ（例えば、ユーザ＃１〜ユーザ＃５）に対して分割して無線リソースを割当てることが可能である。

また、無線リソースは、ＭｅＮＢ１１０Ａによって割当てられる。ＭｅＮＢ１１０Ａは、ＣＱＩ、ＰＭＩ、ＲＩなどに基づいて、各ＵＥ１０に割当てられる。

（適用ケース）
以下において、第１実施形態に係る適用ケースについて説明する。図４は、第１実施形態に係る適用ケースについて説明するための図である。図４では、ＵＥ１０として、ＵＥ１０Ａ及びＵＥ１０Ｂが示されている。無線基地局３１０は、ＭｅＮＢ１１０Ａ又はＨｅＮＢ１１０Ｂであることが好ましい。但し、無線基地局３１０は、ＭＮＢ２１０Ａ又はＨＮＢ２１０Ｂであってもよい。或いは、無線基地局３１０は、リレーノードであってもよい。ネットワーク装置３３０は、コアネットワーク５０に設けられる装置である。ネットワーク装置３３０は、ＭＭＥ１３０であってもよく、ＳＧＳＮ２３０であってもよい。

図４に示すように、複数のＵＥ１０の間でユーザデータ（Ｕｓｅｒ−Ｐｌａｎｅのデータ）の通信は、無線基地局を介さずに直接的に行われる（以下、Ｄ２Ｄ通信）。一方で、制御データ（Ｃ−Ｐｌａｎｅ）のデータの通信は、従来の移動通信システムと同様に、無線基地局３１０を経由して行われる。

ここで、Ｄ２Ｄ通信は、移動通信システムに割り当てられた無線リソースのうち、一部の無線リソース（以下、Ｄ２Ｄ無線リソース）を用いて行われる。Ｄ２Ｄ無線リソースとしては、例えば、上りリンクの無線リソースの一部が用いられる。Ｄ２Ｄ通信においてユーザデータの通信に用いる無線リソースは、無線基地局３１０によって割当てられてもよく、ＵＥ１０（送信側端末又は受信側端末）によって割当てられてもよい。

Ｄ２Ｄ無線リソースは、例えば、無線基地局３１０によって管理される各セルから報知されることが好ましい。Ｄ２Ｄ無線リソースは、例えば、（Ｍａｓｔｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ）やＳＩＢ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ）に含まれる。

（第１割当モード）
以下において、第１実施形態に係る第１割当モードについて説明する。図５は、第１実施形態に係る第１割当モードについて説明するための図である。図５では、ＵＥ１０として、ＵＥ１０Ａ及びＵＥ１０Ｂが示されている。ＵＥ１０Ａは、送信側端末の一例であり、ＵＥ１０Ｂは、受信側端末の一例である。

図５に示すように、第１割当モードでは、Ｄ２Ｄ通信においてユーザデータの通信に用いる無線リソースをＵＥ１０（ＵＥ１０Ａ又はＵＥ１０Ｂ）が割り当てる。詳細には、ＵＥ１０（ＵＥ１０Ａ又はＵＥ１０Ｂ）は、無線基地局３１０によって管理される各セルから報知されるＤ２Ｄ無線リソースの中から、Ｄ２Ｄ通信においてユーザデータの通信に用いる無線リソースを自律的に割当てる。ＵＥ１０は、他のＵＥ１０に対して、割当てられた無線リソースを通知する（リソース割当）。

ＵＥ１０Ａは、割当てられた無線リソースを用いて、ユーザデータをＵＥ１０Ｂに送信する。同様に、ＵＥ１０Ｂは、割当てられた無線リソースを用いて、ユーザデータをＵＥ１０Ａから受信する。

（第２割当モード）
以下において、第１実施形態に係る第２割当モードについて説明する。図６は、第１実施形態に係る第２割当モードについて説明するための図である。図６では、ＵＥ１０として、ＵＥ１０Ａ及びＵＥ１０Ｂが示されている。ＵＥ１０Ａは、送信側端末の一例であり、ＵＥ１０Ｂは、受信側端末の一例である。

図６に示すように、第２割当モードでは、Ｄ２Ｄ通信においてユーザデータの通信に用いる無線リソースを無線基地局３１０が割り当てる。詳細には、無線基地局３１０は、ＵＥ１０Ａ及びＵＥ１０Ｂに対して、Ｄ２Ｄ無線リソースの中から、Ｄ２Ｄ通信においてユーザデータの通信に用いる無線リソースを割当てる。無線基地局３１０は、ＵＥ１０Ａ及びＵＥ１０Ｂに対して、割当てられた無線リソースを通知する（リソース割当）。

ＵＥ１０Ａは、割当てられた無線リソースを用いて、ユーザデータをＵＥ１０Ｂに送信する。同様に、ＵＥ１０Ｂは、割当てられた無線リソースを用いて、ユーザデータをＵＥ１０Ａから受信する。

（送信側端末）
以下において、第１実施形態に係る送信側端末について説明する。ここでは、送信側端末として、ＵＥ１０Ａを例示する。図７は、第１実施形態に係るＵＥ１０Ａを示すブロック図である。

図７に示すように、ＵＥ１０Ａは、受信部１３Ａと、送信部１４Ａと、制御部１５Ａとを有する。

受信部１３Ａは、無線基地局３１０と行われる通信（以下、セルラ通信）において、無線基地局３１０からデータを受信する。受信部１３Ａは、Ｄ２Ｄ通信において、ＵＥ１０Ｂからデータを受信する。例えば、受信部１３Ａは、Ｄ２Ｄ通信において、ユーザデータを受信できたか否かを示す送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）をＵＥ１０Ｂから受信してもよい。受信部１３Ａは、Ｄ２Ｄ通信において、無線基地局３１０を経由して送達確認信号を受信してもよい。

送信部１４Ａは、セルラ通信において、無線基地局３１０にデータを送信する。送信部１４Ａは、Ｄ２Ｄ通信において、ＵＥ１０Ｂにデータを送信する。例えば、送信部１４Ａは、Ｄ２Ｄ通信において、ユーザデータをＵＥ１０Ｂに送信する。また、送信部１４Ａは、制御部１５Ａから出力される指示に応じて、ユーザデータをＵＥ１０Ｂに再送する。

第１実施形態において、送信部１４Ａは、ユーザデータの直接的な通信を制御するためのＤ２Ｄ制御信号を無線基地局３１０に送信してもよい。

Ｄ２Ｄ制御信号は、例えば、第１割当モードと第２割当モードとの切り替えを要求する信号、ユーザデータの通信に用いる送信電力が閾値を上回ったことを示す信号、ユーザデータの通信に用いる送信電力が閾値を下回ったことを示す信号、ユーザデータの通信に用いる変調符号化方式が閾値を下回ったことを示す信号、及び、ユーザデータの通信に用いる変調符号化方式が閾値を上回ったことを示す信号のうち、少なくともいずれか１つである。

制御部１５Ａは、ＵＥ１０Ａを制御する。具体的には、制御部１５Ａは、ＵＥ１０ＡとＵＥ１０Ｂとの間で直接的に行われるユーザデータの通信状態の変化を判断する。

ここで、通信状態が改善したと判断されるケースは、ユーザデータの通信に用いる送信電力が閾値を下回ったケース、又は、ユーザデータの通信に用いる変調符号化方式が閾値を上回ったケースである。或いは、通信状態が改善したと判断されるケースは、ブロックエラーレートが閾値を下回ったケース、パケットエラーレートが閾値を下回ったケース、所定のＱｏＳが満たされたケース、ＣＱＩが閾値を上回ったケース、ＵＥ１０Ａの処理負荷が閾値を下回ったケースであってもよい。

また、通信状態が悪化したと判断されるケースは、ユーザデータの通信に用いる送信電力が閾値を上回ったケース、又は、ユーザデータの通信に用いる変調符号化方式が閾値を下回ったケースである。或いは、通信状態が悪化したと判断されるケースは、ブロックエラーレートが閾値を上回ったケース、パケットエラーレートが閾値を上回ったケース、所定のＱｏＳが満たされなくなったケース、ＣＱＩが閾値を下回ったケース、ＵＥ１０Ａの処理負荷が閾値を上回ったケースであってもよい。

ここで、制御部１５Ａは、通信状態が悪化したと判断された場合に、Ｄ２Ｄ制御信号の送信を送信部１４Ａに指示する。制御部１５Ａは、通信状態が改善したと判断された場合に、Ｄ２Ｄ制御信号の送信を送信部１４Ａに指示する。

第１実施形態において、通信状態が悪化したと判断された場合には、Ｄ２Ｄ制御信号の送信によって、割当モードが第１割当モードから第２割当モードに切り替えられる。一方で、通信状態が改善したと判断された場合には、Ｄ２Ｄ制御信号の送信によって、割当モードが第２割当モードから第１割当モードに切り替えられる。

（受信側端末）
以下において、第１実施形態に係る受信側端末について説明する。ここでは、受信側端末として、ＵＥ１０Ｂを例示する。図８は、第１実施形態に係るＵＥ１０Ｂを示すブロック図である。

図８に示すように、ＵＥ１０Ｂは、受信部１３Ｂと、送信部１４Ｂと、制御部１５Ｂとを有する。

受信部１３Ｂは、セルラ通信において、無線基地局３１０からデータを受信する。受信部１３Ｂは、Ｄ２Ｄ通信において、ＵＥ１０Ａからデータを受信する。例えば、受信部１３Ｂは、Ｄ２Ｄ通信において、ＵＥ１０Ａから送信されたユーザデータ（初送）を受信する。また、送信部１４Ａは、ＵＥ１０Ａから再送されたユーザデータ（再送）を受信する。

送信部１４Ｂは、セルラ通信において、無線基地局３１０にデータを送信する。送信部１４Ａは、Ｄ２Ｄ通信において、ＵＥ１０Ａにデータを送信する。例えば、送信部１４Ｂは、ユーザデータを受信できたか否かを示す送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）をＵＥ１０Ａに送信してもよい。送信部１４Ｂは、Ｄ２Ｄ通信におけるユーザデータに対する送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を無線基地局３１０に送信してもよい。

第１実施形態において、送信部１４Ｂは、ユーザデータの直接的な通信を制御するためのＤ２Ｄ制御信号を無線基地局３１０に送信してもよい。ここで、Ｄ２Ｄ制御信号は、ＵＥ１０Ａ及びＵＥ１０Ｂの少なくともいずれか一方から無線基地局３１０に送信されればよい。

制御部１５Ｂは、ＵＥ１０Ｂを制御する。例えば、制御部１５Ｂは、制御部１５Ａと同様に、ＵＥ１０ＡとＵＥ１０Ｂとの間で直接的に行われるユーザデータの通信状態の変化を判断する。制御部１５Ｂは、制御部１５Ａと同様に、通信状態が悪化したと判断された場合に、Ｄ２Ｄ制御信号の送信を送信部１４Ｂに指示する。或いは、制御部１５Ｂは、制御部１５Ａと同様に、通信状態が改善したと判断された場合に、Ｄ２Ｄ制御信号の送信を送信部１４Ｂに指示する。

上述したように、通信状態が悪化したと判断された場合には、Ｄ２Ｄ制御信号の送信によって、割当モードが第１割当モードから第２割当モードに切り替えられる。一方で、通信状態が改善したと判断された場合には、Ｄ２Ｄ制御信号の送信によって、割当モードが第２割当モードから第１割当モードに切り替えられる。

（無線基地局）
以下において、第１実施形態に係る無線基地局について説明する。図９は、第１実施形態に係る無線基地局３１０を示すブロック図である。

図９に示すように、無線基地局３１０は、受信部３１３と、送信部３１４と、制御部３１５とを有する。

受信部３１３は、ＵＥ１０からデータを受信する。例えば、受信部３１３は、Ｄ２Ｄ通信において、ユーザデータを受信できたか否かを示す送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）をＵＥ１０Ｂから受信する。また、受信部３１３は、ＵＥ１０ＡからＵＥ１０Ｂに送信されたユーザデータを受信してもよい。

第１実施形態において、受信部３１３は、Ｄ２Ｄ制御信号を、ＵＥ１０（ＵＥ１０Ａ又はＵＥ１０Ｂ）から受信する。

送信部３１４は、ＵＥ１０からデータを受信する。例えば、送信部３１４は、Ｄ２Ｄ通信において、送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）をＵＥ１０Ｂから受信する場合には、送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）に応じて、送達確認信号をＵＥ１０Ａに送信する。例えば、送信部３１４は、ＵＥ１０Ｂから受信する送達確認信号をＵＥ１０Ａに中継してもよい。或いは、送信部３１４は、Ｄ２Ｄ通信においてユーザデータの通信に用いる無線リソースをＵＥ１０Ａに割り当てる信号とともに、送達確認信号をＵＥ１０Ａに送信してもよい。

制御部３１５は、無線基地局３１０を制御する。具体的には、制御部３１５は、アップリンク及びダウンリンクの無線リソースをＵＥ１０に割当てる。ここで、制御部３１５は、ＵＥ１０ＡとＵＥ１０Ｂとの間で直接的に行われるユーザデータの通信に割当てられた無線リソースを、ユーザデータを受信するための受信リソースとして割当ててもよい。これによって、無線基地局３１０は、ＵＥ１０ＡとＵＥ１０Ｂとの間で直接的に行われるユーザデータを受信することが可能である。

第１実施形態において、制御部３１５は、Ｄ２Ｄ制御信号に応じて、第１割当モードと第２割当モードとを切り替える。例えば、制御部３１５は、ＵＥ１０ＡとＵＥ１０Ｂとの間で直接的に行われるユーザデータの通信状態が悪化した旨を示すＤ２Ｄ制御信号の受信に応じて、割当モードを第１割当モードから第２割当モードに切り替える。すなわち、制御部３１５は、ＵＥ１０Ａ及びＵＥ１０Ｂに対して、Ｄ２Ｄ通信においてユーザデータを受信するための無線リソースを割り当てる。

一方で、制御部３１５は、ＵＥ１０ＡとＵＥ１０Ｂとの間で直接的に行われるユーザデータの通信状態が改善した旨を示すＤ２Ｄ制御信号の受信に応じて、割当モードを第２割当モードから第１割当モードに切り替える。すなわち、制御部３１５は、Ｄ２Ｄ通信においてユーザデータを受信するための無線リソースの割当に関与しない。

（移動通信システムの動作）
以下において、第１実施形態に係る移動通信システムの動作について説明する。図１０〜図１１は、第１実施形態に係る移動通信システム１００の動作を示す図である。

第１に、第１割当モードから第２割当モードに割当モードを切り替える手順について、図１０を参照しながら説明する。

図１０に示すように、ステップ１０において、無線基地局３１０によって管理される各セルは、Ｄ２Ｄ無線リソースを報知する。Ｄ２Ｄ無線リソースは、例えば、（Ｍａｓｔｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ）やＳＩＢ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ）に含まれる。

ステップ２０において、ＵＥ１０（ＵＥ１０Ａ又はＵＥ１０Ｂ）は、Ｄ２Ｄ無線リソースの中から、Ｄ２Ｄ通信においてユーザデータの通信に用いる無線リソースを自律的に割当てる。ＵＥ１０は、他のＵＥ１０に対して、割当てられた無線リソースを通知する。

ステップ３０において、ＵＥ１０Ａは、ステップ２０で割当てられた無線リソースを用いて、ユーザデータをＵＥ１０Ｂに送信する。同様に、ＵＥ１０Ｂは、ステップ２０で割当てられた無線リソースを用いて、ユーザデータをＵＥ１０Ａから受信する。

ステップ４０において、ＵＥ１０Ｂは、ユーザデータを受信することができたか否かを示す送達確認信号をＵＥ１０Ａに送信する。

ここで、ステップ２０〜ステップ４０までの処理は、端末主導処理（第１割当モード）であることに留意すべきである。

ステップ５０において、ＵＥ１０ＡとＵＥ１０Ｂとの間で直接的に行われるユーザデータの通信状態が悪化する。

ステップ６０において、ＵＥ１０Ａは、Ｄ２Ｄ制御信号を無線基地局３１０に送信する。ステップ７０において、無線基地局３１０は、Ｄ２Ｄ制御信号に対する応答（Ｄ２Ｄ制御応答）をＵＥ１０Ａに送信する。

ここで、Ｄ２Ｄ制御信号は、第１割当モードから第２割当モードに割当モードを切り替えることを要求する信号、ユーザデータの通信に用いる送信電力が閾値を上回ったことを示す信号、及び、ユーザデータの通信に用いる変調符号化方式が閾値を下回ったことを示す信号のうち、少なくともいずれか１つである。

なお、ステップ６０では、ＵＥ１０ＡがＤ２Ｄ制御信号を送信するが、実施形態は、これに限定されるものではない。具体的には、ＵＥ１０ＢがＤ２Ｄ制御信号を送信してもよい。

ステップ８０において、無線基地局３１０は、ＵＥ１０Ａ及びＵＥ１０Ｂに対して、Ｄ２Ｄ無線リソースの中から、Ｄ２Ｄ通信においてユーザデータの通信に用いる無線リソースを割当てる。無線基地局３１０は、ＵＥ１０Ａ及びＵＥ１０Ｂに対して、割当てられた無線リソースを通知する。

なお、基地局主導処理（第２割当モード）においては、無線基地局３１０は、ＵＥ１０と無線基地局３１０との間で行われるセルラ通信で用いる無線リソースのうち、各セルで報知されるＤ２Ｄ無線リソース以外の無線リソースをＵＥ１０Ａ及びＵＥ１０Ｂに割当ててもよい。言い換えると、無線基地局３１０は、各セルで報知されるＤ２Ｄ無線リソース以外の無線リソースをＤ２Ｄ通信に割当ててもよい。

ステップ９０において、ＵＥ１０Ａは、ステップ８０で割当てられた無線リソースを用いて、ユーザデータをＵＥ１０Ｂに送信する。同様に、ＵＥ１０Ｂは、ステップ８０で割当てられた無線リソースを用いて、ユーザデータをＵＥ１０Ａから受信する。

ステップ１００において、ＵＥ１０Ｂは、ユーザデータを受信することができたか否かを示す送達確認信号を無線基地局３１０に送信する。無線基地局３１０は、送達確認信号がＮＡＣＫである場合には、ユーザデータの再送に必要な無線リソースを割り当てるとともに、送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）をＵＥ１０Ａに送信することが好ましい。或いは、複数のＵＥ１０の間で直接的に行われるユーザデータを無線基地局３１０が受信する場合には、無線基地局３１０は、送達確認信号（ＮＡＣＫ）に応じて、Ｄ２Ｄ通信に係るユーザデータの再送制御を行ってもよい。

ここで、ステップ８０〜ステップ１００までの処理は、基地局主導処理（第２割当モード）であることに留意すべきである。

第２に、第２割当モードから第１割当モードに割当モードを切り替える手順について、図１１を参照しながら説明する。

図１１に示すように、ステップ１０Ａにおいて、無線基地局３１０によって管理される各セルは、Ｄ２Ｄ無線リソースを報知する。Ｄ２Ｄ無線リソースは、例えば、（Ｍａｓｔｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ）やＳＩＢ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ）に含まれる。

ステップ２０Ａにおいて、無線基地局３１０は、ＵＥ１０Ａ及びＵＥ１０Ｂに対して、Ｄ２Ｄ無線リソースの中から、Ｄ２Ｄ通信においてユーザデータの通信に用いる無線リソースを割当てる。無線基地局３１０は、ＵＥ１０Ａ及びＵＥ１０Ｂに対して、割当てられた無線リソースを通知する。

なお、基地局主導処理（第２割当モード）においては、無線基地局３１０は、ＵＥ１０と無線基地局３１０との間で行われるセルラ通信で用いる無線リソースのうち、各セルで報知されるＤ２Ｄ無線リソース以外の無線リソースをＵＥ１０Ａ及びＵＥ１０Ｂに割当ててもよい。言い換えると、無線基地局３１０は、各セルで報知されるＤ２Ｄ無線リソース以外の無線リソースをＤ２Ｄ通信に割当ててもよい。

ステップ３０Ａにおいて、ＵＥ１０Ａは、ステップ２０Ａで割当てられた無線リソースを用いて、ユーザデータをＵＥ１０Ｂに送信する。同様に、ＵＥ１０Ｂは、ステップ２０Ａで割当てられた無線リソースを用いて、ユーザデータをＵＥ１０Ａから受信する。

ステップ４０Ａにおいて、ＵＥ１０Ｂは、ユーザデータを受信することができたか否かを示す送達確認信号を無線基地局３１０に送信する。無線基地局３１０は、送達確認信号がＮＡＣＫである場合には、ユーザデータの再送に必要な無線リソースを割り当てるとともに、送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）をＵＥ１０Ａに送信することが好ましい。或いは、複数のＵＥ１０の間で直接的に行われるユーザデータを無線基地局３１０が受信する場合には、無線基地局３１０は、送達確認信号（ＮＡＣＫ）に応じて、Ｄ２Ｄ通信に係るユーザデータの再送制御を行ってもよい。

ここで、ステップ２０Ａ〜ステップ４０Ａまでの処理は、基地局主導処理（第２割当モード）であることに留意すべきである。

ステップ５０Ａにおいて、ＵＥ１０ＡとＵＥ１０Ｂとの間で直接的に行われるユーザデータの通信状態が改善する。

ステップ６０Ａにおいて、ＵＥ１０Ａは、Ｄ２Ｄ制御信号を無線基地局３１０に送信する。ステップ７０Ａにおいて、無線基地局３１０は、Ｄ２Ｄ制御信号に対する応答（Ｄ２Ｄ制御応答）をＵＥ１０Ａに送信する。

なお、ステップ６０Ａでは、ＵＥ１０ＡがＤ２Ｄ制御信号を送信するが、実施形態は、これに限定されるものではない。具体的には、ＵＥ１０ＢがＤ２Ｄ制御信号を送信してもよい。

ここで、Ｄ２Ｄ制御信号は、第２割当モードから第１割当モードに割当モードを切り替えることを要求する信号、ユーザデータの通信に用いる送信電力が閾値を下回ったことを示す信号、及び、ユーザデータの通信に用いる変調符号化方式が閾値を上回ったことを示す信号のうち、少なくともいずれか１つである。

ステップ８０Ａにおいて、ＵＥ１０（ＵＥ１０Ａ又はＵＥ１０Ｂ）は、Ｄ２Ｄ無線リソースの中から、Ｄ２Ｄ通信においてユーザデータの通信に用いる無線リソースを自律的に割当てる。ＵＥ１０は、他のＵＥ１０に対して、割当てられた無線リソースを通知する。

ステップ９０Ａにおいて、ＵＥ１０Ａは、ステップ８０Ａで割当てられた無線リソースを用いて、ユーザデータをＵＥ１０Ｂに送信する。同様に、ＵＥ１０Ｂは、ステップ８０Ａで割当てられた無線リソースを用いて、ユーザデータをＵＥ１０Ａから受信する。

ステップ１００Ａにおいて、ＵＥ１０Ｂは、ユーザデータを受信することができたか否かを示す送達確認信号をＵＥ１０Ａに送信する。

ここで、ステップ８０Ａ〜ステップ１００Ａまでの処理は、端末主導処理（第１割当モード）であることに留意すべきである。

（作用及び効果）
第１実施形態では、移動通信システム１００は、ＵＥ１０（ＵＥ１０Ａ又はＵＥ１０Ｂ）がユーザデータの通信に用いる無線リソースを割当てる第１割当モードと無線基地局３１０がユーザデータの通信に用いる無線リソースを割当てる第２割当モードとの切り替えを行う。従って、ＵＥ１０（ＵＥ１０Ａ及びＵＥ１０Ｂ）に対して適切に無線リソースを割当てることができる。

詳細には、ＵＥ１０ＡとＵＥ１０Ｂとの間で直接的に行われるユーザデータの通信状態が劣悪である場合に、第２割当モード（基地局主導処理）が適用されるため、セル全体の干渉を考慮して、Ｄ２Ｄ通信に係るユーザデータの通信に用いる無線リソースを割り当てることが可能である。従って、Ｄ２Ｄ通信に係るユーザデータの通信状態の改善が見込める。

一方で、ＵＥ１０ＡとＵＥ１０Ｂとの間で直接的に行われるユーザデータの通信状態が良好である場合に、第１割当モード（端末主導処理）が適用されるため、無線基地局３１０の処理負荷が軽減される。また、Ｄ２Ｄ通信に係るユーザデータの通信に用いる無線リソースの割当について自由度が増大する。

［第２実施形態］
（移動通信システムの動作）
次に、第２実施形態に係る移動通信システムの動作について、図１２を用いて説明する。なお、上述した実施形態と異なる部分を中心に説明し、同様の部分は、説明を適宜省略する。

図１２は、第２実施形態に係る移動通信システム１００の動作を示すシーケンス図である。

上述した第１実施形態では、ユーザデータの通信状態に基づいて、第１割当モードと第２割当モードとの切り替えを行ったが、本実施形態において、無線基地局３１０が、Ｄ２Ｄ通信を行うＵＥ１０からの干渉信号の受信強度が閾値を超えたと判定した場合に、第１割当モードから第２割当モードに割当モードを切り替える。

図１２に示すステップ１１０からステップ１３０及びステップ１４０は、第１実施形態の図１０のステップ１０からステップ３０及びステップ４０に対応する。

図１２に示すように、ステップ１３５において、ステップ１３０におけるＵＥ１０Ａのユーザデータの送信により、無線基地局３１０は、ＵＥ１０Ａから干渉信号を受信する。

ステップ１５０において、無線基地局３１０は、ＵＥ１０Ａからの干渉信号が閾値を超えたか否かを判定する。無線基地局３１０は、干渉信号が閾値を超えたと判定した場合には、ステップ１６０の処理を行う。本実施形態において、無線基地局３１０が、ＵＥ１０Ａからの干渉信号が閾値を超えたと判定したと仮定して、説明を進める。

ステップ１６０において、無線基地局３１０は、ＵＥ１０Ａ及びＵＥ１０Ｂに第１切替要求を送信する。ＵＥ１０Ａ及びＵＥ１０Ｂは、第１切替要求を受信する。

第１切替要求は、第１割当モードから第２割当モードに割当モードを切り替えることを要求する信号、又は、ＵＥ１０Ａからの干渉信号が閾値を超えたことを示す信号の少なくともいずれか１つである。

なお、Ｄ２Ｄ通信において無線リソースを割り当てるＵＥ１０にのみ第１切替要求を送信してもよい。

ステップ１７０において、ＵＥ１０Ａ及びＵＥ１０Ｂは、第１切替要求対する応答（第１切替要求応答）を無線基地局３１０に送信する。

ステップ１８０からステップ２００は、第１実施形態の図１０のステップ８０からステップ１００に対応する。

（作用及び効果）
第２実施形態に係る移動通信システム１００では、無線基地局３１０がＵＥ１０Ａからの干渉信号が閾値を超えと判定した場合に、第１割当モードから第２割当モードに割当モードを切り替える。従って、無線基地局３１０がＤ２Ｄ通信を行うＵＥ１０から受ける干渉を抑制することができる。また、セル全体の干渉を考慮して、Ｄ２Ｄ通信に係るユーザデータの通信に用いる無線リソースを割り当てることが可能である。

［第３実施形態］
次に、第３実施形態に係る移動通信システムの動作について、図１３を用いて説明する。なお、上述した第１及び第２実施形態と異なる部分を中心に説明し、同様の部分は、説明を適宜省略する。

図１３は、第３実施形態に係る移動通信システム１００の動作を示すシーケンス図である。

上述した第１実施形態では、ユーザデータの通信状態に基づいて、第１割当モードと第２割当モードとの切り替えを行ったが、本実施形態において、Ｄ２Ｄ通信を行うＵＥ１０の数が、閾値を超えた場合に、第２割当モードから第１割当モードに割当モードを切り替える。

図１３に示すステップ２１０Ａからステップ２４０Ａは、第１実施形態の図１１のステップ１０Ａからステップ４０Ａに対応する。

図１３に示すように、ステップ２５０において、無線基地局３１０は、Ｄ２Ｄ通信を行うＵＥ１０の数が閾値を超えたか否かを判定する。具体的には、無線基地局３１０は、無線基地局３１０が管理するセルに在圏しながらＤ２Ｄ通信を行うＵＥ１０の数が閾値を超えたか否かを判定する。

無線基地局３１０は、Ｄ２Ｄ通信を行うＵＥ１０の数が、閾値を超えたと判定した場合には、ステップ２６０Ａの処理を行う。無線基地局３１０は、無線基地局３１０の上位装置からＤ２Ｄ通信を行うＵＥ１０の数を通知されることによって、Ｄ２Ｄ通信を行うＵＥ１０の数が閾値を超えたか否かを判定してもよい。

本実施形態において、無線基地局３１０が、Ｄ２Ｄ通信を行うＵＥ１０の数が、閾値を超えたと判定したと仮定して、説明を進める。

なお、Ｄ２Ｄ通信を行うＵＥ１０の数は、実際にＤ２Ｄ通信を行うＵＥ１０の端末数であってもよいし、Ｄ２Ｄ通信を行うＵＥ１０のグループの数であってもよい。

ステップ２６０Ａにおいて、無線基地局３１０は、ＵＥ１０Ａ及びＵＥ１０Ｂに第２切替要求を送信する。ＵＥ１０Ａ及びＵＥ１０Ｂは、第２切替要求を受信する。

第２切替要求は、第２割当モードから第１割当モードに割当モードを切り替えることを要求する信号、又は、Ｄ２Ｄ通信を行うＵＥ１０の数が閾値を超えたことを示す信号の少なくともいずれか１つである。

なお、Ｄ２Ｄ通信において無線リソースを割り当てるＵＥ１０にのみ第２切替要求を送信してもよい。

ステップ２７０Ａにおいて、ＵＥ１０Ａ及びＵＥ１０Ｂは、第２切替要求対する応答（第２切替要求応答）を無線基地局３１０に送信する。

ステップ２８０Ａからステップ３００Ａは、第１実施形態の図１１のステップ８０Ａからステップ１００Ａに対応する。

なお、無線基地局３１０は、Ｄ２Ｄ通信を行うＵＥ１０の数が、閾値以下になったと判定した場合、上述した第２実施形態で説明した第１切替要求をＵＥ１０Ａ及びＵＥ１０Ｂに送信してもよい。これにより、Ｄ２Ｄ通信を行うＵＥ１０の数が、閾値以下である場合は、第１割当モードで移動通信システム１００が運用される。

なお、ここでの閾値は、ステップ２５０における閾値と同じであってもよいし、ステップ２５０における閾値未満の値であってもよい。

（作用及び効果）
第３実施形態に係る移動通信システム１００では、Ｄ２Ｄ通信を行うＵＥ１０の数が、閾値を超えと判定した場合に、第２割当モードから第１割当モードに割当モードを切り替える。これにより、無線基地局３１０の処理負荷が軽減される。また、Ｄ２Ｄ通信に係るユーザデータの通信に用いる無線リソースの割当について自由度が増大する。

［その他の実施形態］
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

実施形態では、Ｄ２Ｄ通信において、２つのＵＥ１０が通信を行うケースについて例示した。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。具体的には、Ｄ２Ｄ通信において、３つ以上のＵＥ１０が通信を行ってもよい。

実施形態では、ＵＥ１０ＡとＵＥ１０Ｂとの間で直接的に行われるユーザデータの通信状態の変化をＵＥ１０（ＵＥ１０Ａ又はＵＥ１０Ｂ）が判断する。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。具体的には、ＵＥ１０ＡとＵＥ１０Ｂとの間で直接的に行われるユーザデータの通信状態の変化を無線基地局３１０が判断してもよい。

このようなケースでは、無線基地局３１０は、ＵＥ１０（ＵＥ１０Ａ又はＵＥ１０Ｂ）から受信するＤ２Ｄ制御信号に基づいて、ＵＥ１０ＡとＵＥ１０Ｂとの間で直接的に行われるユーザデータの通信状態の変化を判断する。Ｄ２Ｄ制御信号は、ユーザデータの通信に用いる送信電力を示す信号、又は、ユーザデータの通信に用いる変調符号化方式を示す信号である。

実施形態では、ＵＥ１０ＡとＵＥ１０Ｂとの間で直接的に行われるユーザデータの通信の変化は、主として、ユーザデータの通信に用いる送信電力、又は、ユーザデータの通信に用いる変調符号化方式に基づいて判断される。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。ＵＥ１０ＡとＵＥ１０Ｂとの間で直接的に行われるユーザデータの通信の変化は、ブロックエラーレート、パケットエラーレート、所定のＱｏＳが満たされているか否か、ＣＱＩ及びＵＥ１０の処理負荷のいずれか１つに基づいて判断されてもよい。

例えば、ユーザデータの通信状態の変化をＵＥ１０（ＵＥ１０Ａ又はＵＥ１０Ｂ）が判断するケースでは、Ｄ２Ｄ制御信号は、Ｄ２Ｄ通信に係るブロックエラーレートが閾値を上回っていることを示す信号、Ｄ２Ｄ通信に係るブロックエラーレートが閾値を下回っていることを示す信号、Ｄ２Ｄ通信に係るパケットエラーレートが閾値を上回っていることを示す信号、Ｄ２Ｄ通信に係るパケットエラーレートが閾値を下回っていることを示す信号、Ｄ２Ｄ通信に係る所定のＱｏＳが満たされているか否かを示す信号、Ｄ２Ｄ通信に係るＣＱＩが閾値を下回っていることを示す信号、Ｄ２Ｄ通信に係るＣＱＩが閾値を上回っていることを示す信号、ＵＥ１０の処理負荷が閾値を上回っていることを示す信号、及び、ＵＥ１０の処理負荷が閾値を下回っていることを示す信号のうち、少なくともいずれか１つである。

或いは、ユーザデータの通信状態の変化を無線基地局３１０が判断するケースでは、Ｄ２Ｄ制御信号は、Ｄ２Ｄ通信に係るブロックエラーレートを示す信号、Ｄ２Ｄ通信に係るパケットエラーレートを示す信号、Ｄ２Ｄ通信に係るＣＱＩを示す信号及びＵＥ１０の処理負荷を示す信号のうち、少なくともいずれか１つである。

実施形態では、第１割当モードと第２割当モードとを切り替える主体は、主として、ＵＥ１０（ＵＥ１０Ａ又はＵＥ１０Ｂ）である。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。例えば、第１割当モードと第２割当モードとを切り替える主体は、無線基地局３１０であってもよい。このようなケースでは、無線基地局３１０は、第１割当モードと第２割当モードとの切り替えを要求する信号をＵＥ１０（ＵＥ１０Ａ又はＵＥ１０Ｂ）に送信する。

上述した実施形態では特に触れていないが、ＵＥ１０（ＵＥ１０Ａ又はＵＥ１０Ｂ）が行う各処理をコンピュータに実行させるプログラムが提供されてもよい。また、プログラムは、コンピュータ読取り可能媒体に記録されていてもよい。コンピュータ読取り可能媒体を用いれば、コンピュータにプログラムをインストールすることが可能である。ここで、プログラムが記録されたコンピュータ読取り可能媒体は、非一過性の記録媒体であってもよい。非一過性の記録媒体は、特に限定されるものではないが、例えば、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ等の記録媒体であってもよい。

或いは、ＵＥ１０（ＵＥ１０Ａ又はＵＥ１０Ｂ）が行う各処理を実行するためのプログラムを記憶するメモリ及びメモリに記憶されたプログラムを実行するプロセッサによって構成されるチップが提供されてもよい。

また、上述した第２実施形態において、無線基地局３１０の代わりに、無線基地局３１０の上位装置が干渉判定を行ってもよい。すなわち、ネットワーク側で、干渉判定が行われてもよい。また、上述した第３実施形態において、無線基地局３１０の代わりに、無線基地局３１０の上位装置が、Ｄ２Ｄ通信を行うＵＥ１０の数が閾値を超えたか否かを判定してもよい。この場合、上位装置がＤ２Ｄ通信を行うＵＥ１０の数が閾値を超えたことを無線基地局３１０に通知し、無線基地局３１０が、ＵＥ１０Ａ及びＵＥ１０Ｂに第２切替要求を送信する。

また、上述した第１から第３実施形態では、無線基地局３１０が、ＵＥ１０Ａ及びＵＥ１０Ｂに対して無線リソースを割当てた後にユーザデータを受信したＵＥ１０Ｂは、送達確認信号を無線基地局３１０に送信していたが、これに限られない。すなわち、ＵＥ１０Ｂは、無線リソースを割当てているノード（例えば、無線基地局３１０）に対して、送達確認信号を送信する代わりに、それ以外のノード（例えば、ＵＥ１０Ａ）に対して、送達確認信号を送信してもよい。例えば、第１実施形態のステップ８０において、無線基地局３１０が、準静的に割当てられた無線リソース（無線基地局３１０に割り当てられた無線リソース内でＵＥ１０Ａ及びＵＥ１０Ｂがある程度自由に選択可能な無線リソース）を通知している場合、ＵＥ１０Ｂは、無線基地局３１０に送達確認信号を送信する代わりに、ＵＥ１０Ａに送達確認信号を送信してもよい。

また、上述した第１から第３実施形態では、ＵＥ１０Ｂから割り当てられた無線リソースを用いてＵＥ１０Ａが送信したユーザデータを受信したＵＥ１０Ｂは、ユーザデータを受信することができたか否かを示す送達確認信号をＵＥ１０Ａに送信していたが、これに限られない。すなわち、ＵＥ１０Ｂは、ＵＥ１０Ｂが無線リソースを割り当てたノード（例えば、ＵＥ１０Ａ）に対して、送達確認信号を送信する代わりに、それ以外のノード（例えば、無線基地局３１０）に対して、送達確認信号を送信してもよい。例えば、第１実施形態のステップ２０において、ＵＥ１０Ｂが、準静的に割当てられた無線リソースをＵＥ１０Ａに通知している場合、ＵＥ１０Ｂは、ＵＥ１０Ａに送達確認信号を送信する代わりに、無線基地局３１０に送達確認信号を送信してもよい。

また、上述した第１実施形態から第３実施形態は、適宜組み合わせることも可能である。例えば、第２実施形態と第３実施形態とを組み合わせて、第１切替要求及び第２切替要求によって、第１割当モードと第２割当モードとの切り替えを制御してもよい。他にも、無線基地局３１０が配置されるエリアの特性に合わせて適宜選択することが可能である。具体的には、多くのＵＥ１０によってＤ２Ｄ通信が行われる可能性が高いオフィス街では、予め第２実施形態に係る移動通信システムによって運用し、多くのＵＥ１０によってＤ２Ｄ通信が行われる可能性が低い郊外では、第３実施啓太に係る移動通信システムによって運用されてもよい。他にも、時間帯（例えば、日中及び夜間）によって、第１実施形態から第３実施形態を適宜選択することも可能である。

なお、米国仮出願第６１／６６４９３９号（２０１２年６月２７日出願）の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。

以上のように、本発明に係る移動通信システム及び移動通信方法は、送信側端末及び受信側端末に対して適切に無線リソースを割当てることができるため、移動通信分野において有用である。

Claims (12)

1. 複数の無線端末の間でユーザデータの通信を、無線基地局を介さずに直接的に行う移動通信システムであって、
   前記複数の無線端末の間で直接的に行われるユーザデータの通信は、移動通信システムに割り当てられた無線リソースのうち、一部の無線リソースを用いて行われており、
   前記複数の無線端末は、前記ユーザデータを送信する送信側端末と、前記ユーザデータを受信する受信側端末とを含み、
   前記送信側端末又は前記受信側端末が前記ユーザデータの通信に用いる無線リソースを割当てる第１割当モードと前記無線基地局が前記ユーザデータの通信に用いる無線リソースを割当てる第２割当モードとの切り替えを行うことを特徴とする移動通信システム。
2. 前記複数の無線端末の間で直接的に行われるユーザデータの通信状態に基づいて、前記第１割当モードと前記第２割当モードとの切り替えを行うことを特徴とする請求項１に記載の移動通信システム。
3. 前記複数の無線端末の間で直接的に行われるユーザデータの通信状態が悪化した場合に、前記第１割当モードから前記第２割当モードに割当モードを切り替えることを特徴とする請求項２に記載の移動通信システム。
4. 前記複数の無線端末の間で直接的に行われるユーザデータの通信状態が改善した場合に、前記第２割当モードから前記第１割当モードに割当モードを切り替えることを特徴とする請求項２に記載の移動通信システム。
5. 前記無線基地局は、
   前記送信側端末又は前記受信側端末から、前記ユーザデータの直接的な通信を制御するためのＤ２Ｄ制御信号を受信する基地局側受信部と、
   前記Ｄ２Ｄ制御信号に基づいて、前記第１割当モードと前記第２割当モードとの切り替えを制御する基地局側制御部とを備えることを特徴とする請求項１に記載の移動通信システム。
6. 前記Ｄ２Ｄ制御信号は、前記ユーザデータの通信に用いる送信電力及び前記ユーザデータの通信に用いる変調符号化方式のうち、少なくともいずれか１つであることを特徴とする請求項５に記載の移動通信システム。
7. 前記Ｄ２Ｄ制御信号は、前記第１割当モードと前記第２割当モードとの切り替えを要求する信号、前記ユーザデータの通信に用いる送信電力が閾値を上回ったことを示す信号、前記ユーザデータの通信に用いる送信電力が閾値を下回ったことを示す信号、前記ユーザデータの通信に用いる変調符号化方式が閾値を下回ったことを示す信号、及び、前記ユーザデータの通信に用いる変調符号化方式が閾値を上回ったことを示す信号のうち、少なくともいずれか１つであることを特徴とする請求項５に記載の移動通信システム。
8. 前記Ｄ２Ｄ制御信号は、前記ユーザデータの通信に係るブロックエラーレートを示す信号、前記ユーザデータの通信に係るパケットエラーレートを示す信号、前記ユーザデータの通信に係るＣＱＩを示す信号及び前記無線端末の処理負荷を示す信号のうち、少なくともいずれか１つであることを特徴とする請求項５に記載の移動通信システム。
9. 前記Ｄ２Ｄ制御信号は、前記ユーザデータの通信に係るブロックエラーレートが閾値を上回っていることを示す信号、前記ユーザデータの通信に係るブロックエラーレートが閾値を下回っていることを示す信号、前記ユーザデータの通信に係るパケットエラーレートが閾値を上回っていることを示す信号、前記ユーザデータの通信に係るパケットエラーレートが閾値を下回っていることを示す信号、前記ユーザデータの通信に係る所定のＱｏＳが満たされているか否かを示す信号、前記ユーザデータの通信に係るＣＱＩが閾値を下回っていることを示す信号、前記ユーザデータの通信に係るＣＱＩが閾値を上回っていることを示す信号、前記無線端末の処理負荷が閾値を上回っていることを示す信号、及び、前記無線端末の処理負荷が閾値を下回っていることを示す信号のうち、少なくともいずれか１つであることを特徴とする請求項５に記載の移動通信システム。
10. 前記無線基地局が、前記送信側端末からの干渉信号の受信強度が閾値を超えたと判定した場合に、前記第１割当モードから前記第２割当モードに割当モードを切り替えることを特徴とする請求項１に記載の移動通信システム。
11. 前記第２割当モードにて前記ユーザデータの通信を行っている前記無線端末の数が、閾値を超えた場合に、前記第２割当モードから前記第１割当モードに割当モードを切り替えることを特徴とする請求項１に記載の移動通信システム。
12. 複数の無線端末の間でユーザデータの通信を、無線基地局を介さずに直接的に行う移動通信システムで用いる移動通信方法であって、
    前記複数の無線端末の間で直接的に行われるユーザデータの通信は、移動通信システムに割り当てられた無線リソースのうち、一部の無線リソースを用いて行われており、
    前記複数の無線端末は、前記ユーザデータを送信する送信側端末と、前記ユーザデータを受信する受信側端末とを含み、
    前記送信側端末が前記ユーザデータの通信に用いる無線リソースを割当てる第１割当モードと前記無線基地局が前記ユーザデータの通信に用いる無線リソースを割当てる第２割当モードとの切り替えを行うステップを備えることを特徴とする移動通信方法。

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