JPWO2014126255A1 - 基地局及び通信制御方法 - Google Patents

Abstract

データパスがコアネットワークを経由するセルラ通信と、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信と、をサポートする移動通信システムにおいて用いられる基地局は、前記Ｄ２Ｄ通信と共用しない専用無線リソース、又は前記Ｄ２Ｄ通信と共用する共用無線リソースを、前記セルラ通信を行う複数のセルラ端末のそれぞれに割り当てる制御部を有する。前記制御部は、前記共用無線リソースの割当優先度に従って、前記共用無線リソースが割り当てられるセルラ端末を前記複数のセルラ端末の中から選択するスケジューラを含む。前記スケジューラは、前記セルラ通信と前記Ｄ２Ｄ通信との間の干渉の影響が軽減されるように、前記複数のセルラ端末のそれぞれについて前記割当優先度を算出する。

Description

本発明は、Ｄ２Ｄ通信をサポートする移動通信システムにおいて用いられる基地局及び通信制御方法に関する。

移動通信システムの標準化プロジェクトである３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）では、リリース１２以降の新機能として、端末間（Ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ Ｄｅｖｉｃｅ：Ｄ２Ｄ）通信の導入が検討されている（非特許文献１参照）。

Ｄ２Ｄ通信では、近接する複数のユーザ端末が、コアネットワークを介さずに直接的な通信を行う。すなわち、Ｄ２Ｄ通信のデータパスはコアネットワークを経由しない。一方、移動通信システムの通常の通信（セルラ通信）のデータパスはコアネットワークを経由する。

３ＧＰＰ技術報告 「ＴＲ ２２．８０３ Ｖ１２．０．０」 ２０１２年１２月

移動通信システムにおいてセルラ通信とＤ２Ｄ通信との間の干渉を防止するためには、通信に使用する無線リソースをセルラ通信とＤ２Ｄ通信とで異ならせることが考えられる。

しかしながら、そのような方法では、移動通信システムにおける無線リソースの利用効率を改善することが困難である。

そこで、本発明は、干渉の影響を軽減しつつ、無線リソースの利用効率を改善できる基地局及び通信制御方法を提供する。

実施形態に係る基地局は、データパスがコアネットワークを経由するセルラ通信と、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信と、をサポートする移動通信システムにおいて用いられる。前記基地局は、前記Ｄ２Ｄ通信と共用しない専用無線リソース、又は前記Ｄ２Ｄ通信と共用する共用無線リソースを、前記セルラ通信を行う複数のセルラ端末のそれぞれに割り当てる制御部を有する。前記制御部は、前記共用無線リソースの割当優先度に従って、前記共用無線リソースが割り当てられるセルラ端末を前記複数のセルラ端末の中から選択するスケジューラを含む。前記スケジューラは、前記セルラ通信と前記Ｄ２Ｄ通信との間の干渉の影響が軽減されるように、前記複数のセルラ端末のそれぞれについて前記割当優先度を算出する。

実施形態に係るＬＴＥシステムの構成図である。 実施形態に係るＵＥのブロック図である。 実施形態に係るｅＮＢのブロック図である。 ＬＴＥシステムにおける無線インターフェイスのプロトコルスタック図である。 ＬＴＥシステムで使用される無線フレームの構成図である。 Ｄ２Ｄ通信における直接通信モードを説明するための図である。 Ｄ２Ｄ通信における局所中継モードを説明するための図である。 実施形態に係る動作環境を説明するための図である。 専用リソース割当方式を説明するための図である。 共用リソース割当方式を説明するための図である。

［実施形態の概要］
第１実施形態及び第２実施形態に係る基地局は、データパスがコアネットワークを経由するセルラ通信と、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信と、をサポートする移動通信システムにおいて用いられる。前記基地局は、前記Ｄ２Ｄ通信と共用しない専用無線リソース、又は前記Ｄ２Ｄ通信と共用する共用無線リソースを、前記セルラ通信を行う複数のセルラ端末のそれぞれに割り当てる制御部を有する。前記制御部は、前記共用無線リソースの割当優先度に従って、前記共用無線リソースが割り当てられるセルラ端末を前記複数のセルラ端末の中から選択するスケジューラを含む。前記スケジューラは、前記セルラ通信と前記Ｄ２Ｄ通信との間の干渉の影響が軽減されるように、前記複数のセルラ端末のそれぞれについて前記割当優先度を算出する。

第１実施形態では、前記スケジューラは、前記共用無線リソースが同一のセルラ端末に連続的に割り当てられないように、前記複数のセルラ端末のそれぞれについて前記割当優先度を算出する。

その他の実施形態では、前記スケジューラは、前記共用無線リソースが前記同一のセルラ端末に周期的に連続的に割り当てられないように、前記複数のセルラ端末のそれぞれについて前記割当優先度を算出する。

第１実施形態では、前記スケジューラは、前記複数のセルラ端末のそれぞれについて、前記共用無線リソースが最後に割り当てられてからの経過時間に基づいて前記割当優先度を算出する。前記経過時間が短いほど、前記割当優先度が低くなるよう調整される。

第２実施形態では、前記スケジューラは、前記複数のセルラ端末のうち前記基地局の近傍のセルラ端末に優先的に前記共用無線リソースが割り当てられるように、前記複数のセルラ端末のそれぞれについて前記割当優先度を算出する。

第２実施形態では、前記スケジューラは、前記複数のセルラ端末のそれぞれについて、前記基地局との間のパスロスに基づいて前記割当優先度を算出する。前記パスロスが小さいほど、前記割当優先度が高くなるよう調整される。

その他の実施形態では、前記スケジューラは、前記複数のセルラ端末のそれぞれについて、前記基地局との間のパスロスと、前記基地局の近傍に位置する他の基地局との間のパスロスとに基づいて前記割当優先度を算出する。前記基地局との間のパスロス及び前記他の基地局との間のパスロスのいずれかのパスロスが小さいほど、前記割当優先度が高くなるよう調整される。

その他の実施形態では、前記複数のユーザ端末のうち前記基地局と前記他の基地局とが上りリンクにおいてＣｏＭＰ協働セットとして機能するセルラ端末についての前記割当優先度が、前記基地局との間のパスロス及び前記他の基地局との間のパスロスのいずれかのパスロスが小さいほど、高くなるよう調整される。

その他の実施形態では、前記複数のセルラ端末のうち前記他の基地局との間のパスロスに応じて送信電力が制御されるセルラ端末についての前記割当優先度が、前記基地局との間のパスロス及び前記他の基地局との間のパスロスのいずれかのパスロスが小さいほど、高くなるよう調整される。

第２実施形態の変更例では、前記スケジューラは、前記複数のセルラ端末のそれぞれについて、上りリンクの送信電力に基づいて前記割当優先度を算出する。前記上りリンク送信電力が小さいほど、前記割当優先度が高くなるよう調整される。

第１実施形態及び第２実施形態では、前記共用無線リソースの割当優先度の算出には、前記専用無線リソースの割当優先度の算出に使用されるスケジューリングアルゴリズムとは異なるスケジューリングアルゴリズムが使用される。

第１実施形態及び第２実施形態に係る通信制御方法は、データパスがコアネットワークを経由するセルラ通信と、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信と、をサポートする移動通信システムにおいて用いられる。前記通信制御方法は、前記Ｄ２Ｄ通信と共用しない専用無線リソース、又は前記Ｄ２Ｄ通信と共用する共用無線リソースを、前記セルラ通信を行う複数のセルラ端末のそれぞれに割り当てる基地局が、前記共用無線リソースの割当優先度に従って、前記共用無線リソースが割り当てられるセルラ端末を前記複数のセルラ端末の中から選択するステップＡを有する。前記ステップＡにおいて、前記基地局は、前記セルラ通信と前記Ｄ２Ｄ通信との間の干渉の影響が軽減されるように、前記複数のセルラ端末のそれぞれについて前記割当優先度を算出する。

［第１実施形態］
以下、図面を参照して、３ＧＰＰ規格に準拠して構成される移動通信システム（ＬＴＥシステム）にＤ２Ｄ通信を導入する場合の実施形態を説明する。

（ＬＴＥシステム）
図１は、第１実施形態に係るＬＴＥシステムの構成図である。図１に示すように、ＬＴＥシステムは、複数のＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）１００と、Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１０と、ＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）２０と、を含む。Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０は無線アクセスネットワークに相当し、ＥＰＣ２０はコアネットワークに相当する。Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０及びＥＰＣ２０は、ＬＴＥシステムのネットワークを構成する。

ＵＥ１００は、移動型の通信装置であり、接続を確立したセル（サービングセル）との無線通信を行う。ＵＥ１００はユーザ端末に相当する。

Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０は、複数のｅＮＢ２００（ｅｖｏｌｖｅｄ Ｎｏｄｅ−Ｂ）を含む。ｅＮＢ２００は基地局に相当する。ｅＮＢ２００は、１又は複数のセルを構成しており、自セルとの接続を確立したＵＥ１００との無線通信を行う。なお、「セル」は、無線通信エリアの最小単位を示す用語として使用される他に、ＵＥ１００との無線通信を行う機能を示す用語としても使用される。

ｅＮＢ２００は、例えば、無線リソース管理（ＲＲＭ）機能と、ユーザデータのルーティング機能と、モビリティ制御及びスケジューリングのための測定制御機能と、を有する。

ＥＰＣ２０は、複数のＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）／Ｓ−ＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ−Ｇａｔｅｗａｙ）３００を含む。ＭＭＥは、ＵＥ１００に対する各種モビリティ制御等を行うネットワークノードであり、制御局に相当する。Ｓ−ＧＷは、ユーザデータの転送制御を行うネットワークノードであり、交換局に相当する。ＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ３００により構成されるＥＰＣ２０は、ｅＮＢ２００を収容する。

ｅＮＢ２００は、Ｘ２インターフェイスを介して相互に接続される。また、ｅＮＢ２００は、Ｓ１インターフェイスを介してＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ３００と接続される。

次に、ＵＥ１００及びｅＮＢ２００の構成を説明する。

図２は、ＵＥ１００のブロック図である。図２に示すように、ＵＥ１００は、アンテナ１０１と、無線送受信機１１０と、ユーザインターフェイス１２０と、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機１３０と、バッテリ１４０と、メモリ１５０と、プロセッサ１６０と、を有する。メモリ１５０及びプロセッサ１６０は、制御部を構成する。ＵＥ１００は、ＧＮＳＳ受信機１３０を有していなくてもよい。また、メモリ１５０をプロセッサ１６０と一体化し、このセット（すなわち、チップセット）をプロセッサ１６０’としてもよい。

アンテナ１０１及び無線送受信機１１０は、無線信号の送受信に用いられる。アンテナ１０１は、複数のアンテナ素子を含む。無線送受信機１１０は、プロセッサ１６０が出力するベースバンド信号を無線信号に変換してアンテナ１０１から送信する。また、無線送受信機１１０は、アンテナ１０１が受信する無線信号をベースバンド信号に変換してプロセッサ１６０に出力する。

ユーザインターフェイス１２０は、ＵＥ１００を所持するユーザとのインターフェイスであり、例えば、ディスプレイ、マイク、スピーカ、及び各種ボタンなどを含む。ユーザインターフェイス１２０は、ユーザからの操作を受け付けて、該操作の内容を示す信号をプロセッサ１６０に出力する。ＧＮＳＳ受信機１３０は、ＵＥ１００の地理的な位置を示す位置情報を得るために、ＧＮＳＳ信号を受信して、受信した信号をプロセッサ１６０に出力する。バッテリ１４０は、ＵＥ１００の各ブロックに供給すべき電力を蓄える。

メモリ１５０は、プロセッサ１６０によって実行されるプログラムと、プロセッサ１６０による処理に使用される情報と、を記憶する。プロセッサ１６０は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号などを行うベースバンドプロセッサと、メモリ１５０に記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、を含む。プロセッサ１６０は、さらに、音声・映像信号の符号化・復号を行うコーデックを含んでもよい。プロセッサ１６０は、後述する各種の処理及び各種の通信プロトコルを実行する。

図３は、ｅＮＢ２００のブロック図である。図３に示すように、ｅＮＢ２００は、アンテナ２０１と、無線送受信機２１０と、ネットワークインターフェイス２２０と、メモリ２３０と、プロセッサ２４０と、を有する。メモリ２３０及びプロセッサ２４０は、制御部を構成する。第１実施形態において、プロセッサ２４０は、上述したスケジューラの機能を有する。なお、メモリ２３０をプロセッサ２４０と一体化し、このセット（すなわち、チップセット）をプロセッサとしてもよい。

アンテナ２０１及び無線送受信機２１０は、無線信号の送受信に用いられる。アンテナ２０１は、複数のアンテナ素子を含む。無線送受信機２１０は、プロセッサ２４０が出力するベースバンド信号を無線信号に変換してアンテナ２０１から送信する。また、無線送受信機２１０は、アンテナ２０１が受信する無線信号をベースバンド信号に変換してプロセッサ２４０に出力する。

ネットワークインターフェイス２２０は、Ｘ２インターフェイスを介して隣接ｅＮＢ２００と接続され、Ｓ１インターフェイスを介してＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ３００と接続される。ネットワークインターフェイス２２０は、Ｘ２インターフェイス上で行う通信及びＳ１インターフェイス上で行う通信に用いられる。

メモリ２３０は、プロセッサ２４０によって実行されるプログラムと、プロセッサ２４０による処理に使用される情報と、を記憶する。プロセッサ２４０は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号などを行うベースバンドプロセッサと、メモリ２３０に記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行うＣＰＵと、を含む。プロセッサ２４０は、後述する各種の処理及び各種の通信プロトコルを実行する。

図４は、ＬＴＥシステムにおける無線インターフェイスのプロトコルスタック図である。図４に示すように、無線インターフェイスプロトコルは、ＯＳＩ参照モデルのレイヤ１乃至レイヤ３に区分されており、レイヤ１は物理（ＰＨＹ）レイヤである。レイヤ２は、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤと、ＲＬＣ（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤと、ＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）レイヤと、を含む。レイヤ３は、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤを含む。

物理レイヤは、符号化・復号、変調・復調、アンテナマッピング・デマッピング、及びリソースマッピング・デマッピングを行う。ＵＥ１００の物理レイヤとｅＮＢ２００の物理レイヤとの間では、物理チャネルを介してデータが伝送される。

ＭＡＣレイヤは、データの優先制御、及びハイブリッドＡＲＱ（ＨＡＲＱ）による再送処理などを行う。ＵＥ１００のＭＡＣレイヤとｅＮＢ２００のＭＡＣレイヤとの間では、トランスポートチャネルを介してデータが伝送される。ｅＮＢ２００のＭＡＣレイヤは、上下リンクのトランスポートフォーマット（トランスポートブロックサイズ、変調・符号化方式（ＭＣＳ））、及び割当リソースブロックを決定するスケジューラを含む。

ＲＬＣレイヤは、ＭＡＣレイヤ及び物理レイヤの機能を利用してデータを受信側のＲＬＣレイヤに伝送する。ＵＥ１００のＲＬＣレイヤとｅＮＢ２００のＲＬＣレイヤとの間では、論理チャネルを介してデータが伝送される。

ＰＤＣＰレイヤは、ヘッダ圧縮・伸張、及び暗号化・復号化を行う。

ＲＲＣレイヤは、制御プレーンでのみ定義される。ＵＥ１００のＲＲＣレイヤとｅＮＢ２００のＲＲＣレイヤとの間では、各種設定のための制御メッセージ（ＲＲＣメッセージ）が伝送される。ＲＲＣレイヤは、無線ベアラの確立、再確立及び解放に応じて、論理チャネル、トランスポートチャネル、及び物理チャネルを制御する。ＵＥ１００のＲＲＣとｅＮＢ２００のＲＲＣとの間にＲＲＣ接続がある場合、ＵＥ１００は接続状態（ＲＲＣ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｓｔａｔｅ）であり、そうでない場合、ＵＥ１００はアイドル状態（ＲＲＣ ｉｄｌｅ ｓｔａｔｅ）である。

ＲＲＣレイヤの上位に位置するＮＡＳ(Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ)レイヤは、セッション管理及びモビリティ管理などを行う。

図５は、ＬＴＥシステムで使用される無線フレームの構成図である。ＬＴＥシステムは、下りリンクにはＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ Ａｃｃｅｓｓ）、上りリンクにはＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）がそれぞれ適用される。

図５に示すように、無線フレームは、時間方向に並ぶ１０個のサブフレームで構成され、各サブフレームは、時間方向に並ぶ２個のスロットで構成される。各サブフレームの長さは１ｍｓであり、各スロットの長さは０．５ｍｓである。各サブフレームは、周波数方向に複数個のリソースブロック（ＲＢ）を含み、時間方向に複数個のシンボルを含む。リソースブロックは、周波数方向に複数個のサブキャリアを含む。ＵＥ１００に割り当てられる無線リソースのうち、周波数リソースはリソースブロックにより特定でき、時間リソースはサブフレーム（又はスロット）により特定できる。

下りリンクにおいて、各サブフレームの先頭数シンボルの区間は、主に制御信号を伝送するための物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）として使用される制御領域である。また、各サブフレームの残りの区間は、主にユーザデータを伝送するための物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）として使用できる領域である。また、下りリンクにおいて、各サブフレームには、セル固有参照信号（ＣＲＳ）などの参照信号が分散して配置される。ＰＤＣＣＨは、制御信号を搬送する。制御信号は、例えば、上りリンクＳＩ（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）、下りリンクＳＩ、ＴＰＣビットを含む。上りリンクＳＩは上りリンク無線リソースの割当てを示す情報であり、下りリンクＳＩは、下りリンク無線リソースの割当てを示す情報である。ＴＰＣビットは、上りリンクの送信電力の増減を指示する情報である。これらの情報は、下りリンク制御情報（ＤＣＩ）と称される。ＰＤＳＣＨは、制御信号及び／又はユーザデータを搬送する。例えば、下りリンクのデータ領域は、ユーザデータにのみ割当てられてもよく、ユーザデータ及び制御信号が多重されるように割当てられてもよい。

上りリンクにおいて、各サブフレームにおける周波数方向の両端部は、主に制御信号を伝送するための物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）として使用される制御領域である。また、各サブフレームにおける周波数方向の中央部は、主にユーザデータを伝送するための物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）として使用できる領域である。ＰＵＣＣＨは、制御信号を搬送する。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、下りリンクのチャネル品質を示す情報であり、下りリンク伝送に使用すべき推奨変調方式及び符号化速度の決定等に使用される。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情報である。ＲＩは、下りリンクの伝送に使用可能なレイヤ数（ストリーム数）を示す情報である。ＳＲは、上りリンク無線リソース（リソースブロック）の割当てを要求する情報である。ＡＣＫ／ＮＡＣＫは、下りリンクの物理チャネル（例えば、ＰＤＳＣＨ）を介して送信される信号の復号に成功したか否かを示す情報である。ＰＵＳＣＨは、制御信号及び／又はユーザデータを搬送する。例えば、上りリンクのデータ領域は、ユーザデータにのみ割当てられてもよく、ユーザデータ及び制御信号が多重されるように割当てられてもよい。

（Ｄ２Ｄ通信）
第１実施形態に係るＬＴＥシステムは、直接的なＵＥ間通信であるＤ２Ｄ通信をサポートする。ここでは、Ｄ２Ｄ通信を、ＬＴＥシステムの通常の通信（セルラ通信）と比較して説明する。

セルラ通信は、コアネットワークであるＥＰＣ２０をデータパスが経由する。データパスとは、ユーザデータ（ユーザプレーン）の通信経路である。これに対し、Ｄ２Ｄ通信は、ＵＥ間に設定されるデータパスがＥＰＣ２０を経由しない。よって、ＥＰＣ２０のトラフィック負荷を削減できる。

ＵＥ１００は、近傍に存在する他のＵＥ１００を発見し、Ｄ２Ｄ通信（ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）を開始する。Ｄ２Ｄ通信には、直接通信モード及び局所中継モード（Ｌｏｃａｌｌｙ Ｒｏｕｔｅｄモード）が存在する。

図６は、Ｄ２Ｄ通信における直接通信モードを説明するための図である。図６に示すように、直接通信モードは、データパスがｅＮＢ２００を経由しない。相互に近接するＵＥ１００−１Ｄ及びＵＥ１００−２Ｄは、ｅＮＢ２００のセルにおいて、低送信電力で直接的に無線通信を行う。よって、ＵＥ１００の消費電力の削減、及び隣接セルへの干渉の低減といったメリットを得られる。

図７は、Ｄ２Ｄ通信における局所中継モードを説明するための図である。図７に示すように、局所中継モードは、データパスがｅＮＢ２００を経由するもののＥＰＣ２０を経由しない。すなわち、ＵＥ１００−１Ｄ及びＵＥ１００−２Ｄは、ｅＮＢ２００のセルにおいて、ＥＰＣ２０を介さずにｅＮＢ２００を介して無線通信を行う。局所中継モードは、ＥＰＣ２０のトラフィック負荷を削減できるものの、直接通信モードに比べてメリットが少ない。よって、第１実施形態では、直接通信モードを主として想定する。

（第１実施形態に係る動作）
第１実施形態では、周波数利用効率を改善する観点から、Ｄ２Ｄ通信がＬＴＥシステムの周波数帯域（ライセンスバンド）内で行われるケースを想定する。このようなケースでは、ネットワークの管理下でＤ２Ｄ通信が行われる。

図８は、第１実施形態に係る動作環境を説明するための図である。図８に示すように、ＵＥ１００−Ｃは、ｅＮＢ２００のセルにおいてセルラ通信を行うセルラＵＥ（セルラ端末）である。接続状態にあるセルラＵＥ１００−Ｃは、ｅＮＢ２００から割り当てられる無線リソースを用いて、セルラ通信を行う。セルラＵＥ１００−Ｃは、ユーザデータ及び制御信号をｅＮＢ２００と送受信する。なお、図８では、１つのセルラＵＥを図示しているが、実動作環境では、ｅＮＢ２００のセルに複数のセルラＵＥが在圏する。

ＵＥ１００−１Ｄ及びＵＥ１００−２Ｄは、ｅＮＢ２００のセルにおいてＤ２Ｄ通信を行うＤ２Ｄ ＵＥ（Ｄ２Ｄ端末）である。接続状態にあるＤ２Ｄ ＵＥ１００−１Ｄ及びＤ２Ｄ ＵＥ１００−２Ｄは、ｅＮＢ２００から割り当てられる無線リソースを用いて、Ｄ２Ｄ通信（ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）を行う。具体的には、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−１Ｄ及びＤ２Ｄ ＵＥ１００−２Ｄは、ユーザデータを相互に送受信し、制御信号をｅＮＢ２００と送受信する。

このように、第１実施形態では、セルラＵＥ１００−ＣとＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄ（ＵＥ１００−１Ｄ及びＵＥ１００−２Ｄ）とが同一セルに在圏する。ただし、Ｄ２Ｄ通信を行うＤ２Ｄ ＵＥ群に含まれる一部のＤ２Ｄ ＵＥは、他のセルに在圏してもよく、圏外であってもよい。

ＬＴＥシステムの周波数帯域内でＤ２Ｄ通信を行う場合に、Ｄ２Ｄ通信に割り当てる無線リソース（Ｄ２Ｄ無線リソース）を確保するためには、専用リソース割当方式及び共用リソース割当方式の２通りの方式がある。

図９は、専用リソース割当方式を説明するための図である。図９に示すように、専用リソース割当方式は、Ｄ２Ｄ無線リソースを、セルラ通信に割り当てる無線リソース（セルラ無線リソース）と共用させない方式である。図９の例では、３サブフレーム分の無線リソース（具体的には、時間・周波数リソース）のうち、中央のサブフレームにおける中央の数リソースブロックがＤ２Ｄ無線リソースとして確保されている。この場合、Ｄ２Ｄ無線リソースは、Ｄ２Ｄ通信に専用の無線リソースである。専用リソース割当方式によれば、セルラ通信とＤ２Ｄ通信との間の干渉を回避できるものの、セルラ無線リソースが相対的に減少するため、無線リソースの利用効率が悪いという問題がある。

図１０は、共用リソース割当方式を説明するための図である。図１０に示すように、共用リソース割当方式は、Ｄ２Ｄ無線リソースをセルラ無線リソースと共用させる方式である。図１０の例では、３サブフレーム分の無線リソースのうち、中央のサブフレームにおける中央の数リソースブロックは、セルラ無線リソースとして使用されるだけでなく、Ｄ２Ｄ無線リソースとしても使用される。この場合、Ｄ２Ｄ無線リソースは、セルラ通信と共用の無線リソースである。Ｄ２Ｄ無線リソースは、セルラ無線リソースと空間的に分離される。共用リソース割当方式によれば、無線リソースの利用効率が高いものの、セルラ通信とＤ２Ｄ通信との間で干渉が生じ易い、すなわち、通信品質が劣化し易いという問題がある。

そこで、第１実施形態に係るｅＮＢ２００は、共用リソース割当方式の適用を前提として、複数のセルラＵＥ１００−Ｃに対するスケジューリングを工夫することにより、干渉の影響を軽減しつつ、無線リソースの利用効率を改善する。以下において、Ｄ２Ｄ通信と共用しないセルラ無線リソースを「セルラ専用無線リソース」と称し、Ｄ２Ｄ通信と共用するセルラ無線リソースを「Ｄ２Ｄ共用無線リソース」と称する。Ｄ２Ｄ共用無線リソースは、Ｄ２Ｄ通信との間で干渉が生じ難いセルラ無線リソースである。これに対し、セルラ専用無線リソースは、Ｄ２Ｄ通信との間で干渉が生じ易いセルラ無線リソースである。

ｅＮＢ２００のスケジューラは、セルラ専用無線リソース又はＤ２Ｄ共用無線リソースを、セルラ通信を行う複数のセルラＵＥ１００−Ｃのそれぞれに割り当てる。

スケジューラは、セルラ専用無線リソースの割当優先度Ｐ１に従って、セルラ専用無線リソースが割り当てられるセルラＵＥ１００−Ｃを複数のセルラＵＥ１００−Ｃの中から選択する。セルラ専用無線リソースの割当優先度Ｐ１の算出には、第１のスケジューリングアルゴリズムが使用される。第１のスケジューリングアルゴリズムは、例えば、プロポーショナル・フェアネス、又はＭａｘ．ＣＩＲ(Ｍａｘｉｍｕｍ Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ)などである。プロポーショナル・フェアネスは、無線リソースを割り当てたときに期待される瞬時スループットが、それまでの平均スループットと比較して大きくなるＵＥに対して、当該無線リソースについての割当優先度を高くするスケジューリングアルゴリズムである。Ｍａｘ．ＣＩＲは、無線リソースのＣＩＲが高いＵＥに対して、当該無線リソースについての割当優先度を高くするスケジューリングアルゴリズムである。

あるセルラ専用無線リソースが割り当てられるセルラＵＥ１００−Ｃを複数のセルラＵＥ１００−Ｃの中から選択する場合、スケジューラは、第１のスケジューリングアルゴリズムを使用して、複数のセルラＵＥ１００−Ｃのそれぞれについて割当優先度Ｐ１を算出する。そして、複数のセルラＵＥ１００−Ｃのうち、割当優先度Ｐ１が最高となるセルラＵＥ１００−Ｃに対して、当該セルラ専用無線リソースを割り当てる。

また、スケジューラは、Ｄ２Ｄ共用無線リソースの割当優先度Ｐ２に従って、Ｄ２Ｄ共用無線リソースが割り当てられるセルラＵＥ１００−Ｃを複数のセルラＵＥ１００−Ｃの中から選択する。ここで、スケジューラは、セルラ通信とＤ２Ｄ通信との間の干渉の影響が軽減されるように、複数のセルラＵＥ１００−Ｃのそれぞれについて割当優先度Ｐ２を算出する。第１実施形態では、スケジューラは、Ｄ２Ｄ共用無線リソースが同一のセルラＵＥ１００−Ｃに連続的に割り当てられないように、複数のセルラＵＥ１００−Ｃのそれぞれについて割当優先度Ｐ２を算出する。

Ｄ２Ｄ共用無線リソースの割当優先度Ｐ２の算出には、上述した第１のスケジューリングアルゴリズムとは異なる第２のスケジューリングアルゴリズムが使用される。ここでは、第１のスケジューリングアルゴリズムを変形したものを第２のスケジューリングアルゴリズムとして使用する一例を説明する。

あるＤ２Ｄ共用無線リソースが割り当てられるセルラＵＥ１００−Ｃを複数のセルラＵＥ１００−Ｃの中から選択する場合、スケジューラは、第２のスケジューリングアルゴリズムを使用して、複数のセルラＵＥ１００−Ｃのそれぞれについて割当優先度Ｐ２を算出する。そして、複数のセルラＵＥ１００−Ｃのうち、割当優先度Ｐ２が最高となるセルラＵＥ１００−Ｃに対して、当該Ｄ２Ｄ共用無線リソースを割り当てる。

第１実施形態では、第２のスケジューリングアルゴリズムは、複数のセルラＵＥ１００−Ｃのそれぞれについて、Ｄ２Ｄ共用無線リソースが最後に割り当てられてからの経過時間を考慮したスケジューリングアルゴリズムである。この場合、スケジューラは、複数のセルラＵＥ１００−Ｃのそれぞれについて、Ｄ２Ｄ共用無線リソースが最後に割り当てられてからの経過時間を管理している。

例えば、第２のスケジューリングアルゴリズムでは、複数のセルラＵＥ１００−Ｃのそれぞれについて、以下の計算式でＤ２Ｄ共用無線リソースの割当優先度Ｐ２を算出する。

Ｐ２＝Ｐ１＋α１

ここで、Ｐ１は、Ｄ２Ｄ共用無線リソースについて第１のスケジューリングアルゴリズムにより算出される割当優先度である。α１は、Ｄ２Ｄ共用無線リソースが最後に割り当てられてからの経過時間を示す調整値（補正値）である。

このような第２のスケジューリングアルゴリズムによれば、Ｄ２Ｄ共用無線リソースが最後に割り当てられてからの経過時間が長いセルラＵＥ１００−Ｃは、割当優先度Ｐ２が高くなるよう調整される。これに対し、当該経過時間が短いセルラＵＥ１００−Ｃは、割当優先度Ｐ２が相対的に低くなるよう調整される。すなわち、Ｄ２Ｄ共用無線リソースが同一のセルラＵＥ１００−Ｃに連続的に割り当てられないように調整される。

これにより、セルラ通信とＤ２Ｄ通信との間の干渉の影響が同一のセルラＵＥ１００−Ｃ（及びその周辺のＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄ）に集中することを防止できる。言い換えると、セルラ通信とＤ２Ｄ通信との間の干渉の影響を分散させることができる。

従って、共用リソース割当方式を適用する場合でも干渉の影響を軽減できるため、干渉の影響を軽減しつつ無線リソースの利用効率を改善できる。

［第２実施形態］
以下、第２実施形態について、上述した第１実施形態との相違点を説明する。第２実施形態は、Ｄ２Ｄ共用無線リソースのスケジューリング方法が第１実施形態とは異なる。その他の点については、第１実施形態と同様である。

第２実施形態では、ｅＮＢ２００のスケジューラは、複数のセルラＵＥ１００−ＣのうちｅＮＢ２００の近傍のセルラＵＥ１００−Ｃに優先的にＤ２Ｄ共用無線リソースが割り当てられるように、複数のセルラＵＥ１００−ＣのそれぞれについてＤ２Ｄ共用無線リソースの割当優先度Ｐ２を算出する。

Ｄ２Ｄ共用無線リソースの割当優先度Ｐ２の算出には、上述した第１のスケジューリングアルゴリズムとは異なる第２のスケジューリングアルゴリズムが使用される。ここでは、第１のスケジューリングアルゴリズムを変形したものを第２のスケジューリングアルゴリズムとして使用する一例を説明する。

あるＤ２Ｄ共用無線リソースが割り当てられるセルラＵＥ１００−Ｃを複数のセルラＵＥ１００−Ｃの中から選択する場合、スケジューラは、第２のスケジューリングアルゴリズムを使用して、複数のセルラＵＥ１００−Ｃのそれぞれについて割当優先度Ｐ２を算出する。そして、複数のセルラＵＥ１００−Ｃのうち、割当優先度Ｐ２が最高となるセルラＵＥ１００−Ｃに対して、当該Ｄ２Ｄ共用無線リソースを割り当てる。

第２実施形態では、第２のスケジューリングアルゴリズムは、複数のセルラＵＥ１００−Ｃのそれぞれについて、ｅＮＢ２００との間のパスロス（伝搬損失）を考慮したスケジューリングアルゴリズムである。この場合、スケジューラは、複数のセルラＵＥ１００−Ｃのそれぞれについて、ｅＮＢ２００との間のパスロスを管理している。パスロスは、既知の送信電力と、測定された受信電力と、の差分により求められる。ｅＮＢ２００の近傍のセルラＵＥ１００−Ｃは、通常、ｅＮＢ２００との間のパスロスが小さい。

例えば、第２のスケジューリングアルゴリズムでは、複数のセルラＵＥ１００−Ｃのそれぞれについて、以下の計算式でＤ２Ｄ共用無線リソースの割当優先度Ｐ２を算出する。

Ｐ２＝Ｐ１−α２

ここで、Ｐ１は、Ｄ２Ｄ共用無線リソースについて第１のスケジューリングアルゴリズムにより算出される割当優先度である。α２は、ｅＮＢ２００との間のパスロスを示す調整値（補正値）である。

このような第２のスケジューリングアルゴリズムによれば、ｅＮＢ２００との間のパスロスが大きいセルラＵＥ１００−Ｃは、割当優先度Ｐ２が低くなるよう調整される。これに対し、ｅＮＢ２００との間のパスロスが小さいセルラＵＥ１００−Ｃは、割当優先度Ｐ２が相対的に高くなるよう調整される。すなわち、ｅＮＢ２００の近傍のセルラＵＥ１００−Ｃに優先的にＤ２Ｄ共用無線リソースが割り当てられるように調整される。

下りリンクのセルラ無線リソースにＤ２Ｄ共用無線リソースが設けられる場合には、ｅＮＢ２００の近傍のセルラＵＥ１００−ＣにＤ２Ｄ共用無線リソースを割り当てることにより、Ｄ２Ｄ共用無線リソースにおけるｅＮＢ２００の送信電力（下りリンク送信電力）を低く抑えることができる。これにより、Ｄ２Ｄ通信とセルラ通信との間の干渉の影響を低減できる。

上りリンクのセルラ無線リソースにＤ２Ｄ共用無線リソースが設けられる場合には、ｅＮＢ２００の近傍のセルラＵＥ１００−ＣにＤ２Ｄ共用無線リソースを割り当てることにより、Ｄ２Ｄ共用無線リソースにおけるセルラＵＥ１００−Ｃの送信電力（上りリンク送信電力）を低く抑えることができる。これにより、Ｄ２Ｄ通信とセルラ通信との間の干渉の影響を低減できる。

従って、共用リソース割当方式を適用する場合でも干渉の影響を軽減できるため、干渉の影響を軽減しつつ無線リソースの利用効率を改善できる。

［第２実施形態の変更例］
第２実施形態の変更例では、第２のスケジューリングアルゴリズムは、複数のセルラＵＥ１００−Ｃのそれぞれについて、上りリンクの送信電力を考慮したスケジューリングアルゴリズムである。この場合、スケジューラは、複数のセルラＵＥ１００−Ｃのそれぞれについて、上りリンクの送信電力を管理している。ｅＮＢ２００の近傍のセルラＵＥ１００−Ｃは、通常、上りリンクの送信電力が小さい。

本変更例に係る第２のスケジューリングアルゴリズムでは、複数のセルラＵＥ１００−Ｃのそれぞれについて、例えば以下の計算式でＤ２Ｄ共用無線リソースの割当優先度Ｐ２を算出する。

Ｐ２＝Ｐ１−α３

ここで、Ｐ１は、Ｄ２Ｄ共用無線リソースについて第１のスケジューリングアルゴリズムにより算出される割当優先度である。α３は、上りリンクの送信電力を示す調整値（補正値）である。

このような第２のスケジューリングアルゴリズムによれば、上りリンクの送信電力が大きいセルラＵＥ１００−Ｃは、割当優先度Ｐ２が低くなるよう調整される。これに対し、上りリンクの送信電力が小さいセルラＵＥ１００−Ｃは、割当優先度Ｐ２が相対的に高くなるよう調整される。すなわち、ｅＮＢ２００の近傍のセルラＵＥ１００−Ｃに優先的にＤ２Ｄ共用無線リソースが割り当てられるように調整される。

従って、上述した第２実施形態と同様に、共用リソース割当方式を適用する場合でも干渉の影響を軽減できるため、干渉の影響を軽減しつつ無線リソースの利用効率を改善できる。

［その他の実施形態］
上述した各実施形態では、ｅＮＢ２００がＤ２Ｄ通信のためにＵＥ１００に割り当てる無線リソース（Ｄ２Ｄ無線リソース）として、ユーザデータの送受信に用いられる無線リソース（ｃｏｍｍｕｃｎｉｃａｔｉｏｎ用の無線リソース）を例に説明したが、これに限られない。Ｄ２Ｄ無線リソースは、Ｄ２Ｄ通信に関する他の用途のための無線リソースであってもよい。例えば、Ｄ２Ｄ無線リソースは、ＵＥ１００の近傍に存在する他のＵＥ１００を発見するため（又は発見されるため）に用いられる無線リソース（ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ／ｄｉｓｃｏｖｅｒａｂｌｅ用の無線リソース）であってもよい。また、Ｄ２Ｄ無線リソースは、Ｄ２Ｄ ＵＥどうしがＤ２Ｄ通信のために同期を取るための同期信号の送信に用いられる無線リソースであってもよいし、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００がスケジューリングを行ったＤ２Ｄ通信用のユーザデータの割当位置を示す割当情報（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ）の送受信に用いられる無線リソースであってもよい。

上述した各実施形態では、第１のスケジューリングアルゴリズムを変形したものを第２のスケジューリングアルゴリズムとして使用していた。しかしながら、第２のスケジューリングアルゴリズムは、第１のスケジューリングアルゴリズムとは全く異なるものであってもよい。

上述した第１実施形態では、スケジューラは、Ｄ２Ｄ共用無線リソースが同一のセルラＵＥ１００−Ｃに連続的に割り当てられないように、複数のセルラＵＥ１００−Ｃのそれぞれについて割当優先度Ｐ２を算出していたが、スケジューラは、Ｄ２Ｄ共用無線リソースが同一のセルラＵＥ１００−Ｃに周期的に連続的に割り当てられないように、複数のセルラＵＥ１００−Ｃのそれぞれについて割当優先度Ｐ２を算出してもよい。例えば、以下の計算式でＤ２Ｄ共用無線リソースの割当優先度Ｐ２を算出する。

Ｐ２＝Ｐ１＋α１’

ここで、Ｐ１は、Ｄ２Ｄ共用無線リソースについて第１のスケジューリングアルゴリズムにより算出される割当優先度である。α１’は、セルラＵＥ１００−Ｃに割り当てられるＤ２Ｄ共用無線リソースの周期（すなわち、同一のセルラＵＥ１００−Ｃに割り当てられたＤ２Ｄ共用無線リソースの間隔）を示す調整値（補正値）である。

従って、例えば、セミパーシステントスケジューリング（Ｓｅｍｉ−Ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ）によって割り当てられる周期的に連続する無線リソース（例えば、ＶｏＩＰの無線リソース）と、同一のセルラＵＥ１００−Ｃに割り当てられたＤ２Ｄ共用無線リソースとが連続して重複することを避けることができる。その結果、セルラ通信とＤ２Ｄ通信との間の干渉の影響が同一のセルラＵＥ１００−Ｃ（及びその周辺のＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄ）に集中することを防止できる。

上述した第２実施形態では、第２のスケジューリングアルゴリズムは、複数のセルラＵＥ１００−Ｃのそれぞれについて、ｅＮＢ２００との間のパスロスを考慮したスケジューリングアルゴリズムであったが、これに限られない。具体的には、複数のセルラＵＥ１００−ＣのそれぞれとｅＮＢ２００との間のパスロス（以下、第１パスロス）だけでなく、複数のセルラＵＥ１００−Ｃのそれぞれについて、ｅＮＢ２００の近傍に位置する他のｅＮＢ２００との間のパスロス（以下、第２パスロス）を考慮したスケジューリングアルゴリズムが使用されてもよい。

例えば、以下の計算式でＤ２Ｄ共用無線リソースの割当優先度Ｐ２を算出する。

Ｐ２＝Ｐ１＋α２’

ここで、Ｐ１は、Ｄ２Ｄ共用無線リソースについて第１のスケジューリングアルゴリズムにより算出される割当優先度である。α２’は、第１パスロス及び第２パスロスのうち小さい方のパスロスを示す調整値（補正値）である。例えば、ｅＮＢ２００は、他のｅＮＢ２００から第２パスロスを示す情報を取得して、α２’を算出する。

上述のスケジューリングアルゴリズムが使用された場合、第１パスロス及び第２パスロスの両方のパスロスが大きいセルラＵＥ１００−Ｃは、割当優先度Ｐ２が低くなるよう調整される。これに対し、第１パスロス及び第２パスロスのいずれかのパスロスが小さいセルラＵＥ１００−Ｃは、割当優先度Ｐ２が相対的に高くなるよう調整される。すなわち、ｅＮＢ２００又は他のｅＮＢ２００のいずれかに近傍しているセルラＵＥ１００−Ｃに優先的にＤ２Ｄ共用無線リソースが割り当てられるように調整される。従って、共用リソース割当方式を適用する場合でも干渉の影響を軽減できるため、干渉の影響を軽減しつつ無線リソースの利用効率を改善できる。

上述の第１パスロス及び第２パスロスを考慮したスケジューリングアルゴリズムは、以下のセルラＵＥ１００−Ｃにのみ使用されてもよい。

第１に、複数のセルラＵＥ１００−Ｃのうち、ｅＮＢ２００（が管理するセル）と他のｅＮＢ２００（が管理するセル）とが上りリンクにおいてＣｏＭＰ（Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ Ｍｕｌｔｉ−Ｐｏｉｎｔ）協働セットとして機能するセルラＵＥ１００−Ｃに上述のスケジューリングアルゴリズムが使用されてもよい。セルラＵＥ１００−Ｃからの上りリンク信号をｅＮＢ２００及び他のｅＮＢ２００が協調して受信する場合、ｅＮＢ２００及び他のｅＮＢ２００のいずれかが当該セルラＵＥ１００−Ｃからの上りリンク信号を受信できればよいため、第１パスロス及び第２パスロスのいずれかのパスロスが小さい当該セルラＵＥ１００−Ｃは、割当優先度Ｐ２が相対的に高くなるよう調整できる。特に、セルラＵＥ１００−Ｃからの上りリンク信号をｅＮＢ２００と他のｅＮＢ２００とが共同受信するＪＲ−ＣｏＭＰ（Ｊｏｉｎｔ ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ ＣｏＭＰ）が適用されるセルラＵＥ１００−Ｃに対して、上述のスケジューリングアルゴリズムが使用されることが好ましい。

なお、ｅＮＢ２００は、上述のスケジューリングアルゴリズムが使用されたセルラＵＥ１００−１に対して、送信電力を制御するための指示を送信してもよい。

第２に、複数のセルラＵＥ１００−Ｃのうち、他のｅＮＢ２００（が管理するセル）との間のパスロスに応じて送信電力が制御されるセルラＵＥ１００−Ｃに上述のスケジューリングアルゴリズムが使用されてもよい。セルラＵＥ１００−Ｃと他のｅＮＢ２００との間のパスロスが小さい場合、当該セルラＵＥ１００−Ｃは、第２パスロスが小さい場合、第２パスロスに応じて送信電力を下げるため、第１パスロス及び第２パスロスのいずれかのパスロスが小さい当該セルラＵＥ１００−Ｃは、割当優先度Ｐ２が相対的に高くなるよう調整できる。

なお、ｅＮＢ２００は、上述のスケジューリングアルゴリズムが使用されたセルラＵＥ１００−Ｃに対して、送信電力を制御するための指示を送信してもよい。

また、上述した第２実施形態の変更例と同様に、ｅＮＢ２００への上りリンクの送信電力に加えて、他のｅＮＢ２００への上りリンクの送信電力を考慮したアルゴリズムが使用されてもよい。この場合、スケジューラは、複数のセルラＵＥ１００−Ｃのそれぞれについて、ｅＮＢ２００への上りリンクの送信電力と、他のｅＮＢ２００への上りリンクの送信電力とに基づいて、割当優先度を算出する。ｅＮＢ２００は、ｅＮＢ２００への上りリンクの送信電力及び他のｅＮＢ２００への上りリンクの送信電力のいずれかの送信電力が小さいほど、割当優先度が高くなるように、割当優先度を調整する。

なお、他のｅＮＢ２００は、ｅＮＢ２００と同じ周波数帯域を使用可能である。他のｅＮＢ２００とは、例えば、隣接ｅＮＢ２００、又は、ｅＮＢ２００が管理するセル内に配置され、小セルを管理するｅＮＢ２００である。

また、ｅＮＢ２００と他のｅＮＢ２００とは、ＵＥ１００がｅＮＢ２００及び他のｅＮＢ２００のそれぞれと、ユーザデータの伝送に用いられるデータパスを確立する二重接続（Ｄｕａｌ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ）方式を利用可能であってもよい。また、ｅＮＢ２００と他のｅＮＢ２００とは、１つの時間・周波数リソースを用いて、協調してＵＥ１００と通信を行うＣｏＭＰ協調セット（ＣｏＭＰ ｃｏｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｓｅｔ）であってもよい。また、ｅＮＢ２００は、他のｅＮＢ２００が使用可能な周波数帯（キャリア）を、キャリアアグリゲーション（Ｃａｒｒｉｅｒ Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）におけるコンポーネントキャリアとして使用してもよい。

また、上述した各実施形態では、ｅＮＢ２００のスケジューラが上述の各スケジューリングアルゴリズムを使用して、無線リソースを割り当てていたが、これに限られない。例えば、相互に近接する複数のＵＥ１００からなるＤ２Ｄ ＵＥ群（クラスタ）において、Ｄ２Ｄ通信を制御するＵＥであるクラスタヘッド（ＣＨＵＥ）（具体的には、スケジュール機能を有するＣＨＵＥの制御部）が、当該クラスタに属するＤ２Ｄ ＵＥ１００に対して、Ｄ２Ｄ無線リソースを割り当てる場合、上述の各スケジューリングアルゴリズムを使用してもよい。

具体的には、Ｄ２Ｄ無線リソースが、１つのクラスタが専用で使用する専用クラスタＤ２Ｄ無線リソース（すなわち、他のクラスタと共用しないＤ２Ｄ無線リソース）と、複数のクラスタが共用で使用する共用クラスタＤ２Ｄ無線リソース（すなわち、他のクラスタと共用するＤ２Ｄ無線リソース）とに分かれているケースを想定する。このケースにおいて、ＣＨＵＥ１００−１は、上述のスケジューリングと同様に、割当優先度（Ｐ１、Ｐ２）を算出して、専用クラスタＤ２Ｄ無線リソース又は共用クラスタＤ２Ｄ無線リソースを、ＣＨＵＥ１００−１のクラスタに属する複数のＤ２Ｄ ＵＥ１００（ＣＨＵＥ１００−１を含む）のそれぞれに割り当てることができる。これによれば、複数のクラスタが共用でＤ２Ｄ無線リソースを使用する場合でも、クラスタ間における干渉の影響を軽減できるため、干渉の影響を軽減しつつＤ２Ｄ無線リソースの利用効率を改善できる。

なお、ＣＨＵＥのスケジューリングに上述の各実施形態に係るスケジューリング方法を適用する場合、「専用クラスタＤ２Ｄ無線リソース」は、上述の「セルラ専用無線リソース」に該当し、「共用クラスタＤ２Ｄ無線リソース」は、上述の「Ｄ２Ｄ共用無線リソース」に該当し、「ＣＨＵＥ１００−１のスケジューラ」は、上述の「ｅＮＢ２００のスケジューラ」に該当し、「ＣＨＵＥ１００−１のクラスタに属する複数のＤ２Ｄ ＵＥ１００」は、上述の「複数のセルラＵＥ１００−Ｃ」に該当する。

上述した各実施形態では、本発明をＬＴＥシステムに適用する一例を説明したが、ＬＴＥシステムに限定されるものではなく、ＬＴＥシステム以外のシステムに本発明を適用してもよい。

なお、米国仮出願第６１／７６５９０１号（２０１３年２月１８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、本発明に係る基地局及び通信制御方法は、干渉の影響を軽減しつつ、無線リソースの利用効率を改善できるため、移動通信分野において有用である。

Claims (12)

1. データパスがコアネットワークを経由するセルラ通信と、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信と、をサポートする移動通信システムにおいて用いられる基地局であって、
   前記Ｄ２Ｄ通信と共用しない専用無線リソース、又は前記Ｄ２Ｄ通信と共用する共用無線リソースを、前記セルラ通信を行う複数のセルラ端末のそれぞれに割り当てる制御部を有し、
   前記制御部は、前記共用無線リソースの割当優先度に従って、前記共用無線リソースが割り当てられるセルラ端末を前記複数のセルラ端末の中から選択するスケジューラを含み、
   前記スケジューラは、前記セルラ通信と前記Ｄ２Ｄ通信との間の干渉の影響が軽減されるように、前記複数のセルラ端末のそれぞれについて前記割当優先度を算出することを特徴とする基地局。
2. 前記スケジューラは、前記共用無線リソースが同一のセルラ端末に連続的に割り当てられないように、前記複数のセルラ端末のそれぞれについて前記割当優先度を算出することを特徴とする請求項１に記載の基地局。
3. 前記スケジューラは、前記共用無線リソースが前記同一のセルラ端末に周期的に連続的に割り当てられないように、前記複数のセルラ端末のそれぞれについて前記割当優先度を算出することを特徴とする請求項２に記載の基地局。
4. 前記スケジューラは、前記複数のセルラ端末のそれぞれについて、前記共用無線リソースが最後に割り当てられてからの経過時間に基づいて前記割当優先度を算出しており、
   前記経過時間が短いほど、前記割当優先度が低くなるよう調整されることを特徴とする請求項２に記載の基地局。
5. 前記スケジューラは、前記複数のセルラ端末のうち前記基地局の近傍のセルラ端末に優先的に前記共用無線リソースが割り当てられるように、前記複数のセルラ端末のそれぞれについて前記割当優先度を算出することを特徴とする請求項１に記載の基地局。
6. 前記スケジューラは、前記複数のセルラ端末のそれぞれについて、前記基地局との間のパスロスに基づいて前記割当優先度を算出しており、
   前記パスロスが小さいほど、前記割当優先度が高くなるよう調整されることを特徴とする請求項５に記載の基地局。
7. 前記スケジューラは、前記複数のセルラ端末のそれぞれについて、前記基地局との間のパスロスと、前記基地局の近傍に位置する他の基地局との間のパスロスとに基づいて前記割当優先度を算出しており、
   前記基地局との間のパスロス及び前記他の基地局との間のパスロスのいずれかのパスロスが小さいほど、前記割当優先度が高くなるよう調整されることを特徴とする請求項５に記載の基地局。
8. 前記複数のユーザ端末のうち前記基地局と前記他の基地局とが上りリンクにおいてＣｏＭＰ協働セットとして機能するセルラ端末についての前記割当優先度が、前記基地局との間のパスロス及び前記他の基地局との間のパスロスのいずれかのパスロスが小さいほど、高くなるよう調整されることを特徴とする請求項１に記載の基地局。
9. 前記複数のセルラ端末のうち前記他の基地局との間のパスロスに応じて送信電力が制御されるセルラ端末についての前記割当優先度が、前記基地局との間のパスロス及び前記他の基地局との間のパスロスのいずれかのパスロスが小さいほど、高くなるよう調整されることを特徴とする請求項１に記載の基地局。
10. 前記スケジューラは、前記複数のセルラ端末のそれぞれについて、上りリンクの送信電力に基づいて前記割当優先度を算出しており、
    前記上りリンク送信電力が小さいほど、前記割当優先度が高くなるよう調整されることを特徴とする請求項５に記載の基地局。
11. 前記共用無線リソースの割当優先度の算出には、前記専用無線リソースの割当優先度の算出に使用されるスケジューリングアルゴリズムとは異なるスケジューリングアルゴリズムが使用されることを特徴とする請求項１に記載の基地局。
12. データパスがコアネットワークを経由するセルラ通信と、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信と、をサポートする移動通信システムにおいて用いられる通信制御方法であって、
    前記Ｄ２Ｄ通信と共用しない専用無線リソース、又は前記Ｄ２Ｄ通信と共用する共用無線リソースを、前記セルラ通信を行う複数のセルラ端末のそれぞれに割り当てる基地局が、前記共用無線リソースの割当優先度に従って、前記共用無線リソースが割り当てられるセルラ端末を前記複数のセルラ端末の中から選択するステップＡを有し、
    前記ステップＡにおいて、前記基地局は、前記セルラ通信と前記Ｄ２Ｄ通信との間の干渉の影響が軽減されるように、前記複数のセルラ端末のそれぞれについて前記割当優先度を算出することを特徴とする通信制御方法。

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