JPWO2015198490A1 - 通信システム、基地局及び通信端末 - Google Patents

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Abstract

D2D通信を行う際の通信端末の消費電力の増大を抑えることができる通信システム。この通信システム(1)は、基地局(BS1)と、第一の通信端末(UE1)と、第二の通信端末(UE2)とを有する。第一の通信端末(UE1)は、基地局(BS1)とセルラ通信が可能な一方で、基地局(BS1)を介さずに第二の通信端末(UE2)とD2D通信が可能である。基地局(BS1)は、RA(Resource Allocation)フィールドと、NDI(New Data Indicator)フィールドと、MCS(Modulation and Coding Scheme)フィールドとを含むDCI(Downlink Control Information)を用いて、RA結果を第一の通信端末(UE1)へ通知する。基地局(BS1)は、セルラ通信用RA結果をRAフィールドを用いて第一の通信端末(UE1)へ通知するときは、NDI値とMCS値との組合せを第一の特定の組合せとする。また、基地局(BS1)は、D2D通信用RA結果をRAフィールドを用いて第一の通信端末(UE1)へ通知するときは、NDI値とMCS値との組合せを、第一の特定の組合せと異なる第二の特定の組合せとする。

Description

本発明は、通信システム、基地局及び通信端末に関する。
近年、携帯電話システムの一つであるセルラシステム等の無線通信システムにおいて、無線通信の更なる高速化・大容量化等を図るため、次世代の無線通信技術についての検討が行われている。例えば、標準化団体である3GPP(3rd Generation Partnership Project)では、「LTE(Long Term Evolution)」と呼ばれる通信規格の策定に続けて、LTEの無線通信技術をベースとして、更なる性能向上を図るために、「LTE−A(LTE-Advanced)」と呼ばれる通信規格についての検討が行われている。
今後LTE−Aに導入される可能性があり、かつ、現在、基本的な技術検討が3GPPにおいて行われている通信技術の一つに、「D2D(Device to Device)通信」と呼ばれる通信端末間直接通信がある。従来のセルラ通信では、互いに近接する通信端末同士であっても基地局を介して通信を行うのに対し、D2D通信では、互いに近接する通信端末同士が基地局を介さずに直接通信を行う。D2D通信が可能になることで、例えば、災害時等において基地局の機能が停止して基地局を介した通信が行えなくなった場合でも、通信端末同士で通信を行うことが可能となる。
D2D通信についての検討において、セルラ通信の上りリンクの無線リソースをセルラ通信と共用してD2D通信を行うことが検討されている。つまり、D2D通信を、セルラ通信の現状の上りリンクの無線周波数帯を利用して行うことが検討されている。また、セルラ通信及びD2D通信の双方を行うことが可能な通信端末の導入も検討されている。よって、セルラ通信の上りリンクの無線周波数帯を利用してD2D通信を行う場合、基地局は、同一の無線周波数帯において、1つの通信端末に対し、セルラ通信用の上りリンクの無線リソースの割当と、D2D通信用の無線リソースの割当との双方を行うことになる。
ここで、現状のLTEにおいて基地局から通信端末へ送信されるレイヤ1制御情報は「DCI(Downlink Control Information)」と呼ばれ、DCIは、その使用目的、つまり、制御情報の内容に応じて、フォーマット0,1,1A,1B,1C,1D,2,2A,2B,2C,2D,3,3A,4のうちの何れかのフォーマットを採る。例えば、通信端末が基地局へ信号を送信するために使用する無線リソースの割当結果を基地局から通信端末へ通知するためのDCIのフォーマットは、フォーマット0または4を採る。
また、DCIは、無線物理チャネルの一つである「PDCCH(Physical Downlink Control Channel)」を用いて基地局から通信端末へ送信される。各PDCCHは、1つ又は連続する複数のCCE(Control Channel Element)で構成される無線リソース領域にマッピングされる。また、各PDCCHは、そのサイズに応じて、フォーマット0〜3の何れかを採る。フォーマット0のPDCCHは「1CCE」に相当する「N」のサイズを採り、フォーマット1のPDCCHは「2CCE」に相当する「2N」のサイズを採る。また、フォーマット2のPDCCHは「4CCE」に相当する「4N」のサイズを採り、フォーマット3のPDCCHは「8CCE」に相当する「8N」のサイズを採る。つまり、PDCCHのサイズN,2N,4N,8Nは、CCEの連結数1,2,4,8にそれぞれ相当し、CCEの連結数は「アグリゲーションレベル(Aggregation Level)」と呼ばれる。
DCIは、下りリンクの伝搬路品質に応じた符号化率で符号化され、下りリンクの伝搬路品質が低下するほど、より低い符号化率でDCIが符号化される。よって、符号化後のDCIのサイズは、下りリンクの伝搬路品質が低下するほど、より大きくなる。一方で、符号化後のDCIをPDCCHを用いて送信する際には、符号化後のDCIのサイズが、PDCCHのN〜8Nの4つのサイズのうちの何れかに一致するようにレートマッチングによって調節される。つまり、下りリンクの伝搬路品質が低下するほど、より大きいサイズのPDCCHがDCIの送信に用いられ、符号化後のDCIのサイズに応じて、アグリゲーションレベルは、1,2,4,8の中から選択される。なお、CCEの変調方式は、下りリンクの伝搬路品質にかかわらず、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)で一定である。
また、各通信端末に対するPDCCHがマッピングされる無線リソース領域は「サーチスペース(Search Space)」と呼ばれ、サーチスペースは、図1に示すように、アグリゲーションレベルごとに決められている。図1は、従来のサーチスペースの説明に供する図である。図1において、「SS」はサーチスペースを示し、「AL」はアグリゲーションレベルを示す。現状のLTEでは、セルラ通信用として、図1に示すように、アグリゲーションレベルに応じて、SS0〜SS5の6つのサーチスペースが規定されている。サーチスペースSS0〜SS5のうち、SS0〜SS3の4つのサーチスペースは、各通信端末毎に固有のサーチスペースであり、SS4〜SS5の2つのサーチスペースは、全通信端末に共通のサーチスペースである。
図1において、AL=1のSS0は、フォーマット0のPDCCHをマッピング可能な6つのサーチ単位から構成され、各サーチ単位は、1CCEに相当する。AL=2のSS1は、フォーマット1のPDCCHをマッピング可能な6つのサーチ単位から構成され、各サーチ単位は、2CCEに相当する。AL=4のSS2は、フォーマット2のPDCCHをマッピング可能な2つのサーチ単位から構成され、各サーチ単位は、4CCEに相当する。AL=8のSS3は、フォーマット3のPDCCHをマッピング可能な2つのサーチ単位から構成され、各サーチ単位は、8CCEに相当する。AL=4のSS4は、フォーマット2のPDCCHをマッピング可能な4つのサーチ単位から構成され、各サーチ単位は、4CCEに相当する。AL=8のSS5は、フォーマット3のPDCCHをマッピング可能な2つのサーチ単位から構成され、各サーチ単位は、8CCEに相当する。
また、符号化前のDCIには、DCIの送信先の通信端末を識別するために、通信端末のIDを示す16ビット長のビット列でマスキングされた16ビット長のCRC(Cyclic Redundancy Check)ビットが付加される。そして、各通信端末は、復号後のビット列のCRCビット部分を自端末のIDでデマスキングすることによりCRCを行って自端末宛てのDCIを検出する。すなわち、各通信端末は、自端末のIDによるデマスキングによるCRCが成功したときに、受信したDCIが自端末宛てのDCIであると判断する。このような自端末のIDを用いたCRCによるDCIの検出は「ブラインド検出」と呼ばれることがある。
ここで、1サブフレームには、SS4と、SS5と、各通信端末毎にSS0〜SS3とが含まれる。そして、通信端末は、各サーチスペースを構成するサーチ単位毎にブラインド検出を行う。図1に示すように、SS0〜SS5における全サーチ単位の合計数は22個である。また、符号化前のDCIのサイズはフォーマット毎に異なり、2種類のサイズのDCIが存在するため、通信端末は、各サーチ単位において、2種類のサイズのDCIの各々に対してブラインド検出を行う。よって、1サブフレームにおいて行われるブラインド検出の回数は、1通信端末あたり、最大で22回×2=44回となる。
3GPP TR 36.913, "Requirements for further advancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) (LTE-Advanced)", V9.0.0, Release 9, December 2009. 3GPP TR36.912, "Feasibility study for further advancements for E-UTRA (LTE-Advanced)", V9.3.0, Release 9, June 2010. 3GPP TS36.321, "Medium Access Control (MAC) protocol specification", V10.2.0, Release 10, June 2011. 3GPP TS36.133, "Requirements for support of radio resource management", V10.3.0, Release 10, June 2011. 3GPP TS36.213, "Physical layer procedures", V10.2.0, Release 10, June 2011. 3GPP TS36.300, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN)", V10.4.0, Release 10, June 2011.
ここで、現状のLTEには、D2D通信用の無線リソースの割当結果を基地局から通信端末へ通知するためのDCIのフォーマットは存在しない。そこで、D2D通信用の無線リソースの割当結果を通知するための新たなフォーマットのDCIを導入することが考えられる。しかし、D2D通信用の新たなフォーマットのDCIの導入は、通信端末におけるブラインド検出の回数の増加を招く。
図2は、課題の説明に供する図である。図2において、「SS」はサーチスペースを示し、「AL」はアグリゲーションレベルを示し、括弧内の数字は、各サーチスペースを構成するサーチ単位の数を示す。上記図1で説明したように、セルラ通信用のサーチ単位は、1通信端末あたり、22個存在する。また、従来は2種類のサイズのDCIが存在するため、セルラ通信用のブラインド検出の回数は、上記のように、1通信端末あたり、1サブフレーム内で、最大で44回となる。これに対し、例えば、各通信端末毎に用意された従来のSS0〜SS3に倣って、D2D通信用の新たなフォーマットのDCIのためにSS6〜SS9を用意すると、D2D通信用のブラインド検出の回数は、1通信端末あたり、1サブフレーム内で、最大で、6+6+2+2=16回となる。よって、セルラ通信及びD2D通信の双方を行うことが可能な通信端末では、1サブフレーム内で、最大で44回+16回=60回のブラインド検出が行われることになる。つまり、ブラインド検出にかかる処理量が、従来よりも約36%増加することになる。ブラインド検出の回数の増加は通信端末の消費電力の増大につながるため、できるだけブラインド検出の回数を減少させることが好ましい。
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、D2D通信を行う際の通信端末の消費電力の増大を抑えることを目的とする。
開示の態様では、通信システムは、基地局と、第一通信端末と、前記基地局と通信可能な一方で、前記基地局を介さずに前記第一通信端末と直接通信可能な第二通信端末と、を有する。前記基地局は、第一領域と、第二領域と、第三領域とを含む制御情報を用いて、無線リソースの割当結果を前記第二通信端末へ通知する基地局である。また、前記基地局は、前記基地局と前記第二通信端末との間の通信に割り当てた第一無線リソースの第一割当結果を前記第一領域を用いて前記第二通信端末へ通知するときは、前記第二領域の値と前記第三領域の値との組合せを第一の特定の組合せとする。また、前記基地局は、前記第二通信端末と前記第一通信端末との間の直接通信に割り当てた第二無線リソースの第二割当結果を前記第一領域を用いて前記第二通信端末へ通知するときは、前記第二領域の値と前記第三領域の値との組合せを、前記第一の特定の組合せと異なる第二の特定の組合せとする。前記第二通信端末は、前記制御情報を検出する。また、前記第二通信端末は、検出した前記制御情報において前記第二領域の値と前記第三領域の値との組合せが前記第一の特定の組合せであると判断したときは、前記第一領域に示された前記第一割当結果に従って前記基地局と通信する。また、前記第二通信端末は、検出した前記制御情報において前記第二領域の値と前記第三領域の値との組合せが前記第二の特定の組合せであると判断したときは、前記第一領域に示された前記第二割当結果に従って前記第一通信端末と直接通信する。
また、開示の態様では、通信システムは、基地局と、第一通信端末と、前記基地局と通信可能な一方で、前記基地局を介さずに前記第一通信端末と直接通信可能な第二通信端末と、を有する。前記基地局は、前記第二通信端末と前記第一通信端末との間の直接通信に割り当てた第一無線リソースの第一割当結果を前記第二通信端末へ通知する第一の制御情報と、前記基地局と前記第二通信端末との間の通信に割り当てた第二無線リソースの第二割当結果を前記第二通信端末へ通知する第二の制御情報が前記第一の制御情報の配置期間に存在するか否かを示す所定の情報とを一体として前記第二通信端末へ送信する。前記第二通信端末は、前記第一の制御情報を検出し、前記第一の制御情報と一体となっている前記所定の情報に基づいて、前記第二の制御情報に対する検出を前記配置期間において行うか否かを判断する。
開示の態様によれば、D2D通信を行う際の通信端末の消費電力の増大を抑えることができる。
図1は、従来のサーチスペースの説明に供する図である。 図2は、課題の説明に供する図である。 図3は、実施例1の通信システムの構成の一例を示す図である。 図4は、実施例1の基地局の構成の一例を示す機能ブロック図である。 図5は、フォーマット0のDCIのフォーマット例を示す図である。 図6は、実施例1の通信端末の構成の一例を示す機能ブロック図である。 図7は、実施例1の基地局及び通信端末の動作の説明に供する図である。 図8は、実施例1の通信端末の処理の説明に供するフローチャートである。 図9は、実施例2の基地局の構成の一例を示す機能ブロック図である。 図10は、実施例2のD2D通信用DCIのフォーマット例を示す図である。 図11は、実施例2の通信端末の構成の一例を示す機能ブロック図である。 図12は、実施例2の基地局及び通信端末の動作の説明に供する図である。 図13は、実施例2の基地局の処理の説明に供するフローチャートである。 図14は、実施例2の通信端末の処理の説明に供するフローチャートである。 図15は、基地局のハードウェア構成例を示す図である。 図16は、通信端末のハードウェア構成例を示す図である。
以下に、本願の開示する通信システム、基地局及び通信端末の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により本願の開示する通信システム、基地局及び通信端末が限定されるものではない。また、各実施例において同一の機能を有する構成、及び、同一の処理を行うステップには同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
[実施例1]
<通信システムの構成>
図3は、実施例1の通信システムの構成の一例を示す図である。図3において、通信システム1は、図示しないネットワークに接続された基地局BS1と、通信端末UE1と、通信端末UE2とを有する。通信端末UE1は、基地局BS1と通信することが可能である。また、通信端末UE1は、基地局BS1を介さずに、通信端末UE2と直接通信すること、つまり、通信端末UE2とD2D通信を行うことが可能である。つまり、通信端末UE1は、セルラ通信及びD2D通信の双方を行うことが可能な通信端末である。基地局BS1は、セルC1を形成する。通信端末UE1は、セルラ通信の実行及びD2D通信の実行にあたって、基地局BS1からDCIを受信する。
<基地局の構成>
図4は、実施例1の基地局の構成の一例を示す機能ブロック図である。図4に示す基地局10は、図3に示す基地局BS1に相当する。図4において、基地局10は、DCI形成部11と、PDCCH信号生成部102,105と、マッピング部107と、無線送信部108と、送信アンテナ109とを有する。DCI形成部11は、D2D通信用DCI形成部101と、セルラ通信用DCI形成部104とを有する。また、基地局10は、受信アンテナ111と、無線受信部112と、ユーザデータ取得部113とを有する。
D2D通信用DCI形成部101には、通信端末UE1と通信端末UE2との間のD2D通信に割り当てた無線リソースの割当結果(以下では「D2D通信用RA(Resource Allocation)結果」と呼ぶことがある)が入力される。D2D通信用DCI形成部101は、特定のフォーマットに従って、D2D通信用RA結果を示すD2D通信用DCIを形成し、形成したD2D通信用DCIをPDCCH信号生成部102へ出力する。
セルラ通信用DCI形成部104には、基地局10と通信端末UE1との間のセルラ通信に割り当てた無線リソースの割当結果(以下では「セルラ通信用RA結果」と呼ぶことがある)が入力される。セルラ通信用DCI形成部104は、特定のフォーマットに従って、セルラ通信用RA結果を示すセルラ通信用DCIを形成し、形成したセルラ通信用DCIをPDCCH信号生成部105へ出力する。
ここで、D2D通信用DCI形成部101によって形成されるD2D通信用DCIと、セルラ通信用DCI形成部104によって形成されるセルラ通信用DCIとは、同一の特定のフォーマットを採る。例えば、D2D通信用DCI及びセルラ通信用DCIの双方とも、従来のフォーマット0を採る。
図5は、フォーマット0のDCIのフォーマット例を示す図である。図5に示すように、フォーマット0のDCIは、NDI(New Data Indicator)フィールドと、RA(Resource Allocation)フィールドと、MCS(Modulation and Coding Scheme)フィールドと、その他のフィールドとを有する。RAフィールドには、無線リソースの割当結果(以下では「RA結果」と呼ぶことがある)が示される。通信端末は、基地局から割り当てられた無線リソースが新規データ送信用か、データ再送用かを、NDIフィールドに示される値によって知ることができる。MCSフィールドには、通信端末UE1から送信されるデータ信号のMCSレベルが示され、MCSレベルは、例えば、0〜31のうちの何れかの値を採る。0〜31のそれぞれの値が具体的にどのような符号化率及び変調方式(QPSK,16QAM,64QAM等)を示すかは、例えば、3GPPの仕様が記載されるドキュメント中において規定される。D2D通信用DCI及びセルラ通信用DCIは、例えば、図5に示すフォーマット0を採る。ただし、D2D通信用DCIと、セルラ通信用DCIとでは、NDIフィールドの値(以下では「NDI値」と呼ぶことがある)と、MCSフィールドの値(以下では「MCS値」と呼ぶことがある)との組合せが互いに異なる。D2D通信用DCIの詳細と、セルラ通信用DCIの詳細については、後述する。
PDCCH信号生成部102は、D2D通信用DCIに対し符号化処理及び変調処理を施してD2D通信用のPDCCH信号を生成し、生成したPDCCH信号をマッピング部107へ出力する。
PDCCH信号生成部105は、セルラ通信用DCIに対し符号化処理及び変調処理を施してセルラ通信用のPDCCH信号を生成し、生成したPDCCH信号をマッピング部107へ出力する。
ここで、PDCCH信号生成部102,105は、通信端末UE1宛てのDCIに対しては、通信端末UE1のIDを示すビット列でマスキングしたCRCビットをDCIに付加した後、DCIを符号化する。また、PDCCH信号生成部102,105は、通信端末UE1への下りリンクの伝搬路品質が低下するほど、より低い符号化率でDCIを符号化する。PDCCH信号生成部102,105は、通信端末UE1以外の他の通信端末宛てのDCIに対しても、同様の符号化処理を行う。
マッピング部107は、上記の図1に示すサーチスペースSS0〜SS3のうちの何れか1つのサーチスペースのサーチ単位にD2D通信用のPDCCH信号をマッピングして無線送信部108へ出力する。また、マッピング部107は、上記の図1に示すサーチスペースSS0〜SS5のうちの何れか1つのサーチスペースのサーチ単位にセルラ通信用のPDCCH信号をマッピングして無線送信部108へ出力する。ただし、D2D通信用のPDCCH信号と、セルラ通信用のPDCCH信号とは、互いに異なるサーチ単位にマッピングされる。
無線送信部108は、ベースバンドのPDCCH信号に対してディジタルアナログ変換、アップコンバート等を行って無線信号を得て、無線信号を送信アンテナ109を介して通信端末UE1へ送信する。この無線信号の送信により、D2D通信用DCI及びセルラ通信用DCIが通信端末UE1へ通知される。
一方で、無線受信部112は、受信アンテナ111を介して通信端末UE1から受信した無線信号に対して、ダウンコンバート、アナログディジタル変換等を行ってベースバンド信号を得てユーザデータ取得部113へ出力する。
ユーザデータ取得部113は、上り回線(UpLink:UL)信号に対する通信端末UE1でのマッピング結果に従ってベースバンド信号からデータ信号を抽出し、抽出したデータ信号に対して復調処理及び復号処理を施してユーザデータを取得する。UL信号に対する通信端末UE1でのマッピングはセルラ通信用DCIに従って行われるため、ユーザデータ取得部113は、UL信号のマッピング結果を、DCI形成部11に入力されるセルラ通信用RA結果によって知ることができる。
<通信端末の構成>
図6は、実施例1の通信端末の構成の一例を示す機能ブロック図である。図6に示す通信端末20は、図3に示す通信端末UE1に相当する。図6において、通信端末20は、受信アンテナ201と、セパレータ202と、無線受信部203,206と、復調部204,207と、復号部205,208と、ブラインド検出部209と、通信制御部21とを有する。通信制御部21は、種別判断部211と、D2D通信制御部212と、セルラ通信制御部213とを有する。また、通信端末20は、D2D通信部22と、セルラ通信部23と、無線送信部225と、送信アンテナ226とを有する。D2D通信部22は、D2D信号形成部215と、符号化部216と、変調部217と、マッピング部218とを有する。セルラ通信部23は、UL信号形成部221と、符号化部222と、変調部223と、マッピング部224とを有する。
セパレータ202は、受信アンテナ201を介して受信された無線信号を、通信端末UE2からの無線信号と、基地局BS1からの無線信号とに分離して、通信端末UE2からの無線信号を無線受信部203へ出力し、基地局BS1からの無線信号を無線受信部206へ出力する。
無線受信部203は、通信端末UE2からの無線信号に対して、ダウンコンバート、アナログディジタル変換等を行ってベースバンド信号を得て復調部204へ出力する。
復調部204は、無線受信部203から入力されるベースバンド信号に対して復調処理を行って、復調処理後の信号を復号部205へ出力する。
復号部205は、復調部204から入力される信号に対して復号処理を行う。復号部205での復号処理により、通信端末UE2から送信されたデータが得られる。
無線受信部206は、基地局BS1からの無線信号に対して、ダウンコンバート、アナログディジタル変換等を行ってベースバンドのPDCCH信号を得て復調部207へ出力する。
復調部207は、無線受信部206から入力されるPDCCH信号に対して復調処理を行って、復調処理後のPDCCH信号を復号部208へ出力する。
復号部208は、復調部207から入力されるPDCCH信号に対して復号処理を行う。復号部208での復号処理により、基地局BS1から送信された複数のDCIが得られる。これらの複数のDCIは、通信端末20宛てのものと、通信端末20以外の他の通信端末宛てのものとを含む。また、各DCIには、各通信端末のIDを示すビット列でマスキングされたCRCビットが付加されている。復号部208は、復号後のビット列、つまり、CRCビットが付加されたDCIをブラインド検出部209へ出力する。
ブラインド検出部209は、上記の図1に示すサーチスペースSS0〜SS5の各々において、各サーチ単位毎にブラインド検出を行って、通信端末20宛てのDCIを検出し、検出したDCIを種別判断部211へ出力する。
種別判断部211は、ブラインド検出によって検出されたDCIの種別を判断する。DCIの種別は、D2D通信用DCIまたはセルラ通信用DCIである。種別判断部211は、検出されたDCIにおけるNDI値とMCS値との組合せに基づいて、検出されたDCIが、D2D通信用DCIまたはセルラ通信用DCIの何れであるかを判断する。種別判断部211は、検出されたDCIがD2D通信用DCIであると判断したときは、ブラインド検出部209から入力されたDCIをD2D通信制御部212へ出力する。一方で、種別判断部211は、検出されたDCIがセルラ通信用DCIであると判断したときは、ブラインド検出部209から入力されたDCIをセルラ通信制御部213へ出力する。つまり、D2D通信制御部212にはD2D通信用DCIが入力され、セルラ通信制御部213にはセルラ通信用DCIが入力される。種別判断部211での判断処理の詳細は後述する。
D2D通信制御部212は、D2D通信用DCIのRAフィールドに示されたRA結果をマッピング部218へ通知する。また、D2D通信制御部212は、種別判断部211からDCIを入力されると、D2D信号形成部215に対して、信号形成指示を出す。
D2D信号形成部215は、D2D通信制御部212から信号形成指示を受けると、通信端末UE2宛てのユーザデータをD2D通信の所定の信号フォーマットに変換してD2D信号を形成し、形成したD2D信号を符号化部216へ出力する。
符号化部216はD2D信号を符号化し、符号化後のD2D信号を変調部217へ出力する。
変調部217は、符号化後のD2D信号を変調し、変調後のD2D信号をマッピング部218へ出力する。
マッピング部218は、D2D通信制御部212から通知されたRA結果が示す無線通信リソースにD2D信号をマッピングして無線送信部225へ出力する。
セルラ通信制御部213は、セルラ通信用DCIのRAフィールドに示されたRA結果をマッピング部224へ通知する。また、セルラ通信制御部213は、種別判断部211からDCIを入力されると、UL信号形成部221に対して、信号形成指示を出す。
UL信号形成部221は、セルラ通信制御部213から信号形成指示を受けると、基地局BS1宛てのユーザデータをUL信号の所定の信号フォーマットに変換してUL信号を形成し、形成したUL信号を符号化部222へ出力する。
符号化部222はUL信号を符号化し、符号化後のUL信号を変調部223へ出力する。
変調部223は、符号化後のUL信号を変調し、変調後のUL信号をマッピング部224へ出力する。
マッピング部224は、セルラ通信制御部213から通知されたRA結果が示す無線通信リソースにUL信号をマッピングして無線送信部225へ出力する。
無線送信部225は、ベースバンドのD2D信号とベースバンドのUL信号とに対してディジタルアナログ変換、アップコンバート等を行って各無線信号を得て、各無線信号を送信アンテナ226を介して通信端末UE2と基地局BS1とへそれぞれ送信する。
<基地局及び通信端末の動作>
図7は、実施例1の基地局及び通信端末の動作の説明に供する図である。図7には、フォーマット0のDCI(DCI_f0)におけるNDI値とMCS値との組合せの一例を示す。
すなわち、基地局10は、フォーマット0のDCIをセルラ通信用のDCIとして用いるときは、フォーマット0のDCIにおいて、NDI値とMCS値との組合せを以下の第一の特定の組合せにする。この第一の特定の組合せは、例えば、以下の組合せA及びBである。組合せAでは、NDI値が“0”(新規)であり、かつ、MCS値が0〜28のうちの何れかの値である。組合せBでは、NDI値が“1”(再送)であり、かつ、MCS値が29〜31のうちの何れかの値である。
一方で、基地局10は、フォーマット0のDCIをD2D通信用のDCIとして用いるときは、フォーマット0のDCIにおいて、NDI値とMCS値との組合せを以下の第二の特定の組合せにする。この第二の特定の組合せは、例えば、以下の組合せC及びDである。組合せCでは、NDI値が“0”(新規)であり、かつ、MCS値が29〜31のうちの何れかの値である。組合せDでは、NDI値が“1”(再送)であり、かつ、MCS値が0〜28のうちの何れかの値である。この第二の特定の組合せは、現状のLTEにおいて規定されていない新たな組合せであり、第一の特定の組合せと異なる組合せである。つまり、第二の特定の組合せは、第一の特定の組合せ以外の組合せである。
そこで、基地局10において、D2D通信用DCI形成部101は、第二の特定の組合せを持つDCIのRAフィールドにD2D通信用RA結果をセットしてD2D通信用DCIを形成する。一方で、セルラ通信用DCI形成部104は、第一の特定の組合せを持つDCIのRAフィールドにセルラ通信用RA結果をセットしてセルラ通信用DCIを形成する。
これに対し、通信端末10において、種別判断部211は、ブラインド検出されたDCIがセルラ通信用DCIまたはD2D通信用DCIの何れであるかを、ブラインド検出されたDCIにおけるNDI値とMCS値との組合せに基づいて判断する。ブラインド検出されたDCIは、フォーマット0のDCIである。
すなわち、種別判断部211は、ブラインド検出されたDCIにおいて、NDI値とMCS値との組合せが第一の特定の組合せであるときは、ブラインド検出されたDCIがセルラ通信用DCIであると判断する。
一方で、種別判断部211は、ブラインド検出されたDCIにおいて、NDI値とMCS値との組合せが第二の特定の組合せであるときは、ブラインド検出されたDCIがD2D通信用DCIであると判断する。
以上のようにして、実施例1では、互いに同一のフォーマット0のDCIを、NDI値とMCS値との組合せに応じて、セルラ通信用DCIと、D2D通信用DCIとに使い分けることができる。
なお、D2D通信用DCIのMCS値は必ずしもMCSレベルを示さなくてもよい。例えば、D2D通信用のDCIにおいて、MCS値=29は、D2D通信に割り当てた無線リソースが1単位であることを示し、MCS値=30は、D2D通信に割り当てた無線リソースが連続または所定周期の複数単位であることを示してもよい。また例えば、D2D通信用のDCIにおいて、MCS値=31は、MCS値=30を用いて通知した無線リソースを解除することを示してもよい。
<通信端末の処理>
図8は、実施例1の通信端末の処理の説明に供するフローチャートである。このフローチャートは、ブラインド検出されたDCIが種別判断部211に入力されたときに開始される。
種別判断部211は、ブラインド検出されたDCIにおいて、NDI値が“0”(新規)であるか否かを判断する(ステップS11)。
NDI値が“0”(新規)であるときは(ステップS11:Yes)、種別判断部211は、ブラインド検出されたDCIにおいて、MCS値が0〜28の何れかであるか否かを判断する(ステップS12)。
一方で、NDI値が“0”(新規)でないとき、つまり、NDI値が“1”(再送)であるときは(ステップS11:No)、種別判断部211は、ブラインド検出されたDCIにおいて、MCS値が29〜31の何れかであるか否かを判断する(ステップS15)。
NDI値が“0”(新規)であり(ステップS11:Yes)、かつ、MCS値が0〜28の何れかであるときは(ステップS12:Yes)、UL信号形成部221が、UL信号として、基地局BS1への新規データ信号を形成する(ステップS13)。
NDI値が“1”(再送)であり(ステップS11:No)、かつ、MCS値が29〜31の何れかであるときは(ステップS15:Yes)、UL信号形成部221が、UL信号として、基地局BS1への再送データ信号を形成する(ステップS16)。
NDI値が“0”(新規)であり(ステップS11:Yes)、かつ、MCS値が0〜28の何れかでないとき、つまり、29〜31の何れかであるときは(ステップS12:No)、D2D信号形成部215が、通信端末UE2へのデータ信号を形成する(ステップS14)。
また、NDI値が“1”(再送)であり(ステップS11:No)、かつ、MCS値が29〜31の何れかでないとき、つまり、0〜28の何れかであるときは(ステップS15:No)、D2D信号形成部215が、通信端末UE2へのデータ信号を形成する(ステップS14)。
以上のように、実施例1では、通信システム1は、基地局BS1と、通信端末UE1と、通信端末UE2とを有する。通信端末UE1は、基地局BS1とセルラ通信が可能な一方で、基地局BS1を介さずに通信端末UE2とD2D通信が可能である。
基地局BS1は、RAフィールドと、NDIフィールドと、MCSフィールドとを含むDCIを用いて、RA結果を通信端末UE1へ通知する。基地局BS1は、セルラ通信用RA結果をRAフィールドを用いて通信端末UE1へ通知するときは、NDI値とMCS値との組合せを第一の特定の組合せとする。また、基地局BS1は、D2D通信用RA結果をRAフィールドを用いて通信端末UE1へ通知するときは、NDI値とMCS値との組合せを、第一の特定の組合せと異なる第二の特定の組合せとする。
これに対し、通信端末UE1は、基地局BS1からのDCIを検出する。通信端末UE1は、検出したDCIにおいてNDI値とMCS値との組合せが第一の特定の組合せであると判断したときは、RAフィールドに示されたRA結果に従って基地局BS1とセルラ通信する。また、通信端末UE1は、検出したDCIにおいてNDI値とMCS値との組合せが第二の特定の組合せであると判断したときは、RAフィールドに示されたRA結果に従って通信端末UE2とD2D通信する。
また、基地局10は、RAフィールドと、NDIフィールドと、MCSフィールドとを含むDCIを用いて、RA結果を、基地局10と通信可能な一方で、通信端末UE2とD2D通信が可能な通信端末20へ通知する。基地局10は、セルラ通信用DCI形成部104と、D2D通信用DCI形成部101とを有する。セルラ通信用DCI形成部104は、セルラ通信用RA結果をRAフィールドを用いて通信端末20へ通知するときに、NDI値とMCS値との組合せを第一の特定の組合せとしたDCIを形成する。また、D2D通信用DCI形成部101は、D2D通信用RA結果をRAフィールドを用いて通信端末20へ通知するときに、NDI値とMCS値との組合せを、第一の特定の組合せと異なる第二の特定の組合せとしたDCIを形成する。
また、通信端末20は、RAフィールドと、NDIフィールドと、MCSフィールドとを含むDCIを用いてRA結果を通知する基地局10とセルラ通信が可能な一方で、基地局10を介さずに通信端末UE2とD2D通信が可能である。通信端末20は、ブラインド検出部209と、種別判断部211と、セルラ通信部23と、D2D通信部22とを有する。ブラインド検出部209は、通信端末20宛てのDCIを検出する。種別判断部211は、検出されたDCIにおいてNDI値とMCS値との組合せを判断する。セルラ通信部23は、NDI値とMCS値との組合せが第一の特定の組合せであるときに、RAフィールドに示されたRA結果に従って基地局10とセルラ通信する。また、D2D通信部22は、NDI値とMCS値との組合せが、第一の特定の組合せと異なる第二の特定の組合せであるときに、RAフィールドに示されたRA結果に従って通信端末UE2とD2D通信する。
こうすることで、D2D通信用の新たなフォーマットのDCIを導入することなく、既存のフォーマット(例えばフォーマット0)を採るDCIをD2D通信用DCIに流用して、D2D通信用RA結果を通信端末UE1(通信端末10)へ通知することができる。また、既存のフォーマットを採るDCIをD2D通信用DCIに流用すると、セルラ通信用DCIとD2D通信用DCIとの間で、フォーマットサイズを同一にすることができる。これにより、D2D通信用の新たなフォーマットのDCIのための新たなサーチスペースを用意しなくてもよくなるため、通信端末UE1での1サブフレームにおけるブラインド検出の最大回数は、従来と同一の回数(例えば、44回)に保たれる。つまり、実施例1によれば、ブランド検出の回数を従来から増加させることなく、D2D通信用RA結果を通信端末UE1へ通知することができるため、D2D通信を行う際の通信端末UE1の消費電力の増大を抑えることができる。また、第一の特定の組合せと第二の特定の組合せとは、互いに異なる組合せであるため、通信端末UE1は、検出したDCIが、セルラ通信用DCIまたはD2D通信用DCIの何れであるかを確実に判断することができる。
また、実施例1によれば、第一の特定の組合せは、NDI値“0”(新規データ)とMCS値“0〜28”との組合せ、または、NDI値‘1’(再送データ)と、MCS値“29〜31”との組合せである。また、第二の特定の組合せは、NDI値“1”(再送データ)とMCS値“0〜28”との組合せ、または、NDI値‘0’(新規データ)と、MCS値“29〜31”との組合せである。
こうすることで、NDI値とMCS値との複数種類の組合せのうち、既存の第一の特定の組合せには存在しない組合せを新たな第二の特定の組合せとすることができるため、第一の特定の組合せと異なる第二の特定の組合せを簡便に規定することができる。
[実施例2]
<通信システムの構成>
実施例2の通信システムの構成は、実施例1と同一であるため、説明を省略する。
<基地局の構成>
図9は、実施例2の基地局の構成の一例を示す機能ブロック図である。図9に示す基地局30は、図3に示す基地局BS1に相当する。図9において、基地局30は、DCI形成部31と、PDCCH信号生成部102,105と、マッピング部305と、無線送信部108と、送信アンテナ109とを有する。DCI形成部31は、D2D通信用DCI形成部301と、セルラ通信用DCI形成部302とを有する。また、基地局30は、受信アンテナ111と、無線受信部112と、ユーザデータ取得部113とを有する。
D2D通信用DCI形成部301には、D2D通信用RA結果が入力される。D2D通信用DCI形成部301は、D2D通信用RA結果が入力された場合、つまり、通信端末UE1へ送信するD2D通信用RA結果がある場合、順次送信されるサブフレーム0〜9のうち次回送信されるサブフレーム#kに空きリソースがあるか否かを判断する。D2D通信用DCI形成部301は、この判断を、サブフレーム0〜9に対して順次行う。そして、D2D通信用DCI形成部301は、空きリソースがあったサブフレーム#xをマッピング部305に通知するとともに、D2D通信用RA結果を示すD2D通信用DCIを形成し、形成したD2D通信用DCIをPDCCH信号生成部102へ出力する。
セルラ通信用DCI形成部302には、セルラ通信用RA結果が入力される。セルラ通信用DCI形成部302は、セルラ通信用RA結果が入力された場合、つまり、通信端末UE1へ送信するセルラ通信用RA結果がある場合、順次送信されるサブフレーム0〜9のうち次回送信されるサブフレーム#kに空きリソースがあるか否かを判断する。セルラ通信用DCI形成部302は、この判断を、サブフレーム0〜9に対して順次行う。そして、セルラ通信用DCI形成部302は、空きリソースがあったサブフレーム#yをマッピング部305に通知するとともに、セルラ通信用RA結果を示すセルラ通信用DCIを形成し、形成したセルラ通信用DCIをPDCCH信号生成部105へ出力する。
また、セルラ通信用DCI形成部302は、空きリソースがあったサブフレーム#yをD2D通信用DCI形成部301へ通知する。D2D通信用DCI形成部301は、サブフレーム#xとサブフレーム#yとが一致するか否か、つまり、D2D通信用DCIとセルラ通信用DCIとが同一サブフレームで送信されるか否かを判断する。そして、D2D通信用DCI形成部301は、この判断の結果に応じて、図10に示すフラグを形成してD2D通信用DCIに付加する。図10は、実施例2のD2D通信用DCIのフォーマット例を示す図である。
D2D通信用DCI形成部301は、サブフレーム#xとサブフレーム#yとが一致しない場合は、D2D通信用DCIとセルラ通信用DCIとが異なるサブフレームで送信されると判断する。D2D通信用DCI形成部301は、D2D通信用DCIとセルラ通信用DCIとが異なるサブフレームで送信されると判断した場合、つまり、D2D通信用DCIが送信されるサブフレームでは、セルラ通信用DCIが送信されないと判断した場合、値が‘0’フラグを形成する。
一方で、D2D通信用DCI形成部301は、サブフレーム#xとサブフレーム#yとが一致する場合は、D2D通信用DCIとセルラ通信用DCIとが同一サブフレームで送信されると判断する。D2D通信用DCI形成部301は、D2D通信用DCIとセルラ通信用DCIとが同一サブフレームで送信されると判断した場合、つまり、D2D通信用DCIが送信されるサブフレームにおいてセルラ通信用DCIも送信されると判断した場合、値が‘1’のフラグを形成する。
ここで、サブフレームは、DCIが配置される一単位の期間に相当する。このため、D2D通信用DCIとセルラ通信用DCIとが同一サブフレームで送信されるか否かの判断結果に応じて形成されるフラグは、セルラ通信用DCIがD2D通信用DCIの配置期間に存在するか否かを示す所定の情報に相当する。
マッピング部305は、D2D通信用DCI形成部301から通知されたサブフレーム#xにおいて、上記の図2に示すサーチスペースSS6〜SS9のうちの何れか1つのサーチスペースのサーチ単位にD2D通信用のPDCCH信号をマッピングして無線送信部108へ出力する。また、マッピング305は、セルラ通信用DCI形成部302から通知されたサブフレーム#yにおいて、上記の図2に示すサーチスペースSS0〜SS5のうちの何れか1つのサーチスペースのサーチ単位にセルラ通信用のPDCCH信号をマッピングして無線送信部108へ出力する。
無線送信部108は、ベースバンドのPDCCH信号に対してディジタルアナログ変換、アップコンバート等を行って無線信号を得て、無線信号を送信アンテナ109を介して通信端末UE1へ送信する。この無線信号の送信により、D2D通信用DCI及びセルラ通信用DCIが通信端末UE1へ通知される。また、上記の図10に示すように、‘0’または‘1’の値を採るフラグはD2D通信用DCIに付加されているため、この無線信号の送信により、D2D通信用DCIとフラグとが一体として通信端末UE1へ通知される。
<通信端末の構成>
図11は、実施例2の通信端末の構成の一例を示す機能ブロック図である。図11に示す通信端末40は、図3に示す通信端末UE1に相当する。図11において、通信端末40は、受信アンテナ201と、セパレータ202と、無線受信部203,206と、復調部204,207と、復号部205,208と、バッファ401と、ブラインド検出部45とを有する。ブラインド検出部45は、D2D通信用ブラインド検出部402と、セルラ通信用ブラインド検出部403とを有する。また、通信端末40は、通信制御部46と、D2D通信部22と、セルラ通信部23と、無線送信部225と、送信アンテナ226とを有する。通信制御部46は、D2D通信制御部411と、セルラ通信制御部412とを有する。D2D通信部22は、D2D信号形成部215と、符号化部216と、変調部217と、マッピング部218とを有する。セルラ通信部23は、UL信号形成部221と、符号化部222と、変調部223と、マッピング部224とを有する。
復号部208は、復調部207から入力されるPDCCH信号に対して復号処理を行う。復号部208での復号処理により、基地局BS1から送信された複数のDCIが得られる。これらの複数のDCIは、通信端末40宛てのものと、通信端末40以外の他の通信端末宛てのものとを含む。また、各DCIには、各通信端末のIDを示すビット列でマスキングされたCRCビットが付加されている。復号部208は、復号後のビット列、つまり、CRCビットが付加されたDCIをバッファ401に出力する。
バッファ401は、復号部208から出力される複数のDCIを、サブフレーム0〜9の各サブフレーム毎に一時的に蓄える。
D2D通信用ブラインド検出部402は、バッファ401を参照し、サブフレーム0〜9の各サブフレーム毎に、サーチスペースSS6〜SS9(図2)の各々において、各サーチ単位毎にブラインド検出を行う。
D2D通信用ブラインド検出部402は、ブラインド検出によって通信端末40宛てのD2D通信用DCIを検出したときは、検出したD2D通信用DCIに付加されているフラグを取得するとともに、検出したD2D通信用DCIをD2D通信制御部411へ出力する。また、このときは、D2D通信用ブラインド検出部402は、取得したフラグをセルラ通信用ブラインド検出部403へ出力するとともに、そのフラグが付加されていたD2D通信用DCIを検出したサブフレーム#aをそのフラグに対応づけてセルラ通信用ブラインド検出部403へ通知する。
また、D2D通信用ブラインド検出部402は、ブラインド検出によって通信端末40宛てのD2D通信用DCIが検出されなかったときは、D2D通信用DCIが検出されなかったサブフレーム#bをセルラ通信用ブラインド検出部403へ通知する。D2D通信用DCIが検出されなかったときはフラグも取得されないため、サブフレーム#bにはフラグが対応づけられていない。
セルラ通信用ブラインド検出部403は、D2D通信用ブラインド検出部402から入力されたフラグの値に基づいて、セルラ通信用DCIのブラインド検出をサブフレーム#aにおいて行うか否かを判断する。
セルラ通信用ブラインド検出部403は、サブフレーム#aに対応づけられているフラグの値が“0”の場合は、セルラ通信用DCIのブラインド検出をサブフレーム#aにおいて行わないと判断する。よって、セルラ通信用ブラインド検出部403は、フラグの値が“0”の場合は、サブフレーム#aにおいて、セルラ通信用DCIのブラインド検出を行わない。
一方で、セルラ通信用ブラインド検出部403は、サブフレーム#aに対応づけられているフラグの値が“1”の場合は、セルラ通信用DCIのブラインド検出をサブフレーム#aにおいて行うと判断する。そこで、セルラ通信用ブラインド検出部403は、フラグの値が“1”の場合は、バッファ401を参照し、サブフレーム#aにおいて、セルラ通信用DCIのブラインド検出を行う。そして、セルラ通信用ブラインド検出部403は、ブラインド検出によって通信端末40宛てのセルラ通信用DCIを検出し、検出したセルラ通信用DCIをセルラ通信制御部412へ出力する。
また、セルラ通信用ブラインド検出部403は、フラグが対応づけられていないサブフレーム#bに対しては、バッファ401を参照し、サブフレーム#bにおいて、セルラ通信用DCIのブラインド検出を行う。そして、セルラ通信用ブラインド検出部403は、ブラインド検出によって通信端末40宛てのセルラ通信用DCIを検出したときは、検出したセルラ通信用DCIをセルラ通信制御部412へ出力する。
D2D通信制御部411は、D2D通信用DCIのRAフィールドに示されたRA結果をマッピング部218へ通知する。また、D2D通信制御部411は、D2D通信用ブラインド検出部402からD2D通信用DCIを入力されると、D2D信号形成部215に対して、信号形成指示を出す。
セルラ通信制御部412は、セルラ通信用DCIのRAフィールドに示されたRA結果をマッピング部224へ通知する。また、セルラ通信制御部412は、セルラ通信用ブラインド検出部403からセルラ通信用DCIを入力されると、UL信号形成部221に対して、信号形成指示を出す。
<基地局及び通信端末の動作>
図12は、実施例2の基地局及び通信端末の動作の説明に供する図である。
例えば、サブフレーム#0において、基地局30は、D2D通信用DCIを送信する一方で、セルラ通信用DCIを送信しない場合は、D2D通信用DCIに付加されるフラグの値を“0”に設定する。よって、サブフレーム#0では、D2D通信用DCIが検出された通信端末40は、フラグの値が“0”であるため、サブフレーム#0内にはセルラ通信用DCIが存在しないと認識する。よって、サブフレーム#0では、通信端末40は、セルラ通信用DCIに対するブラインド検出を行わない。
また例えば、サブフレーム#1では、基地局30は、セルラ通信用DCIを送信する一方で、D2D通信用DCIを送信しない。よって、サブフレーム#1では、通信端末40によってD2D通信用DCIが検出されないため、通信端末40は、セルラ通信用DCIに対するブラインド検出を行う。
また例えば、サブフレーム#2において、基地局30は、D2D通信用DCI及びセルラ通信用DCIの双方を送信する場合は、D2D通信用DCIに付加されるフラグの値を“1”に設定する。よって、サブフレーム#2では、D2D通信用DCIが検出された通信端末40は、フラグの値が“1”であるため、サブフレーム#0内にはセルラ通信用DCIが存在すると認識する。よって、サブフレーム#0では、通信端末40は、セルラ通信用DCIに対するブラインド検出を行う。
なお、フラグとD2D通信用DCIとを一体にするのにあたり、必ずしもフラグをD2D通信用DCIに付加することで一体化しなくてもよい。例えば、フラグを含むD2D通信用DCIを形成することにより、フラグとD2D通信用DCIとを一体にしてもよい。
<基地局の処理>
図13は、実施例2の基地局の処理の説明に供するフローチャートである。このフローチャートは、基地局30の電源がオンにされたときに開始される。
まず、DCI形成部31は、kを初期値である“10”に設定する(ステップS101)。
次いで、DCI形成部31は、“#k=mod(k,10)”なる式に従って、kを10で割ったときの余りを#kとして求める(ステップS102)。よって、kが10から1ずつ増加する場合、#kは0〜9の値を採る。#kはサブフレーム番号に相当する。
次いで、DCI形成部31は、通信端末40へ送信するD2D通信用RA結果があるか否かを判断する(ステップS103)。
通信端末40へ送信するD2D通信用RA結果がある場合(ステップS103:Yes)、DCI形成部31は、サブフレーム#kに、D2D通信用DCIを送信可能な空きリソースがあるか否かを判断する(ステップS104)。
サブフレーム#kに空きリソースがある場合(ステップS104:Yes)、DCI形成部31は、通信端末40へ送信するセルラ通信用RA結果があるか否かを判断する(ステップS105)。
通信端末40へ送信するセルラ通信用RA結果がある場合(ステップS105:Yes)、DCI形成部31は、サブフレーム#kに、セルラ通信用DCIを送信可能な空きリソースがあるか否かを判断する(ステップS106)。
サブフレーム#kに空きリソースがある場合(ステップS106:Yes)、DCI形成部31は、フラグを“1”に設定し(ステップS108)、無線送信部108は、セルラ通信用DCIをサブフレーム#kで送信する(ステップS109)。
セルラ通信用RA結果がない場合(ステップS105:No)、または、セルラ通信用DCIを送信可能な空きリソースがサブフレーム#kにない場合(ステップS106:No)、DCI形成部31は、フラグを“0”に設定する(ステップS107)。
次いで、無線送信部108は、D2D通信用DCIをサブフレーム#kで送信する(ステップS110)。その後、DCI形成部31は、kを1だけインクリメントし(ステップS111)、処理は、ステップS102に戻る。
つまり、サブフレーム#kに、D2D通信用DCI及びセルラ通信用DCIの双方を送信可能な空きリソースがあるときに、セルラ通信用DCIと、値が“1”のフラグを持つD2D通信用DCIとが、同一のサブフレーム#kで送信される。
また、サブフレーム#kに、D2D通信用DCIを送信可能な空きリソースがあるが、セルラ通信用DCIを送信可能な空きリソースがないときに、サブフレーム#kでは、値が“0”のフラグを持つD2D通信用DCIが送信され、セルラ通信用DCIは送信されない。
D2D通信用RA結果がない場合(ステップS103:No)、または、D2D通信用DCIを送信可能な空きリソースがサブフレーム#kにない場合(ステップS104:No)、DCI形成部31は、通信端末40へ送信するセルラ通信用RA結果があるか否かを判断する(ステップS115)。
通信端末40へ送信するセルラ通信用RA結果がある場合(ステップS115:Yes)、DCI形成部31は、サブフレーム#kに、セルラ通信用DCIを送信可能な空きリソースがあるか否かを判断する(ステップS116)。
サブフレーム#kに空きリソースがある場合(ステップS116:Yes)、無線送信部108は、セルラ通信用DCIをサブフレーム#kで送信する(ステップS117)。その後、DCI形成部31は、kを1だけインクリメントし(ステップS118)、処理は、ステップS102に戻る。
また、セルラ通信用RA結果がない場合(ステップS115:No)、または、セルラ通信用DCIを送信可能な空きリソースがサブフレーム#kにない場合(ステップS116:No)、DCI形成部31は、kを1だけインクリメントし(ステップS118)、処理は、ステップS102に戻る。
<通信端末の処理>
図14は、実施例2の通信端末の処理の説明に供するフローチャートである。このフローチャートは、通信端末40の電源がオンにされたときに開始される。
まず、ブラインド検出部45は、kを初期値である“10”に設定する(ステップS201)。
次いで、ブラインド検出部45は、“#k=mod(k,10)”なる式に従って、kを10で割ったときの余りを#kとして求める(ステップS202)。よって、kが10から1ずつ増加する場合、#kは0〜9の値を採る。#kはサブフレーム番号に相当する。
次いで、ブラインド検出部45は、サブフレーム#kにおいて、D2D通信用DCIに対するブラインド検出を行う(ステップS203)。
ブラインド検出部45は、ブラインド検出により自端末宛てのD2D通信用DCIを検出した場合(ステップS204:Yes)、D2D通信用DCIのフラグの値が“1”か否かを判断する(ステップS205)。
フラグの値が“1”の場合(ステップS205:Yes)、ブラインド検出部45は、サブフレーム#kにおいて、セルラ通信用DCIに対するブラインド検出を行って自端末宛てのセルラ通信用DCIを検出する(ステップS206)。そして、セルラ通信制御部412及びセルラ通信部23が、セルラ通信用の送信処理を行う(ステップS207)。
フラグの値が“1”でない場合、つまり、フラグの値が“0”の場合(ステップS205:No)、ステップS206及びステップS207の処理は行われず、D2D通信制御部411及びD2D通信部22が、D2D通信用の送信処理を行う(ステップS208)。つまり、フラグの値が“0”の場合は、サブフレーム#kにおいて、セルラ通信用DCIに対するブラインド検出は行われない。
D2D通信用の送信処理後、ブラインド検出部45は、kを1だけインクリメントし(ステップS209)、処理は、ステップS202に戻る。
ステップS204において自端末宛てのD2D通信用DCIが検出されない場合(ステップS204:No)、ブラインド検出部45は、サブフレーム#kにおいて、セルラ通信用DCIに対するブラインド検出を行う(ステップS215)。
次いで、ステップS215でのブラインド検出により自端末宛てのセルラ通信用DCIが検出された場合(ステップS216:Yes)、セルラ通信制御部412及びセルラ通信部23が、セルラ通信用の送信処理を行う(ステップS217)。
セルラ通信用の送信処理後、ブラインド検出部45は、kを1だけインクリメントし(ステップS218)、処理は、ステップS202に戻る。
また、ステップS216において自端末宛てのセルラ通信用DCIが検出されない場合(ステップS216:No)、ブラインド検出部45は、kを1だけインクリメントし(ステップS218)、処理は、ステップS202に戻る。
以上のように、実施例2では、通信システム1は、基地局BS1と、通信端末UE1と、通信端末UE2とを有する。通信端末UE1は、基地局BS1とセルラ通信が可能な一方で、基地局BS1を介さずに通信端末UE2とD2D通信が可能である。
基地局BS1は、D2D通信用RA結果を通知するD2D通信用DCIと、セルラ通信用RA結果を通知するセルラ通信用DCIがD2D通信用DCIの送信サブフレームに存在するか否かを示すフラグとを一体として通信端末UE1へ送信する。
これに対し、通信端末UE1は、通信端末UE1へ通知されたD2D通信用DCIを検出する。そして、通信端末UE1は、D2D通信用DCIと一体となっているフラグに基づいて、セルラ通信用DCIに対する検出を、D2D通信用DCIの送信サブフレームにおいて行うか否かを判断する。
また、基地局30は、RA結果を、基地局30と通信可能な一方で、通信端末UE2とD2D通信が可能な通信端末UE1へ通知する。基地局30は、DCI形成部31と、無線送信部108とを有する。DCI形成部31は、D2D通信用RA結果を通知するD2D通信用DCIと、セルラ通信用RA結果を通知するセルラ通信用DCIがD2D通信用DCIの送信サブフレームに存在するか否かを示すフラグとを形成する。無線送信部108は、D2D通信用DCIとフラグとを一体として通信端末UE1へ送信する。
また、通信端末40は、RA結果を通知する基地局30と通信可能である一方で、基地局30を介さずに通信端末UE2とD2D通信が可能である。通信端末40は、D2D通信用ブラインド検出部402と、セルラ通信用ブラインド検出部403とを有する。D2D通信用ブラインド検出部402は、D2D通信用RA結果を通信端末40へ通知するD2D通信用DCIを検出する。セルラ通信用ブラインド検出部403は、セルラ通信用RA結果を通信端末40へ通知するセルラ通信用DCIがD2D通信用DCIの送信サブフレームに存在するか否かを示すフラグに基づいて、セルラ通信用DCIに対する検出を、D2D通信用DCIの送信サブフレームにおいて行うか否かを判断する。また、このフラグは、D2D通信用DCIと一体となっている。
こうすることで、通信端末UE1(通信端末40)は、D2D通信用DCIと一体となっているフラグに基づいて、各サブフレームにセルラ通信用DCIが存在するか否かを、セルラ通信用DCIに対するブラインド検出前に判断することができる。よって、通信端末UE1は、セルラ通信用DCIが存在しないと判断したサブフレームでは、セルラ通信用DCIに対するブラインド検出を行わずに回避することができる。これにより、セルラ通信用DCIが存在しないサブフレームにおけるブラインド検出の最大回数を、セルラ通信用DCIが存在するサブフレームにおけるブラインド検出の最大回数よりも減少させることができる。例えば、D2D通信用の新たなフォーマットのDCIのための新たなサーチスペースを用意した場合に、1サブフレームにおけるすべてのサーチスペースを対象としてブラインド検出を行うと、1サブフレームにおけるブラインド検出の最大回数は上記のように60回となる。これに対し、セルラ通信用DCIが存在しないサブフレームでは、セルラ通信用DCIに対する44回の無駄なブラインド検出を回避できるため、ブラインド検出の最大回数は、D2D通信用DCIに対する上記の16回となる。よって、実施例2によれば、D2D通信を行うにあたりD2D通信用の新たなフォーマットのDCIのための新たなサーチスペースを用意した場合でも、D2D通信を行う際の通信端末UE1の消費電力の増大を抑えることができる。
[実施例3]
<基地局及び通信端末の構成>
実施例3の基地局及び通信端末の構成は、実施例2と同一であるため、以下、図9,11を援用して基地局及び通信端末の処理について説明する。
<基地局の処理>
上記のように、図9において、マッピング部305は、D2D通信用DCI形成部301から通知されたサブフレーム#xにおいて、上記の図2に示すサーチスペースSS6〜SS9のうちの何れか1つのサーチスペースのサーチ単位にD2D通信用のPDCCH信号をマッピングして無線送信部108へ出力する。また、マッピング305は、セルラ通信用DCI形成部302から通知されたサブフレーム#yにおいて、上記の図2に示すサーチスペースSS0〜SS5のうちの何れか1つのサーチスペースのサーチ単位にセルラ通信用のPDCCH信号をマッピングして無線送信部108へ出力する。
ここで、上記のように、PDCCH信号生成部102,105は、通信端末UE1への下りリンクの伝搬路品質が低下するほど、より低い符号化率でDCIを符号化する。この際に、PDCCH信号生成部102,105は互いに、下りリンクの伝搬路品質を表す同一のパラメータ値に従ってDCIを符号化する。よって、符号化後のD2D通信用DCIのサイズと、符号化後のセルラ通信用DCIのサイズとは、同一になる。
そこで、マッピング部305は、サブフレーム#xとサブフレーム#yとが同一の場合、つまり、D2D通信用DCIをマッピングするサブフレームにセルラ通信用DCIもマッピングする場合、双方のDCIを同一のアグリゲーションレベルの異なるサーチスペースにマッピングする。例えば、マッピング部305は、上記の図2において、D2D通信用DCIをSS9にマッピングしたときは、セルラ通信用DCIをSS3にマッピングする。SS9及びSS3のアグリゲーションレベルは共に“8”である。
<通信端末の処理>
図11において、通信端末40は、実施例2における処理に加えて、さらに以下の処理を行う。
すなわち、D2D通信用ブラインド検出部402は、検出したD2D通信用DCIがマッピングされていたサーチスペースのアグリゲーションレベル(以下では「D2D通信アグリゲーションレベル」と呼ぶことがある)を以下の式(1)〜(3)を用いて判断する。
各サーチ単位の開始位置=L{Y・mod(NCCE,k/L)}+i …(1)
=(A・Yk−1) mod D …(2)
−1=nRNTI …(3)
ただし、“各サーチ単位の開始位置”はCCEのインデックス番号で示され、“L”はアグリゲーションレベル1,2,4,8の何れかである。“NCCE,k”は、サブフレームkに含まれるDCI用のCCEの総数であり、“k”はサブフレーム番号0〜9の何れかであり、“i”はアグリゲーションレベルLのサーチスペースに含まれるサーチ単位の数である。“A”及び“D”は互いに異なる整数値である。“nRNTI”は通信端末のID番号であり、Yの初期値Y−1として使用される。LTEにおいては、通信端末のID番号は、通信端末が基地局に接続してアクティブ状態(RRC Connected mode)になる過程において、基地局から通信端末に対して割り当てられる。通信端末がアイドル状態になった場合、または、通信端末が他の基地局へ接続した場合、この割り当てられたID番号は無効となる。なお、modの計算結果において、小数点以下は切り捨てられる。
ここで、D2D通信用ブラインド検出部402は、ブラインド検出によって検出したD2D通信用DCIがマッピングされていたサーチ単位の開始位置を認識できる。よって、D2D通信用ブラインド検出部402は、その認識した開始位置から上記(1)〜(3)に従って、D2D通信アグリゲーションレベルを判断することができる。そこで、D2D通信用ブラインド検出部402は、D2D通信アグリゲーションレベルをセルラ通信用ブラインド検出部403へ通知する。
セルラ通信用ブラインド検出部403は、上記の図2におけるSS0〜SS5のうち、D2D通信用ブラインド検出部402から通知されたD2D通信アグリゲーションレベルと同一のアグリゲーションレベルを有するサーチスペースに対してのみブラインド検出を行う。よって例えば、基地局30がD2D通信用DCIをSS9にマッピングし、セルラ通信用DCIをSS3にマッピングしたときは、セルラ通信用ブラインド検出部403は、セルラ通信用のサーチスペースにおいてSS3及びSS5に対してのみブラインド検出を行う。つまり、セルラ通信用ブラインド検出部403は、セルラ通信用のサーチスペースにおいてSS0〜SS2,SS4に対してのブラインド検出を行わない。
以上のように、実施例3では、基地局BS1(基地局30)は、D2D通信用DCIの送信サブフレームにセルラ通信用DCIをマッピングする場合は、各DCIを以下のようにマッピングする。すなわち、基地局BS1は、D2D通信用DCIの送信サブフレームに含まれる複数のサーチスペースのうち、D2D通信用DCIをマッピングした第一のサーチスペースのアグリゲーションレベルと同一のアグリゲーションレベルを有する第二のサーチスペースにセルラ通信用DCIマッピングする。
こうすることで、通信端末UE1(通信端末40)においてセルラ通信用DCIのブラインド検出の対象となるサーチスペースの数を減少させることができる。よって、実施例3によれば、実施例2に比べ、D2D通信を行う際の通信端末UE1の消費電力の増大をさらに抑えることができる。
[他の実施例]
[1]上記実施例の基地局10,30は、次のようなハードウェア構成により実現することができる。図15は、基地局のハードウェア構成例を示す図である。図15に示すように、基地局10,30は、ハードウェアの構成要素として、プロセッサ10aと、メモリ10bと、無線通信モジュール10cと、ネットワークインタフェースモジュール10dとを有する。プロセッサ10aの一例として、CPU(Central Processing Unit),DSP(Digital Signal Processor),FPGA(Field Programmable Gate Array)等が挙げられる。また、基地局10,30は、プロセッサ10aと周辺回路とを含むLSI(Large Scale Integrated circuit)を有してもよい。メモリ10bの一例として、SDRAM等のRAM,ROM,フラッシュメモリ等が挙げられる。無線送信部108と、送信アンテナ109と、受信アンテナ111と、無線受信部112とは、無線通信モジュール10cにより実現される。DCI形成部11,31と、PDCCH信号生成部102,105と、マッピング部107,305と、ユーザデータ取得部113とは、プロセッサ10aにより実現される。
[2]上記実施例の通信端末20,40は、次のようなハードウェア構成により実現することができる。図16は、通信端末のハードウェア構成例を示す図である。図16に示すように、通信端末20,40は、ハードウェアの構成要素として、プロセッサ20aと、メモリ20bと、無線通信モジュール20cとを有する。プロセッサ20aの一例として、CPU,DSP,FPGA等が挙げられる。また、通信端末20,40は、プロセッサ20aと周辺回路とを含むLSIを有してもよい。メモリ20bの一例として、SDRAM等のRAM,ROM,フラッシュメモリ等が挙げられる。受信アンテナ201と、セパレータ202と、無線受信部203,206と、無線送信部225と、送信アンテナ226とは、無線通信モジュール20cにより実現される。復調部204,207と、復号部205,208と、ブラインド検出部209,45と、通信制御部21,46と、D2D通信部22と、セルラ通信部23とは、プロセッサ20aにより実現される。バッファ401は、メモリ20bにより実現される。
[3]通信端末は、無線端末、Mobile Station、または、ユーザ端末(UE:User Equipment)と呼ばれることもある。基地局は、無線基地局、Base Station、eNodeB、または、NodeBと呼ばれることもある。
1 通信システム
BS1,10,30 基地局
UE1,UE2,20,40 通信端末
11,31 DCI形成部
101,301 D2D通信用DCI形成部
104,302 セルラ通信用DCI形成部
107,305 マッピング部
209,45 ブラインド検出部
211 種別判断部
402 D2D通信用ブラインド検出部
403 セルラ通信用ブラインド検出部
212,411 D2D通信制御部
213,412 セルラ通信制御部

Claims (12)

  1. 基地局と、
    第一通信端末と、
    前記基地局と通信可能な一方で、前記基地局を介さずに前記第一通信端末と直接通信可能な第二通信端末と、を具備する通信システムであって、
    前記基地局は、
    第一領域と、第二領域と、第三領域とを含む制御情報を用いて、無線リソースの割当結果を前記第二通信端末へ通知する基地局であって、
    前記基地局と前記第二通信端末との間の通信に割り当てた第一無線リソースの第一割当結果を前記第一領域を用いて前記第二通信端末へ通知するときは、前記第二領域の値と前記第三領域の値との組合せを第一の特定の組合せとし、
    前記第二通信端末と前記第一通信端末との間の直接通信に割り当てた第二無線リソースの第二割当結果を前記第一領域を用いて前記第二通信端末へ通知するときは、前記第二領域の値と前記第三領域の値との組合せを、前記第一の特定の組合せと異なる第二の特定の組合せとし、
    前記第二通信端末は、
    前記制御情報を検出し、
    検出した前記制御情報において前記第二領域の値と前記第三領域の値との組合せが前記第一の特定の組合せであると判断したときは、前記第一領域に示された前記第一割当結果に従って前記基地局と通信し、
    検出した前記制御情報において前記第二領域の値と前記第三領域の値との組合せが前記第二の特定の組合せであると判断したときは、前記第一領域に示された前記第二割当結果に従って前記第一通信端末と直接通信する、
    通信システム。
  2. 前記第一の特定の組合せは、前記第二領域において新規データを示す値と、前記第三領域において特定の第一範囲にある値との組合せ、または、前記第二領域において再送データを示す値と、前記第三領域において前記特定の第一範囲と異なる第二範囲にある値との組合せであり、
    前記第二の特定の組合せは、前記第二領域において再送データを示す値と、前記第三領域において前記特定の第一範囲にある値との組合せ、または、前記第二領域において新規データを示す値と、前記第三領域において前記第二範囲にある値との組合せである、
    請求項1に記載の通信システム。
  3. 第一領域と、第二領域と、第三領域とを含む制御情報を用いて、無線リソースの割当結果を、自局と通信可能な一方で、第一通信端末と直接通信可能な第二通信端末へ通知する基地局であって、
    自局と前記第二通信端末との間の通信に割り当てた第一無線リソースの第一割当結果を前記第一領域を用いて前記第二通信端末へ通知するときに、前記第二領域の値と前記第三領域の値との組合せを第一の特定の組合せとした前記制御情報を形成する第一形成部と、
    前記第二通信端末と前記第一通信端末との間の直接通信に割り当てた第二無線リソースの第二割当結果を前記第一領域を用いて前記第二通信端末へ通知するときに、前記第二領域の値と前記第三領域の値との組合せを、前記第一の特定の組合せと異なる第二の特定の組合せとした前記制御情報を形成する第二形成部と、
    を具備する基地局。
  4. 第一領域と、第二領域と、第三領域とを含む制御情報を用いて無線リソースの割当結果を通知する基地局と通信可能である一方で、前記基地局を介さずに他の通信端末と直接通信可能な通信端末であって、
    前記制御情報を検出する検出部と、
    検出された前記制御情報において前記第二領域の値と前記第三領域の値との組合せを判断する判断部と、
    前記組合せが第一の特定の組合せであるときに、前記第一領域に示された割当結果に従って前記基地局と通信する第一通信部と、
    前記組合せが前記第一の特定の組合せと異なる第二の特定の組合せであるときに、前記第一領域に示された前記割当結果に従って前記他の通信端末と直接通信する第二通信部と、
    を具備する通信端末。
  5. 第一領域と、第二領域と、第三領域とを含む制御情報を用いて、無線リソースの割当結果を、他の通信端末と直接通信可能な通信端末へ通知する基地局における制御情報形成方法であって、
    前記基地局と前記通信端末との間の通信に割り当てた第一無線リソースの第一割当結果を前記第一領域を用いて前記通信端末へ通知するときは、前記第二領域の値と前記第三領域の値との組合せを第一の特定の組合せとした前記制御情報を形成する一方で、
    前記通信端末と他の通信端末との間の直接通信に割り当てた第二無線リソースの第二割当結果を前記第一領域を用いて前記通信端末へ通知するときは、前記第二領域の値と前記第三領域の値との組合せを、前記第一の特定の組合せと異なる第二の特定の組合せとした前記制御情報を形成する、
    制御情報形成方法。
  6. 第一領域と、第二領域と、第三領域とを含む制御情報を用いて無線リソースの割当結果を通知する基地局と通信可能である一方で、前記基地局を介さずに他の通信端末と直接通信可能な通信端末における制御情報判断方法であって、
    前記制御情報において前記第二領域の値と前記第三領域の値との組合せが第一の特定の組合せであるときは、前記第一領域に示された割当結果が、前記基地局と前記通信端末との間の通信に割り当てられた第一無線リソースの第一割当結果であると判断する一方で、
    前記制御情報において前記第二領域の値と前記第三領域の値との組合せが前記第一の特定の組合せと異なる第二の特定の組合せであるときは、前記第一領域に示された前記割当結果が、前記通信端末と前記他の通信端末との間の直接通信に割り当てられた第二無線リソースの第二割当結果であると判断する、
    制御情報判断方法。
  7. 基地局と、
    第一通信端末と、
    前記基地局と通信可能な一方で、前記基地局を介さずに前記第一通信端末と直接通信可能な第二通信端末と、を具備する通信システムであって、
    前記基地局は、
    前記第二通信端末と前記第一通信端末との間の直接通信に割り当てた第一無線リソースの第一割当結果を前記第二通信端末へ通知する第一の制御情報と、前記基地局と前記第二通信端末との間の通信に割り当てた第二無線リソースの第二割当結果を前記第二通信端末へ通知する第二の制御情報が前記第一の制御情報の配置期間に存在するか否かを示す所定の情報とを一体として前記第二通信端末へ送信し、
    前記第二通信端末は、
    前記第一の制御情報を検出し、
    前記第一の制御情報と一体となっている前記所定の情報に基づいて、前記第二の制御情報に対する検出を前記配置期間において行うか否かを判断する、
    通信システム。
  8. 前記基地局は、前記第一の制御情報の前記配置期間に前記第二の制御情報をマッピングする場合、前記配置期間に含まれる複数のサーチスペースのうち、前記第一の制御情報をマッピングした第一のサーチスペースのアグリゲーションレベルと同一のアグリゲーションレベルを有する第二のサーチスペースに前記第二の制御情報をマッピングする、
    請求項7に記載の通信システム。
  9. 無線リソースの割当結果を、自局と通信可能な一方で、第一通信端末と直接通信可能な第二通信端末へ通知する基地局であって、
    前記第二通信端末と前記第一通信端末との間の直接通信に割り当てた第一無線リソースの第一割当結果を前記第二通信端末へ通知する第一の制御情報と、自局と前記第二通信端末との間の通信に割り当てた第二無線リソースの第二割当結果を前記第二通信端末へ通知する第二の制御情報が前記第一の制御情報の配置期間に存在するか否かを示す所定の情報とを形成する形成部と、
    前記第一の制御情報と前記所定の情報とを一体として前記第二通信端末へ送信する送信部と、
    を具備する基地局。
  10. 無線リソースの割当結果を通知する基地局と通信可能である一方で、前記基地局を介さずに他の通信端末と直接通信可能な通信端末であって、
    前記他の通信端末と自端末との間の直接通信に割り当てられた第一無線リソースの第一割当結果を自端末へ通知する第一の制御情報を検出する第一検出部と、
    前記第一の制御情報と一体となっている所定の情報であって、前記基地局と自端末との間の通信に割り当てられた第二無線リソースの第二割当結果を自端末へ通知する第二の制御情報が前記第一の制御情報の配置期間に存在するか否かを示す前記所定の情報に基づいて、前記第二の制御情報に対する検出を前記配置期間において行うか否かを判断する第二検出部と、
    を具備する通信端末。
  11. 無線リソースの割当結果を、自局と通信可能な一方で、第一通信端末と直接通信可能な第二通信端末へ通知する基地局における制御情報通知方法であって、
    前記第二通信端末と前記第一通信端末との間の直接通信に割り当てた第一無線リソースの第一割当結果を前記第二通信端末へ通知する第一の制御情報と、前記基地局と前記第二通信端末との間の通信に割り当てた第二無線リソースの第二割当結果を前記第二通信端末へ通知する第二の制御情報が前記第一の制御情報の配置期間に存在するか否かを示す所定の情報とを形成し、
    前記第一の制御情報と前記所定の情報とを一体として前記第二通信端末へ送信する、
    制御情報通知方法。
  12. 無線リソースの割当結果を通知する基地局と通信可能である一方で、前記基地局を介さずに他の通信端末と直接通信可能な通信端末における制御情報検出方法であって、
    前記他の通信端末と自端末との間の直接通信に割り当てられた第一無線リソースの第一割当結果を自端末へ通知する第一の制御情報を検出し、
    前記第一の制御情報と一体となっている所定の情報であって、前記基地局と自端末との間の通信に割り当てられた第二無線リソースの第二割当結果を自端末へ通知する第二の制御情報が前記第一の制御情報の配置期間に存在するか否かを示す前記所定の情報に基づいて、前記第二の制御情報に対する検出を前記配置期間において行うか否かを判断する、
    制御情報検出方法。
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