JPWO2016163541A1 - ユーザ端末及び無線通信方法 - Google Patents

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Abstract

Ｄ２Ｄをサポートする端末を用いてリレー動作を適用する場合に、リレーノードとなる端末の消費電力の増加を抑制すること。無線基地局及び他のユーザ端末と接続すると共に、無線基地局と他のユーザ端末間の通信を中継するユーザ端末であって、他のユーザ端末にリレー能力に関する情報を送信する送信部と、他のユーザ端末から送信されるリレー検索に関する情報を受信する受信部と、無線基地局との接続状態を制御する制御部とを有し、送信部は、無線基地局との接続状態に基づいて、リレー能力に関する情報の送信を制御する。

Description

本発明は、次世代移動通信システムにおけるユーザ端末及び無線通信方法に関する。
ＬＴＥ（Long Term Evolution）やＬＴＥの後継システム（例えば、ＬＴＥ−Ａ（LTE Advanced）、ＦＲＡ（Future Radio Access）、４Ｇなどともいう）では、ユーザ端末同士が無線基地局を介さないで直接通信を行うＤ２Ｄ（Device to Device）技術が検討されている（例えば、非特許文献１）。
Ｄ２Ｄは、通信可能な他のユーザ端末を見つけ出すためのＤ２Ｄディスカバリ（D2D discovery、Ｄ２Ｄ発見ともいう）と、端末間で直接通信するためのＤ２Ｄコミュニケーション（D2D direct communication、Ｄ２Ｄ通信、端末間直接通信などともいう）と、に大別される。以下では、Ｄ２Ｄコミュニケーション、Ｄ２Ｄディスカバリなどを特に区別しないときは、単にＤ２Ｄと呼ぶ。また、Ｄ２Ｄで送受信される信号を、Ｄ２Ｄ信号と呼ぶ。
"Key drivers for LTE success: Services Evolution"、２０１１年９月、3GPP、インターネットURL： http://www.3gpp.org/ftp/Information/presentations/presentations_2011/2011_09_LTE_Asia/2011_LTE-Asia_3GPP_Service_evolution.pdf
Ｄ２Ｄにおいて、Ｄ２Ｄをサポートする端末を用いてリレー（Layer 3 relay）を行うことが検討されている。かかる場合、Ｄ２Ｄをサポートする端末をリレーノードとし、当該リレーノードを介して無線基地局とリモートＵＥの通信を行う。これにより、無線基地局のカバレッジ範囲外のユーザ端末（Remote UE）と無線基地局間の通信をサポートする（カバレッジ拡張する）ことが可能となる。
一方で、Ｄ２Ｄをサポートするユーザ端末を用いてリレーを行う場合、リレーノードＵＥは、リモートＵＥが当該リレーノードＵＥを検出・選択するために、リレーに関する情報（リレー情報）を送信することが考えられる。一方で、リレーノードＵＥがリレー情報を送信し続ける場合、リモートＵＥはリレーノードＵＥを検出・選択しやすくなるが、リレーノードＵＥの消費電力が高くなるおそれがある。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、Ｄ２Ｄをサポートする端末を用いてリレー動作を適用する場合に、リレーノードとなる端末の消費電力の増加を抑制することができるユーザ端末及び無線通信方法を提供することを目的の１つとする。
本発明の一態様に係るユーザ端末は、無線基地局及び他のユーザ端末と接続すると共に、前記無線基地局と前記他のユーザ端末間の通信を中継するユーザ端末であって、前記他のユーザ端末にリレー能力に関する情報を送信する送信部と、前記他のユーザ端末から送信されるリレー検索に関する情報を受信する受信部と、前記無線基地局との接続状態を制御する制御部と、を有し、前記送信部は、前記無線基地局との接続状態に基づいて、リレー能力に関する情報の送信を制御することを特徴とする。
本発明によれば、Ｄ２Ｄをサポートする端末を用いてリレー動作を適用する場合に、リレーノードとなる端末の消費電力の増加を抑制することができる。
Ｄ２Ｄリレーの概念図である。 Ｄ２Ｄリレーにおけるリレー候補とリモートＵＥの動作の一例を示す図である。 Ｄ２Ｄリレーにおけるリレー候補とリモートＵＥの接続方法の一例を示す図である。 リレー能力情報とリレー検索メッセージの割当て方法の一例を示す図である。 リレー検索メッセージの送信方法の一例を示す図である。 ＲＲＣアイドル状態のリレーノードＵＥとリモートＵＥのリレー動作の一例を示す図である。 アウトオブカバレッジにおけるリレー動作の一例を示す図である。 リレーノードＵＥの接続状態に応じたリレー能力情報の割当て方法の一例を示す図である。 リレーノードＵＥの接続状態に応じたリレー能力情報の送信方法の一例を示す図である。 リレーノードＵＥの接続状態に応じたリレー能力情報の送信方法の他の例を示す図である。 リレーノードＵＥの接続状態に応じたリレー能力情報の送信方法の他の例を示す図である。 リレーノードＵＥの動作方法の一例を示す図である。 リモートＵＥの動作方法の一例を示す図である。 リモートＵＥの動作方法の他の例を示す図である。 無線通信システムの概略構成の一例を示す図である。 無線基地局の全体構成の一例を示す図である。 無線基地局の機能構成の一例を示す図である。 ユーザ端末の全体構成の一例を示す図である。 ユーザ端末の機能構成の一例を示す図である。
図１にＤ２Ｄをサポートする端末を用いたリレー動作（Ｄ２Ｄリレーとも呼ぶ）の一例について説明する。
Ｄ２Ｄリレーでは、リモートＵＥがリレーノードＵＥ（ProSe UE-to-NW Relay）を介してネットワークと通信を行う。図１では、まず無線基地局（ｅＮＢ）、その無線基地局のカバレッジ内に位置するリレーノードＵＥ（ProSe UE-to-NW Relay）、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）、ＳＧＷ（Signaling Gateway）、及び、ＰＧＷ（Packet Data Network Gateway）間において、Ｅ−ＵＴＲＡＮイニシャルアタッチ、及び、ＵＥ要求のＰＤＮコネクティビティが行われる（ステップ１）。
リレーノードＵＥとリモートＵＥはディスカバリ処理を行い、Ｄ２Ｄコミュニケーション可能な端末を発見する（ステップ２）。このようなディスカバリ処理には、Ｒｅｌ．１２で規定されているモデルであって、リレーノードＵＥから送信されるアナウンシングと、リモートＵＥにおけるモニタリングでリレーノードＵＥを発見するモデルＡ（Model A）がある。また、Ｒｅｌ．１２でサポートされていないモデルであって、リモートＵＥのリクエストとリレーノードＵＥのレスポンスでリレーノードＵＥを発見するモデルＢ（Model B）がある。
次に、リモートＵＥは、ディスカバリ処理によってリレーノードＵＥが１つ以上発見された場合、いずれのリレーノードＵＥをリレー装置として用いるのかを決める端末選択処理を行う（ステップ３）。この際、リモートＵＥは関連するＰＤコネクションを選択してもよい。
この後、リモートＵＥとリレーノードＵＥとの間で、リモートＵＥ ＩＰアドレス用の処理が行われる。ここでは、リモートＵＥからリレーノードＵＥに宛ててルータ要請が行われ（ステップ４）、このルータ要請に応じてリレーノードＵＥからリモートＵＥに宛ててルータ広告が送られる（ステップ５）。以上の処理が行われた後に、Ｄ２Ｄを用いたリレー処理が実施される。
上記のようなＤ２Ｄリレーにおいて、リモートＵＥ（Remote UE）が適切なリレーノードＵＥを検出及び／又は選択するために、各リレーノードＵＥは、リレーに関する情報を送信（アナウンス）するディスカバリ動作が要求される。リレーに関する情報とは、リレー動作に必要となる情報を指し、リレーノードＵＥの能力情報（relay capability、relay capacity）等が含まれる。Relay capabilityとして具体的には、リレー動作が可能か否か、リレーを提供可能なリンク数（ユーザ数）の総数や追加可能なリンク数、ＲＲＣアイドル状態でもリレーを受け付けるか否かなどが挙げられる。
図２は、リレーノードＵＥの候補となる複数のリレー候補（Relay candidate）と複数のリモートＵＥの通信方法の一例を示している。図２Ａでは、無線基地局に３個のリレー候補（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）が接続され、３個のリモートＵＥ（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３）がリレー候補を介して無線基地局と接続する場合を示している。
また、各リレー候補は、通常のセルラ通信（ＷＡＮ）の無線リソース（ＷＡＮリソース）を用いてリレー情報を送信することができる。各リレー候補がそれぞれリレー情報を送信する場合、例えば、リレーアナウンス用に設定されたリソース領域（リレーアナウンシング用リソース）に各リレー候補のリレー情報（リレーアナウンシング信号／メッセージ）を多重して送信することができる（図２Ｂ参照）。
図２Ａでは、リモートＵＥ（Ｍ１）はリレー候補（Ｒ１、Ｒ２）から送信されるリレー情報を受信し、リモートＵＥ（Ｍ２）はリレー候補（Ｒ２）から送信されるリレー情報を受信し、リモートＵＥ（Ｍ３）はリレー候補（Ｒ２、Ｒ３）から送信されるリレー情報を受信する場合を示している。この場合、リモートＵＥがリレー動作を適用するために、リレー候補（リレーノードＵＥ）をどのように選択するかが問題となる。
例えば、図３Ａに示すように、各リモートＵＥ（Ｍ１−Ｍ３）がそれぞれ異なるリレー候補（Ｒ１−Ｒ３）を選択する方法が考えられる。この場合、各リレー候補から送信されたリレー情報を受信したリモートＵＥが、リレー情報の受信電力等に基づいてリレー動作に適用するリレー候補（一番近距離に位置するリレー候補）をそれぞれ選択する場合等が想定される。図３Ａの場合、無線基地局と各リモートＵＥの通信経路（Relay route）は、それぞれ異なるリレー候補を用いて行われる。
このように、各リレー候補Ｒ１−Ｒ３が、無線基地局と接続（eNB connection）して動作すると共に、リモートＵＥに対してリレー動作（relay announcing）の双方を行う場合、リレー動作に伴う合計消費電力（ここでは、Ｒ１−Ｒ３の合計消費電力）が高くなるおそれがある。
一般的に、無線基地局とＲＲＣアイドル状態（RRC_idle）のユーザ端末は、ＲＲＣ接続状態（RRC_connected）のユーザ端末より消費電力を低くすることができる。同様に、無線基地局に対する接続状態（受信方法）がＤＲＸモードのユーザ端末は、ノーマルモードのユーザ端末より消費電力を低くすることができる。
例えば、リモートＵＥがＲＲＣ接続状態のリレー候補と、ＲＲＣアイドル状態のリレー候補の双方からリレー情報を受信した場合を想定する。リモートＵＥがＲＲＣ接続状態のリレー候補に接続する場合、ＲＲＣ接続状態のリレー候補は、ＲＲＣ接続状態を維持したままリモートＵＥと無線基地局間のリレー（中継）動作を行うことができる。
一方で、リモートＵＥがＲＲＣアイドル状態のリレー候補に接続する場合、ＲＲＣアイドル状態のリレー候補は、リレー動作のためにＲＲＣ接続状態へ移行する必要が生じる。これにより、リレーノードＵＥ全体の消費電力が増加するおそれがある。また、リモートＵＥがＲＲＣアイドル状態のリレー候補を選択する場合、当該リレー候補がＲＲＣ接続状態へ移行した後にリレー動作を行うため、ＲＲＣ接続状態のリレー候補を選択する場合と比較して、リレー動作が遅延するおそれもある。
そこで、本発明者等は、ユーザ端末の接続状態（接続状況）を考慮してＤ２Ｄリレーを制御することを着想した。具体的には、リレーノードＵＥ（リレー候補）の接続状態に基づいて、リレー情報（例えば、リレー能力情報）の送信有無や、送信方法を制御することを着想した。また、リレーノードＵＥの接続状態をリモートＵＥから送信される情報（例えば、接続するリモートＵＥの有無）等に基づいて制御することを着想した。
リレーノードＵＥの接続状態に基づいてリレー動作を制御することにより、図３Ｂに示すように、各リモートＵＥ（Ｍ１−Ｍ３）がそれぞれ所定のリレー候補（ここでは、Ｒ２）を選択するように制御することができる。図３Ｂでは、一例として、リレー候補Ｒ２がＲＲＣ接続状態、リレー候補Ｒ１及びＲ３がＲＲＣアイドル状態の場合に、各リモートＵＥ（Ｍ１−Ｍ３）がリレー候補Ｒ２をリレーノードＵＥとして選択する場合を示している。
この場合、無線基地局と各リモートＵＥの通信経路（Relay route）は、同じリレー候補（ここでは、Ｒ２）を用いて行うことができる。このように、各リレー候補の接続状態を考慮してリレー動作を制御することにより、複数のリレー候補の合計消費電力の増加を抑制することが可能となる。また、ＲＲＣ接続状態のリレー候補を選択することにより、リレー動作の遅延を低減することができる。
また、リレー動作を行わないＲＲＣ接続状態（又はノーマルモード）のリレー候補は、所定条件に基づいてＲＲＣアイドル状態（又はＤＲＸモード）に移行することができる。これにより、リレー動作を行わないリレー候補の消費電力を低減することができる。所定条件としては、既存システム（例えば、ＬＴＥ Ｒｅｌ．１２以前）で規定されたＲＲＣアイドル状態（又は、ＤＲＸモード）への移行条件を満たし、且つ所定期間（T_out）においてリレー動作を要求するリモートＵＥが存在しない場合が挙げられる。
以下に、リレー候補の接続状態に基づいてリレー動作（リレーノードＵＥの動作及び／又はリモートＵＥの動作）を制御する場合について詳細に説明する。
（第１の態様）
第１の態様では、接続状態（接続状況）がＲＲＣアイドル状態、又はＤＲＸ（間欠受信）モードのリレーノードＵＥ（リレー候補）が、リレー情報（relay capability、relay capacity等）の送信を停止する場合のリレーノードＵＥ動作とリモートＵＥ動作について説明する。
＜リモートＵＥ動作＞
リモートＵＥは、無線基地局間とリレーを適用して通信（リレーデータの送信）を行う場合、リレーノードＵＥを選択する。リレーノードＵＥを検出できない場合（例えば、リレー情報を受信できない場合）、リモートＵＥは、リレー検索に関する情報を送信（announce）する。リレー検索に関する情報（relay searching message）は、リレー動作を要求するリモートＵＥが、リレーノードＵＥを検索するために送信する信号に相当する。これによってリレー情報を送信しているリレーノードＵＥが優先的に選択され、リレーノード間の接続優先度設定が可能になる。
リモートＵＥは、リレー検索に関する情報（以下、「リレー検索メッセージ」と記す）を所定のリソース領域（resource pool）に多重して送信することができる。例えば、リモートＵＥは、ディスカバリメッセージを利用（reuse）してリレー検索メッセージを送信することができる。ディスカバリメッセージとは、Ｄ２Ｄにおいて他のユーザ端末を見つけ出すために利用されるメッセージである。
あるいは、リモートＵＥは、ユーザ端末間で直接通信するためのＤ２Ｄコミュニケーションで利用する制御信号であるＳＣＩ（Ｓｉｄｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）及び／又はデータチャネルを利用（reuse）してリレー検索メッセージを送信することができる。例えば、ＳＣＩ用に用いるＰＳＣＣＨ（Physical Sidelink Cotrol Channel）及び／又はＰＳＳＣＨ（Physical Sidelink Shared Channel）を利用することができる。
リレー検索メッセージは、リモートＵＥの識別情報（Remote UE ProSe ID）、リモートＵＥが同期するＤ２Ｄ用同期信号の識別情報（D2DSS ID）、及びリモートＵＥがリレー検索メッセージを送信してからの期間に関する情報のうち少なくともいずれかを含んだ情報とすることができる。
また、リレー検索メッセージの送信に利用されるリソース領域は、あらかじめリモートＵＥに設定することができる（preconfigured）。あるいは、無線基地局が当該リソース領域を上位レイヤシグナリング等でリモートＵＥに設定することができる。例えば、リモートＵＥが無線基地局のカバレッジ外にある場合、リモートＵＥはあらかじめ定義されたリソース領域を利用する。また、リモートＵＥが無線基地局のカバレッジ内にある場合、リモートＵＥは無線基地局から通知されたリソース領域を利用することができる。
また、リレー検索メッセージ（リレーサーチアナウンシング信号／メッセージ）用のリソース領域（リレーサーチアナウンシング用リソース）は、リレーノードＵＥが送信するリレー情報（リレーアナウンシング信号／メッセージ）用のリソース領域（リレーアナウンシング用リソース）と同じ領域とすることもできる（図４Ａ参照）。あるいは、リレー検索メッセージ用のリソース領域は、リレー情報（以下、「リレー能力情報」と記す）用のリソース領域と異なる領域とすることができる（図４Ｂ参照）。例えば、リレーディスカバリ用リソースプールを時分割して上記２種類のメッセージそれぞれの送信領域に分けてもよいし、異なるリソースプールをそれぞれのメッセージ送信に用いてもよい。
また、リレー検索メッセージ用のリソース領域は、リレー能力情報用のリソース領域より時間方向において所定期間前に設定してもよい(図４Ｂ参照)。所定期間は、少なくともリレーノードＵＥがＲＲＣアイドル状態からＲＲＣ接続状態に移行できる期間とすることができる。これにより、ＲＲＣアイドル状態のリレーノードＵＥは、リレー検索メッセージを受信した後にＲＲＣ接続状態に移行してすぐにリレー能力情報を送信することができる。これにより、リレー動作の遅延を低減することが可能となる。
また、リモートＵＥは、リレー検索メッセージを所定期間及び／又は所定回数だけ繰り返して送信してもよい。所定期間及び／又は所定回数は、あらかじめ定義された固定値を用いてもよいし、無線基地局等から設定された値を用いてもよい。リモートＵＥがリレー検索メッセージを繰り返し送信することにより、リレーノードＵＥは、リモートＵＥから送信されるリレー検索メッセージを適切に受信することが可能となる。
また、リモートＵＥは、異なるリレーノードＵＥから送信されるリレー能力情報を所定数以上受信した場合にリレー検索メッセージの送信を停止する構成としてもよい（図５参照）。図５では、リモートＵＥが２個のリレーノードＵＥを検出した場合にリレー検索メッセージの送信を停止する場合を示している。
図５における第１のリソース領域＃１では、リレーＵＥがリレー検索メッセージを送信し、当該リレー検索メッセージをリレーノードＵＥ１が検出し、リレーノードＵＥ２が検出できない場合を示している。第２のリソース領域＃２では、リレーＵＥがリレー検索メッセージを送信すると共に、リレーノードＵＥ１がリレー能力情報を送信する場合を示している。さらに、リレーノードＵＥ１とＵＥ２がリレー検索メッセージを受信し、リモートＵＥがリレーノードＵＥ１から送信されたリレー能力情報を受信する場合を示している。
第３のリソース領域＃３では、リレーＵＥがリレー検索メッセージを送信すると共に、リレーノードＵＥ１とＵＥ２がリレー能力情報を送信する場合を示している。さらに、リモートＵＥがリレーノードＵＥ２から送信されたリレー能力情報を受信できない場合を示している。第４のリソース領域＃４では、リレーＵＥがリレー検索メッセージを送信すると共に、リレーノードＵＥ１とＵＥ２がリレー能力情報を送信する場合を示している。さらに、リモートＵＥがリレーノードＵＥ２から送信されたリレー能力情報を受信した場合を示している。第４のリソース領域＃３において、リモートＵＥは、リレー検索メッセージを送信してから、２個のリレーノードＵＥから送信されるリレー能力情報を受信したため、この時点でリレー検索メッセージの送信を終了する。つまり、リレーＵＥは、第５のリソース領域＃５において、リレー検索メッセージは送信しない。
なお、リレー検索メッセージの送信回数及び／又は送信期間は、あらかじめ定義された固定値を用いてもよいし、無線基地局等から設定された値を用いてもよい。また、リレー検索メッセージを送信してから受信したリレー能力情報の数に基づいて、リレー検索メッセージの送信停止を制御することも可能である。このように、リレーノードＵＥを所定数検出した場合に、リレー検索メッセージを停止することにより、リモートＵＥの消費電力の増加を抑制することができる。
また、リモートＵＥが送信するリレー検索メッセージと、リレーノードＵＥが送信するリレー能力情報でリソース領域を共有する場合（図５参照）、リレー検索メッセージの送信構成（configuration）と、リレー能力情報の送信構成が異なるように設定することができる。なお、各送信に利用する構成は、再送数、送信電力、送信期間及び送信発生率の少なくとも一つが異なる構成とすることができる。
＜リレーノードＵＥ動作＞
リレーノードＵＥは無線基地局（ｅＮＢ）からの上位レイヤシグナリングに基づいて個別に設定されてもよいし、無線基地局から通知されたＲＳＲＰ閾値に基づいてユーザ端末側で設定されてもよい。例えば、ＲＳＲＰなど無線品質値の上限・下限を設定することにより、セル中心やセル端のユーザ端末がリレーを行って干渉を増加させる、あるいはリレーに不十分なリンク品質でリレーを行うことを抑制することができる。
リレーノードＵＥは、所定条件に基づいてＲＲＣアイドル状態（又はＤＲＸモード）に移行した場合、リモートＵＥに周期送信するリレー情報の送信を停止する。一方で、リモートＵＥから送信されるリレー検索に関する情報（リレー検索メッセージ）の受信は行う。
リレーノードＵＥは、リモートＵＥから送信されるリレー検索メッセージを検出し、受信したリレー検索メッセージ数（例えば、異なるリモートＵＥから送信されたリレー検索メッセージ数）をカウントする。そして、リレー検索メッセージ数が所定条件を満たした場合に、リレーノードＵＥは、ＲＲＣ接続状態又は通常モードに移行し、リレー能力情報を送信する構成とすることができる。
例えば、リレーノードＵＥは、異なるリレー検索メッセージを所定数以上検出した場合に、ＲＲＣ接続状態又は通常モードに移行する。リレー検索メッセージの検出数は、固定値であってもよいし、無線基地局から設定された値であってもよい。又は、リレー検索メッセージの検出数は、非ゼロセット（non-zero set、例えば｛０、１、２、３｝）から選択された値としてもよい。
あるいは、リレーノードＵＥは、リモートＵＥにおけるリレー検索メッセージの送信時（リレーノードＵＥにおける受信時）から所定期間経過した場合に、ＲＲＣ接続状態又は通常モードに移行する構成としてもよい。なお、所定期間は、固定値であってもよいし、無線基地局から設定された値であってもよい。又は、所定期間は、非ゼロセット（non-zero set、例えば｛０、リレーディスカバリが送信されるcommunication/discoveryリソースプールの周期の定数倍の数値リスト）から選択された値としてもよい。
あるいは、ＲＲＣアイドル状態（又はＤＲＸモード）のリレーノードＵＥはリモートＵＥからの接続要求（例えばＩＰアドレス割り当て要求など）を受信した後にＲＲＣ接続状態に移行してもよい。この場合、リモートＵＥはリレーノードＵＥのＲＲＣ状態に応じた受信時間ウィンドウを接続要求に対する応答に対して設定してもよい。例えば、ＲＲＣアイドル状態のリレーノードＵＥからの応答に対して広い時間ウィンドウや遅延した時間ウィンドウを設定してもよい。そのためにリモートＵＥからのリレー検索メッセージへの応答にリレーノードの接続状態や受信ウィンドウなどの状態情報を含めてもよい。あるいは、リモートＵＥがＭｏｄｅｌ Ｂ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙを用いる場合、リモートＵＥはＲＲＣアイドル状態（又はＤＲＸモード）であると認識して上記の受信動作を切り替えてもよい。
また、リレーノードＵＥは、当該リレーノードＵＥのバッテリー残量等を考慮してＲＲＣ接続状態又は通常モードへの移行を制御することがきる。なお、バッテリー残量の条件は、リレーノードＵＥ固有に設定してもよいし、セル固有のパラメータとして他のユーザ端末及び／又は無線基地局から通知する構成としてもよい。
また、リレーノードＵＥは、当該リレーノードＵＥが受信したリレー検索メッセージ数（異なるリレー検索メッセージ）に関する情報をリレー能力情報に含めて送信することができる。これにより、リレー能力情報を受信したユーザ端末（例えば、リモートＵＥ）は、リレー能力情報の送信元であるリレーノードＵＥが中継可能なリモートＵＥ数を把握することができる。
＜リレーノードＵＥ選択＞
リモートＵＥは、所定条件に基づいてリレー動作を適用するためのリレーノードＵＥを選択する。例えば、リモートＵＥは、以下に示すように、複数のリレーノードＵＥ（ＲＲＣ接続状態のリレーノードＵＥとＲＲＣアイドル状態のリレーノードＵＥ）の合計消費電力を考慮して所定のリレーノードＵＥを選択することができる。
ＲＲＣ接続状態のユーザ端末が単位時間あたりに消費するエネルギーを「ａ」とし、ＲＲＣアイドル状態のユーザ端末が単位時間あたりに消費するエネルギーを「ｂ」と仮定する（ａ＞ｂ）。この場合、複数のリレー候補とリモートＵＥが存在する場合、リレーノードＵＥのエネルギー消費の合計は、ａ×（ＲＲＣ接続状態のリレーノードＵＥ）＋ｂ×（ＲＲＣアイドル状態のリレーノードＵＥ）と仮定することができる。そのため、合計エネルギー（電力の合計値）を最小化するための一つの方法として、リモートＵＥをカバーするリレーノードＵＥ数を最小にすることが考えられる。
このような手法は、最小セットカバープロブレム（Minimum set cover problem）として知られており、具体的には、グリーディアルゴリズム（greedy algorithm）等を利用することができる。
例えば、リレーノードＵＥが受信したリレー検索メッセージ数に関する情報をリレー能力情報に含めて送信する場合、各リモートＵＥは、受信したリレー能力情報の中で最もリレー検索メッセージ数が多いリレーノードＵＥを優先して選択することができる。
図６にリモートＵＥがリレーノードＵＥを選択する方法の一例を示す。図６Ａは、各リモートＵＥ（Ｍ１−Ｍ３）がリレー検索メッセージを送信し、リレーノードＵＥ（Ｒ１−Ｒ３）がリレー検索メッセージを受信する場合を示している。また、図６Ａでは、リレーノードＵＥ（Ｒ１−Ｒ３）がＲＲＣアイドル状態である（リレー能力情報を送信しない）場合を示している。以下の説明では、Ｒ１はＭ１から送信されるリレー検索メッセージを受信し、Ｒ２はＭ１−Ｍ３から送信されるリレー検索メッセージを受信し、Ｒ３はＭ３から送信されるリレー検索メッセージを受信する場合を想定する。
リレー検索メッセージを受信したリレーノードＵＥ（Ｒ１−Ｒ３）は、所定条件に基づいてＲＲＣアイドル状態からＲＲＣ接続状態に移行すると共に、リレー能力情報を送信する（図６Ｂ参照）。リレー能力情報には、各リレーノードＵＥが受信したリレー検索メッセージ数に関する情報が含まれている。ここでは、Ｒ１、Ｒ３から送信されるリレー能力情報には、リレー検索メッセージ受信数が１である情報が含まれ、Ｒ２から送信されるリレー能力情報には、リレー検索メッセージ受信数が３である情報が含まれている。
各リモートＵＥ（Ｍ１−Ｍ３）は、受信したリレー能力情報に基づいてリレー動作を適用するリレーノードＵＥを選択する。ここでは、各リモートＵＥは、リレー検索メッセージ受信数が最も多いリレーノードＵＥ（Ｒ２）を選択する（図６Ｃ参照）。これにより、リモートＵＥ（Ｍ１−Ｍ３）は、リレーノードＵＥ（Ｒ２）を介して無線基地局と通信を行う。一方で、リモートＵＥに選択されなかったリレーノードＵＥ（Ｒ１、Ｒ３）は、所定期間に他のリモートＵＥからリレー要求（例えば、リレー検索メッセージ）を受信しない場合に、ＲＲＣアイドル状態（又は、ＤＲＸモード）に移行する。
＜アウトオブカバレッジリレー＞
本実施の形態は、全てのユーザ端末がＲＲＣアイドル状態である場合（ＯＯＣ：Out Of Coverage）のＤ２Ｄリレーにも適用することができる。図７に、アウトオブカバレッジリレーにおけるリレー動作の一例を示す。ここでは、リレーデバイス（Ｒ１−Ｒ３）が、ソースデバイス（Ｓ１、Ｓ２）と宛先デバイス（Ｍ１、Ｍ２）を中継する場合を想定する。なお、アウトオブカバレッジでは、ソースデバイス、リレーデバイス及び宛先デバイスは、無線基地局との接続維持が必ずしも必要とされない。
リレーデバイスは、所定期間にわたって当該リレーデバイス（リレーＵＥ）にアタッチする宛先デバイス（リモートＵＥ）がない場合、リレー能力情報の送信を停止することができる（図７Ａ参照）。
一方で、宛先デバイス（Ｍ１、Ｍ２）は、リレー動作を適用する際にリレーデバイスを発見できない（例えば、リレー能力情報を受信できない）場合、リレー検索メッセージを送信する（図７Ｂ参照）。なお、ここでは、宛先デバイスＭ１がソースデバイスＳ１との通信を要求し、宛先デバイスＭ２がソースデバイスＳ２との通信を要求する場合を想定している。
リレー検索メッセージを受信したリレーデバイスは、リレー検索メッセージの受信数に関する情報を含むリレー能力情報を送信する（図７Ｃ参照）。ここでは、Ｒ１から送信されるリレー能力情報には、Ｓ１用リレー検索メッセージ受信数が１である情報が含まれている。また、Ｒ２から送信されるリレー能力情報には、Ｓ１用とＳ２用リレー検索メッセージ受信数がそれぞれ１（合計２）である情報が含まれている。また、Ｒ３から送信されるリレー能力情報には、Ｓ２用リレー検索メッセージ受信数が１である情報が含まれている。
各宛先デバイス（Ｍ１、Ｍ２）は、受信したリレー能力情報に基づいてリレー動作を適用するリレーデバイスを選択する。ここでは、各宛先デバイスは、リレー検索メッセージ受信数が最も多いリレーデバイス（Ｒ２）を優先的に選択する（図７Ｄ参照）。この場合、宛先デバイスＵＥ（Ｍ１、Ｍ２）は、それぞれリレーデバイス（Ｒ２）を介してソースデバイスＳ１、Ｓ２と通信を行う。
このように、アウトオブカバレッジリレーにおいても、リレーデバイスの接続状況等を考慮してリレー動作を制御することができる。これにより、リレーデバイスの合計消費電力の増加を抑制することができる。
なお、本実施の形態において、リモートＵＥがリレーノードＵＥを選択する方法として、複数の条件を組み合わせてもよい。例えば、リモートＵＥは、リレーノードＵＥから受信した能力情報に含まれるリレー検索情報の受信数と、リレーノードＵＥのＵＬ送信電力を考慮して所定のリレーノードＵＥを選択してもよい。例えば、リレーノードＵＥの送信パワーを「ｐ」、リレー検索メッセージ数を「Ｎ」とした場合、リモートＵＥは、Ｎ／ｐの値に基づいてリレーノードＵＥを優先的に選択することができる。
あるいは、リモートＵＥは、リレーノードＵＥから受信した能力情報に含まれるリレー検索情報の受信数と、リレーノードＵＥのスループットを考慮して所定のリレーノードＵＥを選択してもよい。例えば、リレーノードＵＥのスループットを「Ｔｈ」、リレー検索メッセージ数を「Ｎ」とした場合、リモートＵＥは、ａ×Ｎ＋ｂ×Ｔｈの値に基づいてリレーノードＵＥを優先的に選択することができる。なお、ａ、ｂは所定のパラメータである。
（第２の態様）
第２の態様では、ＲＲＣアイドル状態又はＤＲＸモードであるリレーノードＵＥ（リレー候補）が、リレー情報（relay capability、relay capacity等）の送信を行う場合のリレーノードＵＥ動作とリモートＵＥ動作について説明する。
＜リレーノードＵＥ動作＞
リレーノードＵＥは、所定条件に基づいてＲＲＣアイドル状態（又はＤＲＸモード）に移行した場合、リモートＵＥに送信するリレー情報の送信を継続して行う。但し、ＲＲＣ接続状態におけるリレー能力情報の送信構成（又は送信方法）と、ＲＲＣアイドル状態におけるリレー能力情報の送信構成（又は送信方法）を変更して適用することができる。
リレーノードＵＥは、当該リレーノードＵＥの接続状態（ＲＲＣ接続状態／ＲＲＣアイドル状態）を識別できるようにリレー能力情報の送信を制御する。例えば、リレーノードＵＥの接続状態を識別するビット情報（例えば、１ビット）をリレー能力情報に含めることができる。この場合、ＲＲＣ接続状態のリレーノードＵＥが送信するリレー能力情報と、ＲＲＣアイドル状態のリレーノードＵＥが送信するリレー能力情報を同じリソース領域（例えば、ユーザ端末が自律的に割当て可能なリソース領域（Type1 discovery又はMode2 communication用リソースプール））に割当てることができる（図８Ａ参照）。
リモートＵＥは、受信したリレー能力情報に含まれるビット情報に基づいて、リレーノードＵＥの接続状態を把握することができる。
また、リレーノードＵＥは、当該リレーノードＵＥの接続状態を識別できるように、リレー能力情報の送信構成（又は送信方法）を接続状態に応じて変更することができる。例えば、リレーノードＵＥは、ＲＲＣ接続状態で送信するリレー能力情報と、ＲＲＣアイドル状態で送信するリレー能力情報を異なるリソース領域に割当てることができる（図８Ｂ参照）。
一例として、ＲＲＣアイドル状態のリレーノードＵＥは、ユーザ端末が自律的に割当て可能なリソース領域（Type1 discovery又はMode2 communication用リソースプール）を利用する。一方で、ＲＲＣ接続状態のリレーノードＵＥは、無線基地局から設定されるリソース領域（Type2B discovery用リソースプール）を利用する。もちろん、リソース領域はこれに限られない。
＜リモートＵＥ動作＞
リモートＵＥは、各リレーノードＵＥから送信されるリレー能力情報に基づいて、各リレーノードＵＥの接続状態を把握し、所定のリレーノードＵＥを選択する。例えば、リモートＵＥは、ＲＲＣ接続状態のリレーノードＵＥを優先的に選択することができる。これにより、リレー動作の遅延を低減すると共に、リレー動作における合計消費電力を低減することができる。
＜ＲＲＣアイドル状態のリレーノードＵＥの選択＞
リモートＵＥが、受信したリレー能力情報等に基づいてＲＲＣアイドル状態のリレーノードＵＥを選択する場合（例えば、ＲＲＣ接続状態のリレーノードＵＥがない場合）を想定する。かかる場合、リモートＵＥに選択されたリレーノードＵＥは、所定メッセージに基づいてアクティブ状態／ＲＲＣ接続状態へ移行することができる。所定メッセージとしては、上記図１に示したＳＡ２手順（SA2 procedures）におけるステップ４においてリモートＵＥから送信されるＲＳメッセージ（ルータ要請）が挙げられる。
あるいは、所定メッセージとして、リモートＵＥから送信されるＤ２Ｄデータ及び／又はディスカバリメッセージが挙げられる。なお、当該メッセージは、リレーノードＵＥを介してネットワーク（ＮＷ）との接続を要求するリモートＵＥから送信される。
また、リモートＵＥがＲＲＣアイドル状態のリレーノードＵＥを選択する場合、リモートＵＥはリレーノードＵＥのＲＲＣ接続が確立されるまでの間、待機する必要がある（図９参照）。リモートＵＥが待機する期間（待機期間ウィンドウ（waiting time window））は、固定値又はリレーノードＵＥから設定された値とすることができる。つまり、リモートＵＥがＲＲＣ接続状態のリレーノードＵＥを選択した場合の待機期間と、ＲＲＣアイドル状態のリレーノードＵＥを選択した場合の待機期間が異なることとなる。
リモートＵＥの待機期間が満了するタイマ（expiration timer）は、アイドル状態のリレーノードＵＥから送信されるリレー能力情報等に含めることができる。例えば、ＲＲＣアイドル状態のリレーノードＵＥは、タイマが満了しない限り、タイマが含まれるリレー能力情報の送信（アナウンス）を行うことができる。図１０では、ＲＲＣアイドル状態の期間がタイマ期間（timer duration）に対応する場合を示している。例えば、リレーノードＵＥは、タイマ期間にアナウンスするリレー能力情報にタイマに関する情報を含めて送信することができる。
また、タイマは無線基地局により設定される構成としてもよく、かかる場合当該無線基地局からの上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）により延長又は満了を制御することができる。また、タイマが満了した場合、ＲＲＣアイドル状態のユーザ端末は、ＲＲＣ接続モードに移行し、ユーザ能力情報の送信（アナウンス）を続けることができる。
リレーノードＵＥがＲＲＣアイドル状態の場合、ＲＲＣ接続状態の場合と異なるリレー能力情報の送信構成（announcing configuration）を適用することができる。リレー能力情報の送信構成は、送信期間（announcing period）、送信発生率（announcing probability）、送信パワー（announcing Ts power）、再送数（Num. of retransmission）等を含んでいる。例えば、ＲＲＣ接続状態で送信されるリレー能力情報とＲＲＣアイドル状態で送信されるリレー能力情報は、同じリソース領域を共有する一方で、異なる送信発生率及び／又は送信電力を適用することができる。図１１は、ＲＲＣ接続状態で送信されるリレー能力情報の送信発生率を１、ＲＲＣアイドル状態で送信されるリレー能力情報の送信発生率を０．５とした場合を示している。
なお、各接続状態の送信構成は、あらかじめ設定してもよいし、無線基地局から送信される下り信号（例えば、ＲＲＣシグナリング、報知信号等）に基づいて設定することができる。ＲＲＣアイドル状態で送信されるリレー能力情報の送信期間、送信発生率、及び／又は送信パワーは、ＲＲＣ接続状態に対する割合として設定することができる。
（リレーノードＵＥ動作）
図１２にリレーノードＵＥ動作の一例を示す。リレーノードＵＥは、まずリレーノードＵＥの接続状態（ＲＲＣ接続状態又はＲＲＣアイドル状態）を判断する（ＳＴ０１）。ＲＲＣ接続状態である場合（ＳＴ０１−ＹＥＳ）、リレーノードＵＥは、リレー能力情報の送信を維持する（ＳＴ０２）。リレーノードＵＥは、所定期間（Ｔ１）においてアタッチするリモートＵＥの有無を判断し（ＳＴ０３）、アタッチするリモートＵＥが存在する場合（ＳＴ０３−ＮＯ）、リレー能力情報の送信を維持する。また、アタッチするリモートＵＥが存在しない場合（ＳＴ０３−ＹＥＳ）、既存システムにおけるＲＲＣアイドル状態への移行条件を満たせばＲＲＣアイドル状態に移行する（ＳＴ０４）。
リレーノードＵＥがＲＲＣアイドル状態である場合（ＳＴ０１−ＮＯ）、リレーノードＵＥは上記第１の態様（Ａｌｔ１）又は上記第２の態様（Ａｌｔ２）を適用する。Ａｌｔ１では、ＲＲＣアイドル状態のリレーノードＵＥは、リレー能力情報の送信を停止し（ＳＴ１１）、リモートＵＥから送信されるリレー検索メッセージを監視する（ＳＴ１２）。リレー検索メッセージを受信した場合（ＳＴ１３−ＹＥＳ）、受信したリレー検索メッセージをカウントする（ＳＴ１４）。リレー検索メッセージの受信数又は受信期間が所定値を満たす場合（ＳＴ１５−ＹＥＳ）、ＲＲＣ接続状態に移行し、リレー検索メッセージの受信数をリレー能力情報に含めて送信する（ＳＴ１６）。
Ａｌｔ２では、ＲＲＣアイドル状態のリレーノードＵＥは、接続状態を識別できるようにリレー能力情報の送信を制御する（ＳＴ２１）。リモートＵＥから選択された後にタイマが満了する場合又はリモートＵＥから所定のアタッチ要求がある場合（ＳＴ２２−ＹＥＳ）、リレーノードＵＥはＲＲＣ接続状態に移行する（ＳＴ２３）。
（リモートＵＥ動作）
図１３にリモートＵＥ動作の一例を示す。リモートＵＥは、リレー能力情報を検出する（ＳＴ３０）。リモートＵＥがリレー能力情報を受信できない場合（ＳＴ３１−ＮＯ）、第２の態様（Ａｌｔ２）ではリレー能力情報の検出を続ける。
一方で、第１の態様（Ａｌｔ１）では、リモートＵＥがリレー能力情報を受信できない場合（ＳＴ３１−ＮＯ）、リモートＵＥは、リレー検索メッセージを送信する（ＳＴ３２）と共にリレー能力情報の検出を維持する（ＳＴ３３）。所定条件（リレー検索メッセージのタイマ満了、リレー能力情報の受信数、及び／又は検出したリレーノードＵＥ数等）を満たす場合（ＳＴ３４−ＹＥＳ）、リレー検索メッセージを停止し（ＳＴ３５）、リレー能力情報の受信有無を判断する（ＳＴ３６）。リレー能力情報を受信した場合（ＳＴ３６−ＹＥＳ）、リレー能力情報に含まれるリレー検索メッセージ受信数が最も多いリレーノードＵＥを優先的に選択し（ＳＴ３７）、リレー動作を行う（ＳＴ３８）。
リモートＵＥがリレー能力情報を受信した場合（ＳＴ３１−ＹＥＳ）、第１の態様（Ａｌｔ１）ではリレー動作を行う（ＳＴ３８）。一方で、第２の態様（Ａｌｔ２）では、リモートＵＥがリレー能力情報を受信した場合（ＳＴ３１−ＹＥＳ）、リモートＵＥが、ＲＲＣ接続状態のリレーノードＵＥの検出を判断する（ＳＴ４１）。リレーノードＵＥを検出した場合（ＳＴ４１−ＹＥＳ）、ＲＲＣ接続状態のリレーノードＵＥを優先的に選択して（ＳＴ４２）、リレー動作を行う（ＳＴ３８）。なお、ＲＲＣ接続状態のリレーノードＵＥが複数ある場合、第１の態様と同様の方法を適用することができる。
リモートＵＥが、ＲＲＣ接続状態のリレーノードＵＥを検出できない場合（ＳＴ４１−ＮＯ）、リモートＵＥはＲＲＣアイドル状態のリレーノードＵＥを選択して、アタッチ／アクセス要求を行う（ＳＴ４３）。その後、リモートＵＥは、所定期間（time window）待機した後（ＳＴ４４）、ＲＲＣ接続状態に移行したリレーノードＵＥとリレー動作を行う（ＳＴ３８）。
＜変形例＞
なお、本実施の形態は、上記第１の態様（Ａｌｔ１）と上記第２の態様（Ａｌｔ２）を組み合して（共存させて）適用することができる。ユーザ端末に第１の態様の動作又は第２の態様の動作のいずれか一方を設定してもよいし、第１の態様の動作と第２の態様の動作を適宜組み合わせて適用してもよい。例えば、ＲＲＣアイドル状態（又はＤＲＸモード）に移行したリレーノードＵＥがリレー能力情報を送信するか否かは、あらかじめ設定してもよいし、無線基地局から設定してもよい。無線基地局から設定する場合、ユーザ固有又はセル固有の下り信号を用いてリレーノードＵＥに通知することができる。
また、第１の態様と第２の態様を組み合わせて適用する場合、第１の態様を適用するリレーノードＵＥと第２の態様を適用するリレーノードＵＥが存在する場合、リモートＵＥは、第２の態様を適用するリレーノードＵＥを選択する構成とすることができる。但し、ＲＲＣ接続状態のリレーノードＵＥを優先的に選択できる場合は第１の態様を適用する構成としてもよい。
（リモートＵＥ動作）
図１４にリモートＵＥ動作の一例を示す。リモートＵＥは、リレー能力情報を検出する（ＳＴ５０）。リモートＵＥがリレー能力情報を受信できない場合（ＳＴ５１−ＮＯ）、リモートＵＥは、リレー検索メッセージを送信する（ＳＴ５２）と共にリレー能力情報の検出を維持する（ＳＴ５３）。所定条件（リレー検索メッセージのタイマ満了、リレー能力情報の受信数、及び／又は検出したリレーノードＵＥ数等）を満たす場合（ＳＴ５４−ＹＥＳ）、リレー検索メッセージを停止し（ＳＴ５５）、リレー能力情報の受信有無を判断する（ＳＴ５６）。リレー能力情報を受信した場合（ＳＴ５６−ＹＥＳ）、リレー能力情報に含まれるリレー検索メッセージ受信数が最も多いリレーノードＵＥを優先的に選択し（ＳＴ５７）、リレー動作を行う（ＳＴ５８）。
リモートＵＥがリレー能力情報を受信した場合（ＳＴ５１−ＹＥＳ）、リモートＵＥが、ＲＲＣ接続状態のリレーノードＵＥの検出を判断する（ＳＴ６１）。リレーノードＵＥを検出した場合（ＳＴ６１−ＹＥＳ）、ＲＲＣ接続状態のリレーノードＵＥを優先的に選択して（ＳＴ６２）、リレー動作を行う（ＳＴ５８）。なお、ＲＲＣ接続状態のリレーノードＵＥが複数ある場合、第１の態様と同様の方法を適用することができる。
リモートＵＥが、ＲＲＣ接続状態のリレーノードＵＥを検出できない場合（ＳＴ６１−ＮＯ）、リモートＵＥはＲＲＣアイドル状態のリレーノードＵＥを選択して、アタッチ／アクセス要求を行う（ＳＴ６３）。その後、リモートＵＥは、所定期間（time window）待機した後（ＳＴ６４）、ＲＲＣ接続状態に移行したリレーノードＵＥとリレー動作を行う（ＳＴ５８）。
（第３の態様）
第３の態様では、リレーノードＵＥから送信されるリレー情報（リレー能力情報、リレーディスカバリ情報とも呼ぶ）を、リレーノードＵＥがＲＲＣ接続状態（RRC_connected）へ移行可能であるかに応じて制御する場合について説明する。
ＲＲＣアイドル状態（RRC_idle）のリレーノードＵＥが、リレー情報の送信をサポートする場合（例えば、上記第２の態様）を想定する。かかる場合、リモートＵＥは、ＲＲＣアイドル状態のリレーノードＵＥから送信されたリレー情報に基づいてリレー動作を要求することが想定される。
しかし、ＲＲＣアイドル状態のリレーノードＵＥがＲＲＣ接続状態に移行できない場合、当該リレーノードＵＥを利用したリレー動作を行うことができない。また、この場合、ＲＲＣ接続状態へ移行できないリレーノードＵＥから送信されるリレー情報や、当該リレー情報を受信したリモートＵＥの処理が無駄になってしまい、リレー接続確立のための遅延が増加する可能性がある。
また、ＲＲＣアイドル状態（RRC_idle）のリレーノードＵＥが、リレー情報の送信は行わず、リモートＵＥからの情報に基づいて応答する場合（例えば、上記第２の態様、又はモデルＢ）を想定する。かかる場合、リモートＵＥは、当該リモートＵＥからの要求に対してリレーノードＵＥが応答する情報に基づいてリレー動作を行うことが想定される。
しかし、リモートＵＥからの要求を受信したリレーノードＵＥがＲＲＣ接続状態に移行できない場合、当該リレーノードＵＥを利用したリレー動作を行うことができない。また、この場合、ＲＲＣ接続状態へ移行できないリレーノードＵＥから送信する応答信号や、当該応答信号を受信したリモートＵＥの処理が無駄になってしまい、リレー接続確立のための遅延が増加する可能性がある。
そのため、第３の態様では、リレーノードＵＥ（リレー候補）がＲＲＣ接続状態への移行可否（所定条件を満たすか否か）に応じて、リレー情報の送信を制御する。なお、リレー情報としては、モデルＡにおけるリレーノードＵＥから送信されるリレー情報に限られず、リモートＵＥから送信される信号（モデルＢにおける要求信号、第２の態様におけるリレー検索メッセージ）に対する応答信号を含んでもよい。
＜ＲＲＣアイドル時にリレー情報送信をサポートする場合＞
まず、ＲＲＣアイドル状態のリレーノードＵＥがリレー情報の送信をサポートする場合について説明する。
この場合、ＲＲＣアイドル状態のリレーノードＵＥに対して、リレー情報の送信条件を設定することができる。リレー情報の送信条件としては、ＲＲＣ接続状態を確立できる状態（又は、ＲＲＣ接続状態を確立できない状態）を設定することができる。ＲＲＣアイドル状態のリレーノードＵＥは、設定された送信条件に基づいてリレー動作に関する信号の送信を制御する。
リレー動作に関する信号の送信条件は、あらかじめ仕様等で定義してもよいし、無線基地局からリレーノードＵＥに設定（Configure）する構成としてもよい。無線基地局がリレーノードＵＥに対してリレー情報の送信条件を設定する場合、報知情報（ＳＩＢ：System Information Block）、上位レイヤシグナリング等を用いることができる。
例えば、所定条件に基づいてリレー動作が可能なセルに対してＲＲＣ接続状態を確立できないと判断したユーザ端末は、リレー動作に関する信号の送信を行わないように制御することができる。リレー動作に関する信号としては、（１）リレーノードＵＥから送信されるリレー情報、（２）他のＡＳ（Access Stratum）メッセージ、（３）ＩＰｖ６アドレス利用時のルータ広告（ＲＡ：Router Advertisement）及び／又はＩＰｖ４アドレス利用時のＤＨＣＰｖ４オファーが挙げられる。リレーノードＵＥにおいて、上記（１）〜（３）の全ての信号の送信を行わないように制御してもよいし、所定の信号の送信を行わないように制御することもできる。
リレー動作に関する信号の送信を行わない条件（例えば、ユーザ端末がＲＲＣ接続状態を確立できないと判断する条件）としては、（Ａ）セルへのアクセスが制限される場合、（Ｂ）ＲＲＣ接続が拒絶された場合（RRCConnectionRejectを受信した場合）、（Ｃ）ランダムアクセス手順で問題を検出した場合（例えば、無線リンク障害（Radio link Failure）が生じた場合）が挙げられる。
例えば、ユーザ端末は、RRCConnectionRejectを受信し、無線基地局から指定される所定期間内（既存システムで規定されているタイマ３０２又はタイマ３２５が動作中）である場合に、ＲＲＣ接続状態が確立できないと判断して、リレー情報等の送信を行わないように制御することができる。
また、リレー情報の送信条件として、（Ｄ）受信電力（ＲＳＲＰ）及び／又は受信品質（ＲＳＲＱ）を考慮してもよい。例えば、受信電力（ＲＳＲＰ）及び／又は受信品質（ＲＳＲＱ）が所定条件を見たさない場合、リレーノードＵＥはリレー情報等の送信を行わないように制御することができる。
このように、リレーノードＵＥが、当該リレーノードＵＥがＲＲＣ接続状態（RRC_connected）へ移行可能であるかに応じてリレー動作（リレー情報の送信）を制御することにより、リレーノードＵＥ及び／又はリモートＵＥの無駄な動作を抑制することができる。これにより、消費電力の増加を抑制することもできる。
＜ＲＲＣアイドル時にリレー情報送信をサポートしない場合＞
ＲＲＣアイドル状態のリレーノードＵＥがリレー情報の送信をサポートしない場合、リレーノードＵＥは、リモートＵＥから送信される信号（要求信号、リレー検索メッセージ）を受信して応答信号を送信する。
本実施の形態では、リレーノードＵＥが、リモートＵＥから送信される信号を受信するか否か（受信有無）を所定条件に基づいて制御することができる。また、リモートＵＥから送信される信号を受信した場合であっても、リレーノードＵＥが応答信号等（リレー情報等）を送信する前にＲＲＣ接続状態へ移行できるか判断し、移行有無に応じて応答信号等の送信を制御することができる。
具体的には、ＲＲＣアイドル状態のリレーノードＵＥに対して、リモートＵＥから送信される信号（例えば、モデルＢにおける要求信号等）の受信条件を設定することができる。要求信号の受信条件としては、所定の受信電力（ＲＳＲＰ）及び／又は受信品質（ＲＳＲＱ）を設定することができる。例えば、リレーノードＵＥは、リモートＵＥから送信される要求信号の受信電力及び／又は受信品質が所定値以上である場合に、当該要求信号を受信するように動作することができる。
リモートＵＥから送信される信号の受信条件は、あらかじめ仕様等で定義してもよいし、無線基地局からリレーノードＵＥに設定（Configure）する構成としてもよいし、ユーザ端末が上位レイヤの指示に従って設定してもよい。無線基地局がリレーノードＵＥに対してリレー情報の送信条件を設定する場合、報知情報（ＳＩＢ：System Information Block）、上位レイヤシグナリング等を用いることができる。
また、リモートＵＥから送信される要求信号等を受信したリレーノードＵＥがＲＲＣアイドル状態である場合、当該リレーノードＵＥは、リレー動作に関する信号を送信する前にＲＲＣ接続状態へ移行するように制御することができる。リレー動作に関する信号としては、（１）リレーノードＵＥから送信されるリレー情報、（２）他のＡＳ（Access Stratum）メッセージ、（３）ＩＰｖ６アドレス利用時のルータ広告（ＲＡ：Router Advertisement）及び／又はＩＰｖ４アドレス利用時のＤＨＣＰｖ４オファーが挙げられる。
リレーノードＵＥがＲＲＣ接続状態へ移行できないと判断した場合（例えば、所定期間内にＲＲＣ接続状態へ移行できない場合や基地局からリレー動作に関する信号の送信を許可されない場合）、リレーノードＵＥは、リレー動作に関する信号の送信を行わないように制御することができる。あるいは、リレーノードＵＥは、ＲＲＣ接続状態への移行が失敗したことを、リモートＵＥ及び／又は無線基地局へ通知する構成としてもよい。また、リレーノードＵＥは、ＲＲＣ接続状態へ移行できないと判断した場合に、リモートＵＥから要求信号の受信を行わない構成としてもよい。
このように、リレーノードＵＥがＲＲＣ接続状態へ移行できるか否かに応じてリレー動作を制御することにより、無駄な動作が発生することを抑制することができ、リレー接続に係る遅延の増加を抑制することができる。例えば、本発明の態様の一つに含まれる第３の態様は以下の構成とすることができる。
無線基地局及び他のユーザ端末と接続すると共に、前記無線基地局と前記他のユーザ端末間の通信を中継するユーザ端末であって、前記他のユーザ端末にリレー能力に関する情報を送信する送信部と、前記他のユーザ端末から送信されるリレー検索に関する情報を受信する受信部と、前記無線基地局との接続状態を制御する制御部と、を有し、前記送信部は、所定情報に基づいて前記無線基地局とＲＲＣ接続できるか否かを判断し、リレー能力に関する情報の送信を制御する。
＜変形例＞
上述した例では、リレーノードＵＥは、ＳＩＢで通知されるリレー情報の送信条件等に基づいて自律的にリレー情報の送信を決定することができる。一方で、リレーノードＵＥに対して、ＳＩＢを利用した送信条件等の通知が出来ない場合も想定される。かかる場合、ＲＲＣ接続（RRC_connected）が確立されているリレーノードＵＥは、上位レイヤシグナリングを用いてサービングセル（無線基地局）にリレー能力情報の送信要求を行う構成とすることができる。
リレーノードＵＥから送信要求を受けた無線基地局は、所定条件（例えば、上下リンクのスループットや無線品質、該当セルの混雑状況）に基づいてリレーノードＵＥからの要求を許可あるいは拒絶することができる。
（第４の態様）
第３の態様では、リレー情報（例えば、リレーディスカバリ）送信にリレーノードＵＥのＲＲＣ接続が必要か否かをＵＥ動作として規定する場合を示したが、本実施の形態はこれに限られない。例えば、リレー情報の送信にＲＲＣ接続が必要か否かをＵＥ動作として規定せず、報知情報（例えば、ＳＩＢ等）等を用いてリレー情報の送信に利用可能なリソースプールをユーザ端末に設定できる構成とすることもできる。
リレー情報の送信に利用可能なリソースプールを報知情報等でユーザ端末に設定することにより、ＲＲＣアイドル状態のユーザ端末に対してもリレー情報を送信させることができる。かかる構成は、例えば、郊外のマクロセルや、孤立したスモールセル等のカバレッジ内の端末数が少ないセルに対して好適に利用することができる。
また、リレー情報に利用可能なリソースプールを報知情報でユーザ端末に設定しない（例えば、ＲＲＣシグナリング等で設定する）ようにすることにより、ＲＲＣ接続状態のユーザ端末だけにリレー情報を送信させることが可能となる。かかる構成は、例えば、都市部のマクロセル等のカバレッジ内の端末数が多いセルに対して好適に利用することができる。
無線基地局は、報知情報（例えば、ＳＩＢ等）を用いてリレー情報の送信に利用可能なリソースプールを設定する場合、ユーザ端末（例えば、リレーノードＵＥ）に対して通常の送信リソースプール設定とは別にリレー情報（Relay discovery）送信用リソースプール設定を通知することができる（方法１）。あるいは、無線基地局は、リレー情報（Relay discovery）送信に用いられ得るリソースプールの中で、リレー情報（Relay discovery）送信に使用可能なリソースプールまたはリソースプール内の領域をビットマップ又はリソースプールインデックス等を用いて通知することができる（方法２）。
また、無線基地局は、ＲＲＣ接続状態のユーザ端末（リレーノードＵＥ）に対して、当該リレーノードＵＥからリレー情報送信要求を上位レイヤシグナリングで送信させて、当該ユーザ端末からの要求に基づいてリレーノードＵＥにおけるリレー情報の送信動作を制御してもよい。例えば、無線基地局は、リレーノードＵＥからの送信要求に基づいて、リレーノードＵＥに対して、当該リレーノードＵＥが自律的にリソースを選択できるリレー情報送信用リソースプール、又は所定のリソースを設定することができる。
この場合、リレーノードＵＥは、ユーザ端末が自律的に選択したリソース（リレー情報送信用リソースプール）又は無線基地局が設定した所定のリソースを用いてリレー情報を送信することができる。これにより、バックホールリンクの品質が十分な一部のユーザ端末に対して選択的にリレー情報を送信させる構成とすることができる。
また、（ｅ）ＭＢＭＳのように受信のためにＲＲＣ接続を必要としないデータをリレーできることを通知するためのリレー情報については独立にリレー情報の送信条件を設定できるように、報知信号で独立した設定情報を通知してもよい。例えば、（ｅ）ＭＢＭＳについてはＲＲＣアイドル（RRC_idle）でもリレー情報を送信可能として、それ以外のデータについてはＲＲＣ接続（RRC_connected）でのみリレー情報の送信を許可するなどの設定が考えられる。この報知情報には、（ｅ）ＭＢＭＳをＳＦＮ受信できるようリレー端末間で送信構成を共通化させるためのパラメータを含めてもよい。当該パラメータとしては、例えば、スクランブリング、ＤＭ−ＲＳ系列、リソース割り当て（受信（ｅ）ＭＢＭＳリソースとリレー送信リソースの対応付けなど）、変調符号化方式（ＭＣＳ）、上位レイヤヘッダ情報等が挙げられる。
（無線通信システムの構成）
以下、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの構成について説明する。この無線通信システムでは、上記各実施の態様に係るＤ２Ｄのリソース決定方法が適用される。また、上記第１の態様、第２の態様は適宜組み合わせて利用することができる。
図１５は、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの一例を示す概略構成図である。図１５に示すように、無線通信システム１は、複数の無線基地局１０と、各無線基地局１０によって形成されるセル内にあり各無線基地局１０と通信可能に構成された複数のユーザ端末２０Ａと、当該ユーザ端末２０Ａをリレーノードとして無線基地局１０と接続可能なユーザ端末２０Ｂを備えている。無線基地局１０は、それぞれ上位局装置３０に接続され、上位局装置３０を介してコアネットワーク４０に接続される。
ユーザ端末２０ＡはリレーノードＵＥに相当し、ユーザ端末２０ＢはリモートＵＥに相当する。なお、ユーザ端末２０Ａ、２０Ｂは、それぞれリレー動作（中継動作）を行うリレーノードとしての機能と、リモートＵＥとしての機能の双方を含む構成とすることができる。以下の説明では、ユーザ端末（単に、ユーザ端末２０と記す）が、リレーノードＵＥとリモートＵＥの双方の機能を有する場合について説明する。もちろん、本実施の形態はこれに限られない。
無線基地局１０は、所定のカバレッジを有する無線基地局である。なお、無線基地局１０は、相対的に広いカバレッジを有するマクロ基地局であってもよいし、局所的なカバレッジを有するスモール基地局であってもよい。
なお、マクロ基地局は、ｅＮＢ（eNodeB）、集約ノード、送信ポイントなどと呼ばれてもよい。スモール基地局は、マイクロ基地局、ピコ基地局、フェムト基地局、ＨｅＮＢ（Home eNodeB）、ＲＲＨ（Remote Radio Head）、送信ポイントなどと呼ばれてもよい。
各無線基地局１０が形成するセルでは、同一の周波数帯が用いられてもよいし、それぞれ異なる周波数帯が用いられてもよい。また、各無線基地局１０は、基地局間インターフェース（例えば、光ファイバ、Ｘ２インターフェース）を介して互いに接続されてもよい。
ユーザ端末２０は、例えばＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａ、ＦＲＡなどの各種通信方式に対応した端末であり、移動通信端末だけでなく固定通信端末を含んでもよい。ユーザ端末２０は、無線基地局１０を経由して他のユーザ端末２０と通信可能である。また、ユーザ端末２０は、無線基地局１０を経由せずに、他のユーザ端末２０とＤ２Ｄで通信可能である。
上位局装置３０には、例えば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、モビリティマネジメントエンティティ（ＭＭＥ）等が含まれるが、これに限定されない。
無線通信システム１では、無線アクセス方式として、下りリンクについてはＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）が適用され、上りリンクについてはＳＣ−ＦＤＭＡ（シングルキャリア−周波数分割多元接続）が適用される。なお、上り及び下りの無線アクセス方式は、これらの組み合わせに限られない。
無線通信システム１では、チャネルとして、各ユーザ端末２０で共有されるサイドリンク共有チャネル（ＰＳＳＣＨ：Physical Sidelink Shared Channel）、報知チャネル（ＰＳＢＣＨ：Physical Sidelink Broadcast Channel）、スケジューリング割当て（ＳＡ）等を送信するサイドリンク制御チャネル（ＰＳＣＣＨ：Physical Sidelink Control Channel）、ユーザ端末発見用に利用するサイドリンクディスカバリチャネル（ＰＳＤＣＨ：Physical Sidelink Discovery Channel）などが用いられる。
また、無線通信システム１では、上りリンクを用いてユーザ端末２０がＤ２Ｄ信号を送信することができる。なお、これに限られず、Ｄ２Ｄ信号は、上りリンクと異なる無線アクセス方式及び／又は異なる無線リソースを用いて送信されてもよい。
図１６は、本発明の一実施形態に係る無線基地局１０の全体構成図である。無線基地局１０は、ＭＩＭＯ伝送のための複数の送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部１０３と、ベースバンド信号処理部１０４と、呼処理部１０５と、伝送路インターフェース１０６とを備えている。なお、送受信部１０３は、送信部及び受信部から構成される。
下りリンクにより無線基地局１０からユーザ端末２０に送信されるユーザデータは、上位局装置３０から伝送路インターフェース１０６を介してベースバンド信号処理部１０４に入力される。
ベースバンド信号処理部１０４では、ユーザデータに関して、ＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）レイヤの処理、ユーザデータの分割・結合、ＲＬＣ（Radio Link Control）再送制御などのＲＬＣレイヤの送信処理、ＭＡＣ（Medium Access Control）再送制御（例えば、ＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）の送信処理）、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse Fast Fourier Transform）処理、プリコーディング処理などの送信処理が行われて各送受信部１０３に転送される。また、下り制御信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換などの送信処理が行われて、各送受信部１０３に転送される。
各送受信部１０３は、ベースバンド信号処理部１０４からアンテナ毎にプリコーディングして出力された下り信号を無線周波数帯に変換して送信する。送受信部１０３で周波数変換された無線周波数信号は、アンプ部１０２により増幅され、送受信アンテナ１０１から送信される。また、送受信部１０３は、各ユーザ端末２０に対して、Ｄ２Ｄリソース領域に関する情報や、Ｄ２Ｄリソースの初期割り当て位置に関する情報などを送信する。送受信部１０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるトランスミッター／レシーバー、送受信回路又は送受信装置とすることができる。
一方、上り信号については、各送受信アンテナ１０１で受信された無線周波数信号がそれぞれアンプ部１０２で増幅される。各送受信部１０３はアンプ部１０２で増幅された上り信号を受信する。送受信部１０３は、受信信号をベースバンド信号に周波数変換して、ベースバンド信号処理部１０４に出力する。
ベースバンド信号処理部１０４では、入力された上り信号に含まれるユーザデータに対して、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）処理、逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ：Inverse Discrete Fourier Transform）処理、誤り訂正復号、ＭＡＣ再送制御の受信処理、ＲＬＣレイヤ、ＰＤＣＰレイヤの受信処理がなされ、伝送路インターフェース１０６を介して上位局装置３０に転送される。呼処理部１０５は、通信チャネルの設定や解放などの呼処理や、無線基地局１０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。
伝送路インターフェース１０６は、所定のインターフェースを介して、上位局装置３０と信号を送受信する。また、伝送路インターフェース１０６は、基地局間インターフェース（例えば、光ファイバ、Ｘ２インターフェース）を介して隣接無線基地局と信号を送受信（バックホールシグナリング）してもよい。例えば、伝送路インターフェース１０６は、隣接無線基地局との間で、各ユーザ端末２０に対するＤ２Ｄリソース領域に関する情報や、Ｄ２Ｄリソースの初期割り当て位置に関する情報などを送受信してもよい。
図１７は、本発明の一実施形態に係る無線基地局１０が有するベースバンド信号処理部１０４の主な機能構成図である。なお、図１７では、本実施の形態における特徴部分の機能ブロックを主に示しており、無線基地局１０は、無線通信に必要な他の機能ブロックも有しているものとする。
図１７に示すように、無線基地局１０が有するベースバンド信号処理部１０４は、制御部（スケジューラ）３０１と、送信信号生成部３０２と、マッピング部３０３と、受信信号処理部３０４と、を少なくとも含んで構成されている。
制御部３０１は、上位局装置３０からの指示情報や各ユーザ端末２０からのフィードバック情報に基づいて、下りリンク信号及び上りリンク信号に対する無線リソースのスケジューリングの制御（割り当て制御）を行う。つまり、制御部３０１は、スケジューラとしての機能を有している。なお、他の無線基地局１０や上位局装置３０が、当該無線基地局１０のスケジューラとして機能する場合には、制御部３０１はスケジューラとして機能しなくてもよい。制御部３０１は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるコントローラ、制御回路又は制御装置とすることができる。
制御部３０１は、送信信号生成部３０２及びマッピング部３０３の制御を行う。具体的には、制御部３０１は、下り参照信号、ＰＤＳＣＨで送信される下りデータ信号、ＰＤＣＣＨ及び／又はＥＰＤＣＣＨで送信される下り制御信号などのスケジューリングを制御する。また、制御部３０１は、上り参照信号、ＰＵＳＣＨで送信される上りデータ信号、ＰＵＣＣＨ及び／又はＰＵＳＣＨで送信される上り制御信号、ＰＲＡＣＨで送信されるＲＡプリアンブルなどのスケジューリングを制御する。
例えば、制御部３０１は、上位局装置３０からの指示情報やユーザ端末２０から報告されるフィードバック情報（例えば、チャネル状態情報（ＣＳＩ））に基づいて、無線リソースの割り当てを制御することができる。割り当て制御に関する情報は、下り制御情報（ＤＣＩ）を用いてユーザ端末２０に通知される。
また、制御部３０１は、Ｄ２Ｄ信号を送受信可能なユーザ端末２０に対して、Ｄ２Ｄ信号を割り当て可能である時間／周波数リソース領域（リソースプール）を設定する。例えば、Ｄ２Ｄリソース領域は、所定の周期で設定されてもよい。そして、各ユーザ端末２０に対して、Ｄ２Ｄリソース領域に関する情報や、Ｄ２Ｄリソースの初期割り当て位置に関する情報などを生成して送信するように、送信信号生成部３０２及びマッピング部３０３の制御を行う。
送信信号生成部３０２は、制御部３０１により割り当てが決定された下り制御信号や下りデータ信号、下り参照信号などを生成して、マッピング部３０３に出力する。具体的には、送信信号生成部３０２は、制御部３０１からの指示に基づいて、下り信号の割り当て情報を通知するＤＬアサインメント及び上り信号の割り当て情報を通知するＵＬグラントを生成する。また、下りデータ信号には、各ユーザ端末２０からのＣＳＩなどに基づいて決定された符号化率、変調方式に従って符号化処理、変調処理が行われる。送信信号生成部３０２は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号生成器又は信号生成回路とすることができる。
マッピング部３０３は、制御部３０１からの指示に基づいて、送信信号生成部３０２で生成された下り信号を無線リソースにマッピングして、送受信部１０３に出力する。マッピング部３０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるマッピング回路又はマッパーとすることができる。
受信信号処理部３０４は、ユーザ端末から送信された上りリンク信号（例えば、送達確認信号（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）、ＰＵＳＣＨで送信されたデータ信号など）に対して、受信処理（例えば、デマッピング、復調、復号など）を行う。受信信号処理部３０４は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号処理器又は信号処理回路とすることができる。
また、受信信号処理部３０４は、受信した信号を用いて受信電力（ＲＳＲＰ）やチャネル状態について測定してもよい。また、受信信号処理部３０４は、受信した信号の復号結果に基づいて、各サブフレームに対して再送制御を要するか否かを判定してもよい。受信信号処理部３０４で受信信号から抽出した情報や、測定により取得された情報は、制御部３０１に出力される。
図１８は、本発明の一実施形態に係るユーザ端末２０の全体構成図である。なお、図１８においては、本実施の形態における特徴部分の機能ブロックを主に示しており、ユーザ端末２０は、無線通信に必要な他の機能ブロックも有しているものとする。また、ユーザ端末２０は、リレー動作（中継動作）を行うリレーノードとしての機能と、リモートＵＥとしての機能の双方を含む構成とすることができる。以下の説明では、ユーザ端末２０が、リレーノードＵＥとリモートＵＥの双方の機能を有する場合について説明するが、本実施の形態はこれに限られない。
図１８に示すように、ユーザ端末２０は、ＭＩＭＯ伝送のための複数の送受信アンテナ２０１と、アンプ部２０２と、送受信部２０３と、ベースバンド信号処理部２０４と、アプリケーション部２０５と、を備えている。なお、送受信部２０３は、送信部及び受信部から構成されてもよい。
複数の送受信アンテナ２０１で受信された無線周波数信号は、それぞれアンプ部２０２で増幅される。各送受信部２０３はアンプ部２０２で増幅された下り信号を受信する。送受信部２０３は、受信信号をベースバンド信号に周波数変換して、ベースバンド信号処理部２０４に出力する。
ユーザ端末がリレーノードＵＥとして機能する場合、送受信部２０３は、他のユーザ端末（リモートＵＥ）にリレー能力に関する情報を送信する送信部として機能すると共に、リモートＵＥから送信されるリレー検索に関する情報（リレー検索メッセージ）を受信する受信部として機能する。また、送受信部２０３は、無線基地局との接続状態に基づいて、リレー能力に関する情報の送信を制御することができる。
また、リレーノードＵＥの接続状態がＲＲＣアイドル又はＤＲＸモードである場合、送受信部２０３は、リレー能力に関する情報の送信を停止し、リレー検索に関する情報を受信することができる。また、送受信部２０３は、リレー検索メッセージの受信数に関する情報を送信することができる。また、送受信部２０３は、リレー能力に関する情報を、リレーノードＵＥの接続状態を識別できるように送信することができる。例えば、送受信部２０３は、リレー能力に関する情報を、接続状態に基づいて所定のリソース領域で送信することができる。
また、送受信部２０３は、所定情報に基づいて前記無線基地局とＲＲＣ接続できるか否かを判断し、リレー能力に関する情報の送信を制御することができる（第３の態様）。
ユーザ端末がリモートＵＥとして機能する場合、送受信部２０３は、他のユーザ端末（リレーノードＵＥ）にリレー検索に関する情報を送信する送信部として機能すると共に、リレーノードＵＥから送信されるリレー能力に関する情報を受信する受信部として機能する。また、送受信部２０３は、リレー能力情報に関する情報の受信状況に基づいて、リレー検索メッセージの送信を制御することができる。
送受信部２０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるトランスミッター／レシーバー、送受信回路又は送受信装置とすることができる。
ベースバンド信号処理部２０４は、入力されたベースバンド信号に対して、ＦＦＴ処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理などを行う。下りリンクのユーザデータは、アプリケーション部２０５に転送される。アプリケーション部２０５は、物理レイヤやＭＡＣレイヤより上位のレイヤに関する処理などを行う。また、下りリンクのデータのうち、報知情報もアプリケーション部２０５に転送される。
一方、上りリンクのユーザデータについては、アプリケーション部２０５からベースバンド信号処理部２０４に入力される。ベースバンド信号処理部２０４では、再送制御の送信処理（例えば、ＨＡＲＱの送信処理）や、チャネル符号化、プリコーディング、離散フーリエ変換（ＤＦＴ：Discrete Fourier Transform）処理、ＩＦＦＴ処理などが行われて各送受信部２０３に転送される。送受信部２０３は、ベースバンド信号処理部２０４から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換して送信する。送受信部２０３で周波数変換された無線周波数信号は、アンプ部２０２により増幅され、送受信アンテナ２０１から送信される。
図１９は、ユーザ端末２０が有するベースバンド信号処理部２０４の主な機能構成図である。図１９に示すように、ユーザ端末２０が有するベースバンド信号処理部２０４は、制御部４０１と、送信信号生成部４０２と、マッピング部４０３と、受信信号処理部４０４と、を少なくとも含んで構成されている。
制御部４０１は、無線基地局１０から送信された下り制御信号（ＰＤＣＣＨ／ＥＰＤＣＣＨで送信された信号）及び下りデータ信号（ＰＤＳＣＨで送信された信号）を、受信信号処理部４０４から取得する。制御部４０１は、下り制御信号や、下りデータ信号に対する再送制御の要否を判定した結果などに基づいて、上り制御信号（例えば、送達確認信号（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）など）や上りデータ信号の生成を制御する。具体的には、制御部４０１は、送信信号生成部４０２及びマッピング部４０３の制御を行う。制御部４０１は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるコントローラ、制御回路又は制御装置とすることができる。
制御部４０１は、無線基地局１０から送信された受信信号に含まれるＤ２Ｄリソース領域に関する情報（例えば、リソース割り当てに関する情報な）に基づいて、Ｄ２Ｄリソースを設定することができる。
また、ユーザ端末２０がリレーノードＵＥとして機能する場合、制御部４０１は、無線基地局との接続状態（ＲＲＣ接続状態／ＲＲＣアイドル状態、又はＤＲＸモード／ノーマルモード）を制御することができる。例えば、制御部４０１は、既存システムにおけるＲＲＣアイドル状態への移行条件又はＤＲＸモードへの移行条件を満たし、且つ接続する他のユーザ端末（リモートＵＥ）がない場合にＲＲＣアイドル状態又はＤＲＸモードへの移行を制御することができる。また、制御部４０１は、リレー検索メッセージの受信状況に基づいて、ＲＲＣ接続状態又はノーマルモードへの移行を制御することができる。
また、ユーザ端末２０がリモートＵＥとして機能する場合、制御部４０１は、リレー検索メッセージの受信数、又はリレー能力に関する情報で識別されるリレーノードＵＥの接続状態に基づいて、中継（リレー）に用いる所定のユーザ端末の選択を制御することができる。
送信信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて、例えば送達確認信号（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）やチャネル状態情報（ＣＳＩ）などの上り制御信号を生成する。また、送信信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて上りデータ信号を生成する。送信信号生成部４０２は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号生成器又は信号生成回路とすることができる。
なお、制御部４０１は、無線基地局から通知される下り制御信号にＵＬグラントが含まれている場合に、送信信号生成部４０２に上りデータ信号の生成を指示する。また、制御部４０１は、無線基地局から通知される制御信号にＤ２Ｄデータのグラントが含まれている場合には、送信信号生成部４０２にＤ２Ｄデータの生成を指示する。
マッピング部４０３は、制御部４０１からの指示に基づいて、送信信号生成部４０２で生成された上り信号を無線リソースにマッピングして、送受信部２０３へ出力する。例えば、マッピング部４０３は、制御部４０１からの指示に基づいて、Ｄ２Ｄ信号を、Ｄ２Ｄリソース領域に割り当てる。マッピング部４０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるマッピング回路又はマッパーとすることができる。
受信信号処理部４０４は、受信した信号（例えば、無線基地局から送信された下り制御信号、ＰＤＳＣＨで送信された下りデータ信号、他ユーザ端末から送信されたＤ２Ｄ信号など）に対して、受信処理（例えば、デマッピング、復調、復号など）を行う。受信信号処理部４０４は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号処理器又は信号処理回路とすることができる。
また、受信信号処理部４０４は、受信した信号を用いて受信電力（ＲＳＲＰ）やチャネル状態について測定してもよい。また、受信信号処理部４０４は、受信した信号の復号結果に基づいて、各サブフレームに対して再送制御を要するか否かを判定してもよい。
受信信号処理部４０４で受信信号から抽出した情報や、測定により取得された情報は、制御部４０１に出力される。例えば、受信信号処理部４０４は、下り制御信号に含まれるスケジューリング情報（上りリソースへの割当て情報など）、下り制御信号に対して送達確認信号をフィードバックするセルに関する情報、チャネル状態などを制御部４０１に出力する。また、受信信号処理部４０４は、受信信号に含まれるＤ２Ｄリソース領域に関する情報や、Ｄ２Ｄ信号の初期リソース割り当てに関する情報などを制御部４０１に出力する。
なお、上記実施形態の説明に用いたブロック図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック（構成部）は、ハードウェア及びソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的に結合した１つの装置により実現されてもよいし、物理的に分離した２つ以上の装置を有線又は無線で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。
例えば、無線基地局１０やユーザ端末２０の各機能の一部又は全ては、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などのハードウェアを用いて実現されても良い。また、無線基地局１０やユーザ端末２０は、プロセッサ（ＣＰＵ）と、ネットワーク接続用の通信インターフェースと、メモリと、プログラムを保持したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体と、を含むコンピュータ装置によって実現されてもよい。
ここで、プロセッサやメモリなどは情報を通信するためのバスで接続される。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、例えば、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクなどの記憶媒体である。また、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されても良い。また、無線基地局１０やユーザ端末２０は、入力キーなどの入力装置や、ディスプレイなどの出力装置を含んでいてもよい。
無線基地局１０及びユーザ端末２０の機能構成は、上述のハードウェアによって実現されてもよいし、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールによって実現されてもよいし、両者の組み合わせによって実現されてもよい。プロセッサは、オペレーティングシステムを動作させてユーザ端末の全体を制御する。また、プロセッサは、記憶媒体からプログラム、ソフトウェアモジュールやデータをメモリに読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。ここで、当該プログラムは、上記の各実施形態で説明した各動作を、コンピュータに実行させるプログラムであれば良い。例えば、ユーザ端末２０の制御部４０１は、メモリに格納され、プロセッサで動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。
以上、本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。例えば、上述の各実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよい。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
本出願は、２０１５年４月９日出願の特願２０１５−０８０４０１、及び２０１５年５月１４日出願の特願２０１５−０９９４３８に基づく。この内容は、全てここに含めておく。

Claims (10)

  1. 無線基地局及び他のユーザ端末と接続すると共に、前記無線基地局と前記他のユーザ端末間の通信を中継するユーザ端末であって、
    前記他のユーザ端末にリレー能力に関する情報を送信する送信部と、
    前記他のユーザ端末から送信されるリレー検索に関する情報を受信する受信部と、
    前記無線基地局との接続状態を制御する制御部と、を有し、
    前記送信部は、前記無線基地局との接続状態に基づいて、リレー能力に関する情報の送信を制御することを特徴とするユーザ端末。
  2. 前記接続状態がＲＲＣアイドル状態又はＤＲＸモードである場合、前記送信部は、前記リレー能力に関する情報の送信を停止し、前記受信部は前記リレー検索に関する情報を受信することを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
  3. 前記制御部は、既存システムにおけるＲＲＣアイドル状態への移行条件又はＤＲＸモードへの移行条件を満たし、且つ接続する他のユーザ端末がない場合にＲＲＣアイドル状態又はＤＲＸモードへの移行を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のユーザ端末。
  4. 前記制御部は、前記リレー検索に関する情報の受信状況に基づいて、ＲＲＣ接続状態又はノーマルモードへの移行を制御することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のユーザ端末。
  5. 前記送信部は、前記リレー検索に関する情報の受信数に関する情報を送信することを特徴とする請求項４に記載のユーザ端末。
  6. 前記送信部は、前記リレー能力に関する情報を、前記接続状態毎に異なる構成で送信することを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
  7. 前記送信部は、前記リレー能力に関する情報を、前記接続状態に応じて異なるリソース領域及び／又は異なるビット情報を用いて送信することを特徴とする請求項６に記載のユーザ端末。
  8. 他のユーザ端末を中継して無線基地局と接続するユーザ端末であって、
    前記他のユーザ端末にリレー検索に関する情報を送信する送信部と、
    前記他のユーザ端末から送信されるリレー能力に関する情報を受信する受信部と、を有し、
    前記送信部は、リレー能力情報に関する情報の受信状況に基づいて、前記リレー検索に関する情報の送信を制御することを特徴とするユーザ端末。
  9. 前記リレー検索に関する情報の受信数、又はリレー能力に関する情報で識別される前記他のユーザ端末の接続状態に基づいて、中継に用いる所定のユーザ端末の選択を制御する制御部を有することを特徴とする請求項８に記載のユーザ端末。
  10. 無線基地局及び他のユーザ端末と接続すると共に、前記無線基地局と前記他のユーザ端末間の通信を中継するユーザ端末の無線通信方法であって、
    前記無線基地局との接続状態を制御する工程と、
    前記他のユーザ端末にリレー能力に関する情報を送信する工程と、を有し、
    前記無線基地局との接続状態に基づいて、リレー能力に関する情報の送信を制御することを特徴とする無線通信方法。
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