JPWO2017026495A1 - 制御装置、ユーザ装置、無線リソース割当て方法及び通信方法 - Google Patents

制御装置、ユーザ装置、無線リソース割当て方法及び通信方法 Download PDF

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Abstract

Ｄ２Ｄ通信用の無線リソースの割当てを行う制御装置とユーザ装置とを有する無線通信システムにおける制御装置であって、前記ユーザ装置から送信されるＤ２Ｄ信号を受信することで、前記ユーザ装置を検出する検出部と、前記ユーザ装置が検出された場合に、前記ユーザ装置がＤ２Ｄ信号の送信に用いるための特定の無線リソースの割当てを行う割当部と、割当てられた前記特定の無線リソースを通知する信号を前記ユーザ装置に送信する送信部と、を有する制御装置を提供する。

Description

本発明は、制御装置、ユーザ装置、無線リソース割当て方法及び通信方法に関する。
ＬＴＥ（Long Term Evolution）及び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、ユーザ装置と基地局との間のトラヒックを軽減したり、災害時などに基地局が通信不能になった場合でもユーザ装置間の通信を可能とする。
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。
また、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）では、Ｄ２Ｄ機能を拡張することでＶ２Ｘを実現することが検討されている。ここで、Ｖ２Ｘとは、ＩＴＳ（Intelligent Transport Systems）の一部であり、図１に示すように、自動車と自動車との間で行われる通信形態を意味するＶ２Ｖ（Vehicle to Vehicle）、自動車と道路脇に設置される路側機（ＲＳＵ：Road-Side Unit）との間で行われる通信形態を意味するＶ２Ｉ（Vehicle to Infrastructure：路車間通信）、自動車とドライバーのモバイル端末との間で行われる通信形態を意味するＶ２Ｎ（Vehicle to Nomadic device：端車間通信）、及び、自動車と歩行者のモバイル端末との間で行われる通信形態を意味するＶ２Ｐ（Vehicle to Pedestrian：歩行者間通信）の総称である。
"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
Ｖ２Ｘでは、多数のユーザ装置（自動車等）が存在する環境下で通信を実現する必要があるため、Ｄ２Ｄ通信の特徴である半二重通信（Ｈａｌｆ Ｄｕｐｌｅｘ）の制約を踏まえつつ、干渉の抑制及び効率的な無線リソースの割当てが必要になると考えられる。
Ｄ２Ｄでは、基地局ｅＮＢがカバレッジ内でＤ２Ｄ通信用の無線リソースの割当てを行う方式が規定されている。本方式を用いることで、多数のユーザ装置が存在する環境下でもユーザ装置間で干渉が発生しないような無線リソースの割当てを実現することができる。しかしながら、本方式は、カバレッジ内でユーザ装置と基地局ｅＮＢとの間でＲＲＣコネクションを確立している前提であることから、無線リソースの割当てを受けるまでに送受信される制御信号量が多くオーバーヘッドが大きい。また、Ｄ２Ｄでは、主にカバレッジ外において、Ｄ２Ｄ通信用として予め確保された無線リソースの中からユーザ装置がランダムに無線リソースを選択してＤ２Ｄ通信を行う方式も規定されている。しかしながら、本方式はユーザ装置がランダムに無線リソースを選択するため、多数のユーザ装置が存在する環境下では干渉が多く発生することになり適切ではない。
ここで、ＲＳＵは、都心部又は交差点などユーザ装置（自動車）が集中しやすい場所に設置されることが想定されており、ユーザ装置（自動車）から発せられた緊急情報を周辺のユーザ装置（自動車）に通知するといった信号リレー機能、及び、交差点に設置されたカメラの情報を交差点の周辺のユーザ装置（自動車）に向けて送信するといった情報配信機能などが検討されている。そこで、ＲＳＵがＤ２Ｄ通信用の無線リソースの割当てを行うことができれば、従来のようにユーザ装置と基地局ｅＮＢとの間でＲＲＣコネクションを確立せずに、干渉の抑制及び効率的な無線リソースの割当てが実現できると考えられる。
開示の技術は上記に鑑みてなされたものであって、Ｄ２Ｄ通信に用いられる無線リソースの割当てを効率的に行うことが可能な技術を提供することを目的とする。
開示の技術の制御装置は、Ｄ２Ｄ通信用の無線リソースの割当てを行う制御装置とユーザ装置とを有する無線通信システムにおける制御装置であって、前記ユーザ装置から送信されるＤ２Ｄ信号を受信することで、前記ユーザ装置を検出する検出部と、前記ユーザ装置が検出された場合に、前記ユーザ装置がＤ２Ｄ信号の送信に用いるための特定の無線リソースの割当てを行う割当部と、割当てられた前記特定の無線リソースを通知する信号を前記ユーザ装置に送信する送信部と、を有する。
また、開示の技術のユーザ装置は、Ｄ２Ｄ通信用の無線リソースの割当てを行う制御装置とユーザ装置とを有する無線通信システムにおけるユーザ装置であって、前記制御装置から送信される識別信号を受信することで、前記制御装置を検出する検出部と、Ｄ２Ｄ通信用の無線リソース割当てを要求する信号を、検出された前記制御装置に送信する要求部と、前記制御装置により割当てられたＤ２Ｄ通信用の特定の無線リソースを用いてＤ２Ｄ信号を送信する送信部と、を有する。
開示の技術によれば、Ｄ２Ｄ通信に用いられる無線リソースの割当てを効率的に行うことが可能な技術が提供される。
Ｖ２Ｘを説明するための図である。 実施の形態に係る無線通信システムの構成例を示す図である。 Ｄ２Ｄ通信を説明するための図である。 Ｄ２Ｄ通信に用いられるＭＡＣ ＰＤＵを説明するための図である。 ＳＬ−ＳＣＨ ｓｕｂｈｅａｄｅｒのフォーマットを説明するための図である。 無線リソースの割当て処理（その１）を説明するためのシーケンス図である。 無線リソースの割当て処理（その２）を説明するためのシーケンス図である。 無線リソースの解放処理（その１）を説明するためのシーケンス図である。 無線リソースの解放処理（その２）を説明するためのシーケンス図である。 無線リソースの解放処理（その３）を説明するためのシーケンス図である。 実施の形態に係るユーザ装置の機能構成の一例を示す図である。 実施の形態に係るＲＳＵの機能構成の一例を示す図である。 実施の形態に係るユーザ装置及びＲＳＵのハードウェア構成の一例を示す図である。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下で説明する実施の形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られるわけではない。例えば、本実施の形態に係る無線通信システムはＬＴＥに準拠した方式のシステムを想定しているが、本発明はＬＴＥに限定されるわけではなく、他の方式にも適用可能である。なお、本明細書及び特許請求の範囲において、「ＬＴＥ」は、３ＧＰＰのリリース８、又は９に対応する通信方式のみならず、３ＧＰＰのリリース１０、１１、１２、１３、又はリリース１４以降に対応する第５世代の通信方式も含む広い意味で使用する。
＜概要＞
図２に示すように、本実施の形態における無線通信システムはＤ２Ｄ通信をサポートしており、ＲＳＵ１と、Ｄ２Ｄ信号を送信するユーザ装置ＵＥとを有する。なお、図２にはユーザ装置ＵＥａ〜ＵＥｄが示されているが、ユーザ装置ＵＥａ〜ＵＥｅは同一のユーザ装置ＵＥであり、ユーザ装置ＵＥａの位置から、ＵＥｂ、ＵＥｃ、ＵＥｄ、ＵＥｅの順に移動している様子を図示したものである。
Ｄ２Ｄ通信では、ユーザ装置ＵＥから基地局ｅＮＢへの上り信号送信のリソースとして既に規定されている上りリソースの一部が利用される。ここで、ＬＴＥにおけるＤ２Ｄの信号送信の概要を説明する。
「Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ」については、図３（ａ）に示すように、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ ｐｅｒｉｏｄ毎に、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙメッセージ用のリソースプールが確保され、ユーザ装置ＵＥａはそのリソースプール内でＤｉｓｃｏｖｅｒｙメッセージを送信する。より詳細にはＴｙｐｅ１、Ｔｙｐｅ２ｂがある。Ｔｙｐｅ１では、ユーザ装置ＵＥａが自律的にリソースプールから送信リソースを選択する。Ｔｙｐｅ２ｂでは、上位レイヤシグナリング（例えばＲＲＣ信号）により準静的なリソースが割り当てられる。
「Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ」についても、図３（ｂ）に示すように、Ｃｏｎｔｒｏｌ／Ｄａｔａ送信用リソースプールが周期的に確保される。送信側のユーザ装置ＵＥａはＣｏｎｔｒｏｌリソースプールから選択されたリソースでＳＣＩ（Sidelink Control Information）によりＤａｔａ送信用リソース等を受信側のユーザ装置ＵＥｂに通知し、当該Ｄａｔａ送信用リソースでＤａｔａを送信する。「Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ」について、より詳細には、Ｍｏｄｅ１とＭｏｄｅ２がある。Ｍｏｄｅ１では、基地局ｅＮＢからユーザ装置ＵＥに送られる（Ｅ）ＰＤＣＣＨによりダイナミックにリソースが割り当てられる。Ｍｏｄｅ２では、ユーザ装置ＵＥａはＣｏｎｔｒｏｌ／Ｄａｔａ送信用リソースプールから自律的に送信リソースを選択する。リソースプールについては、ＳＩＢで通知されたり、予め定義されたものが使用される。
ＬＴＥにおいて、「Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ」に用いられるチャネルはＰＳＤＣＨ（Physical Sidelink Discovery Channel）と称され、「Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ」におけるＳＣＩ等の制御情報を送信するチャネルはＰＳＣＣＨ（Physical Sidelink Control Channel）と称され、データを送信するチャネルはＰＳＳＣＨ（Physical Sidelink Shared Channel）と称される。
Ｄ２Ｄ通信に用いられるＭＡＣ（Medium Access Control）ＰＤＵ（Protocol Data Unit）は、図４に示すように、少なくともＭＡＣ ｈｅａｄｅｒ、ＭＡＣ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｅｌｅｍｅｎｔ、ＭＡＣ ＳＤＵ（Service Data Unit）、Ｐａｄｄｉｎｇで構成される。ＭＡＣ ＰＤＵはその他の情報を含んでも良い。ＭＡＣ ｈｅａｄｅｒは、１つのＳＬ−ＳＣＨ（Sidelink Shared Channel）ｓｕｂｈｅａｄｅｒと、１つ以上のＭＡＣ ＰＤＵ ｓｕｂｈｅａｄｅｒで構成される。
図５に示すように、ＳＬ−ＳＣＨ ｓｕｂｈｅａｄｅｒは、ＭＡＣ ＰＤＵフォーマットバージョン（Ｖ）、送信元情報（ＳＲＣ）、送信先情報（ＤＳＴ）、Ｒｅｓｅｒｖｅｄ ｂｉｔ（Ｒ）等で構成される。Ｖは、ＳＬ−ＳＣＨ ｓｕｂｈｅａｄｅｒの先頭に割り当てられ、ユーザ装置ＵＥが用いるＭＡＣ ＰＤＵフォーマットバージョンを示す。送信元情報には、送信元に関する情報が設定される。送信元情報には、ＰｒｏＳｅ ＵＥ ＩＤに関する識別子が設定されてもよい。送信先情報には、送信先に関する情報が設定される。送信先情報には、送信先のＰｒｏＳｅ Ｌａｙｅｒ−２ Ｇｒｏｕｐ ＩＤに関する情報が設定されてもよい。
図２を用いて、本実施の形態における無線通信システムが行う動作の概要について説明する。まず、ユーザ装置ＵＥは、ユーザ装置ＵＥａの位置からユーザ装置ＵＥｂの位置に移動する。ＲＳＵ１は、自身の設置場所の近くにユーザ装置ＵＥが接近していることを検出し（Ｓ１）、リソースプールの中からユーザ装置ＵＥに割当てる無線リソースを選択してユーザ装置ＵＥに通知する（Ｓ２）。ユーザ装置ＵＥは、ユーザ装置ＵＥｂの位置からユーザ装置ＵＥｃの位置に移動しながら、通知された無線リソースを用いてＤ２Ｄ信号を送信する（Ｓ３）。ユーザ装置ＵＥがユーザ装置ＵＥｄの位置に移動すると、ＲＳＵ１は、ユーザ装置ＵＥがＲＳＵ１自身の設置場所から遠ざかったと判断し（Ｓ４）、ユーザ装置ＵＥに割当てていた無線リソースを解放する。ユーザ装置ＵＥｄは、ＲＳＵ１から検出されない位置（ユーザ装置ＵＥｅの位置）に移動する。また、ＲＳＵ１は、Ｓ１〜Ｓ４の処理手順を自身の周辺に存在する各ユーザ装置ＵＥに対して行うことで、各ユーザ装置ＵＥ間で無線リソースが重複しないように（直交化されるように）無線リソースを割当てる。これにより、ユーザ装置ＵＥは、ＲＳＵ１がユーザ装置ＵＥを検出可能なエリア内において、他のユーザ装置ＵＥと干渉せずにＤ２Ｄ通信を行うことが可能になる。
本実施の形態において、ユーザ装置ＵＥは、Ｖ２Ｘで規定されている自動車、ドライバーのモバイル端末、及び、歩行者のモバイル端末を含む。また、ＲＳＵには、ユーザ装置ＵＥの一種として実現され、ユーザ装置ＵＥの機能を含む「ユーザ装置型ＲＳＵ（UE type RSU）」と、Ｄ２Ｄにおける基地局ｅＮＢの一種として実現され、基地局ｅＮＢの機能を含む「基地局型ＲＳＵ（eNB type RSU）」とが規定されている。本実施の形態におけるＲＳＵ１は、特に断りが無い限り、ユーザ装置型ＲＳＵ及び基地局型ＲＳＵの両方を含む意味で使用する。
＜処理手順＞
以下、本実施の形態における無線通信システムが行う具体的な処理手順について説明する。まず、ＲＳＵ１が、自身の設置位置に接近してきたユーザ装置ＵＥに無線リソースの割当てを行う際の処理手順を説明し、次に、ＲＳＵ１が、自身の設置位置から遠ざかったユーザ装置ＵＥに割当てていた無線リソースを解放する処理手順を説明する。
（無線リソースの割当て（その１））
図６は、無線リソースの割当て処理（その１）を説明するためのシーケンス図である。本処理手順では、ユーザ装置ＵＥがＲＳＵ１の存在を認識し、ＲＳＵ１に対して無線リソースの割当てを要求する。
まず、ＲＳＵ１はＲＳＵ識別信号を送信する（Ｓ１１）。ＲＳＵ識別信号は、ＲＳＵ１から周期的に送信されており、ＲＳＵ識別信号がＲＳＵ１から送信されたものであることをユーザ装置ＵＥが識別可能な信号であれば、どのような信号でもよい。ＲＳＵ識別信号を受信したユーザ装置ＵＥは、ＲＳＵ１が近くに存在していることを認識する（Ｓ１２）。
ここで、一例として、ＲＳＵ１は、特別なアドレス（例えば他のＵＥと排他的なＬ１又はＬ２アドレス範囲のＬ１又はＬ２アドレス）を有し、当該アドレスを含むＲＳＵ識別信号を送信してもよい。ＲＳＵ識別信号を受信したユーザ装置ＵＥは、当該アドレスに基づき、ＲＳＵ識別信号がＲＳＵ１から送信されたものであることを認識できる。
なお、ＲＳＵ識別信号は、ＰＳＣＣＨで送信される、当該アドレスを含むＳＣＩであってもよいし、ＰＳＳＣＨで送信される、当該アドレスをＭＡＣヘッダ等に含むＭＡＣ ＰＤＵであってもよいし、ＰＳＤＣＨで送信される、当該アドレスを含む信号であってもよい。ユーザ装置ＵＥは、ＰＳＣＣＨ、ＰＳＳＣＨ又はＰＳＤＣＨに割当てられているリソースプール全体をモニタリングすることで、ＲＳＵ識別信号を受信するようにしてもよい。また、ＲＳＵ識別信号は、ＲＳＵ識別信号のために特別に割当てられたリソースプールで送信されてもよい。ユーザ装置ＵＥは、当該特別に割当てられたリソースプールのみをモニタリングすることで、ＲＳＵ識別信号を受信するようにしてもよい。ユーザ装置ＵＥの処理負荷を軽減することができる。
また、ＲＳＵ１は、ＲＳＵ識別信号として、特別な同期信号系列（例：他のＲＳＵ、ユーザ装置ＵＥ及び基地局ｅＮＢと排他的な（識別可能な）同期信号系列）により生成された同期信号を送信するようにしてもよい。特別な同期信号系列を含む同期信号を受信したユーザ装置ＵＥは、当該同期信号（ＲＳＵ識別信号）がＲＳＵ１から送信されたものであることを認識できる。
また、ＲＳＵ１は、ＲＳＵ識別信号として、特別な報知情報を送信するようにしてもよい。例えば、報知情報（ＭＩＢ／ＳＩＢ）にＲＳＵ１を識別する情報を含めて送信することで、当該報知情報を受信したユーザ装置ＵＥは、当該報知情報がＲＳＵ１から送信されたものであることを認識できる。なお、ＲＳＵ１が基地局型ＲＳＵである場合、特別な同期信号系列ではなく基地局ｅＮＢの同期信号（ＰＳＳ（Primary Synchronization Signal）／ＳＳＳ（Secondary Synchronization Signal））を用いると共に、報知情報にＲＳＵ１を識別する情報を含めるようにしてもよい。
また、ＲＳＵ１は、特別なＤＭ−ＲＳ系列（他のユーザ装置ＵＥ及び他のＲＳＵとは異なるＤＭ−ＲＳ系列）を含むＤ２Ｄ信号を送信するようにしてもよい。当該特別なＤＭ−ＲＳ系列を含むＤ２Ｄ信号を受信したユーザ装置ＵＥは、当該Ｄ２Ｄ信号がＲＳＵ１から送信されたものであることを認識できる。
また、ＲＳＵ１は、特別なキャリア（例：ＲＳＵ用のＶ２Ｘ専用キャリア）、特別な時間／周波数リソースプール（例：ＲＳＵ専用のリソース）を用いてＤ２Ｄ信号（ＰＳＣＣＨ、ＰＳＳＣＨ又はＰＳＤＣＨ等）の送信を行うようにしてもよい。ＲＳＵ１が当該特別なキャリア又はＲＳＵ専用のリソースでＤ２Ｄ信号を送信することで、ユーザ装置ＵＥは、予め特別なキャリア又はＲＳＵリソースを把握しておくことで、ユーザ装置ＵＥはＤ２Ｄ信号がＲＳＵ１から送信されたものであることを認識できる。
次に、ＲＳＵ１を認識したユーザ装置ＵＥは、Ｄ２Ｄ通信に用いる無線リソースの割当てをＲＳＵ１に要求するため、ＲＳＵ１にリソース割当て要求信号を送信する（Ｓ１３）。
リソース割当て要求信号には、ユーザ装置ＵＥが送信予定であるＤ２Ｄ信号のペイロードサイズ、メッセージ種別（ＰＳＤＣＨで送信するメッセージなのか、ＰＳＳＣＨで送信するメッセージなのか等）又は／及び送信頻度を示す情報が含まれてもよい。送信頻度を示す情報が含まれることで、例えば、ユーザ装置ＵＥが周期的なＤ２Ｄ信号の送信を行う場合、Ｄ２Ｄ信号を送信する度にリソース割当て要求信号をＲＳＵ１に送信する必要がなくなり、信号量を削減することが可能になる。
次に、リソース割当て要求信号を受信したＲＳＵ１は、リソースプールの中から、ユーザ装置ＵＥに割当てる無線リソースを選択する（Ｓ１４）。より具体的には、ＲＳＵ１は、複数のユーザ装置ＵＥ間に割当てられる無線リソースが直交するように、リソースプールの中から既に他のユーザ装置ＵＥに割当て済みの無線リソース以外の無線リソースを選択する。なお、ＲＳＵ１は、リソース割当て要求信号にペイロードサイズ、メッセージ種別又は／及び送信頻度を示す情報が含まれている場合、ユーザ装置ＵＥの要求を満たす無線リソースを選択するが、無線リソースに空きがなくユーザ装置ＵＥの要求を満たせない場合は、重複するユーザ装置ＵＥの数が少ない無線リソースを選択するようにしてもよい。ＲＳＵ１は、リソースプール内で各ユーザ装置ＵＥに割当てた無線リソースを、ユーザ装置ＵＥごとに対応づけて管理テーブル等を用いて記憶しておく。
次に、ＲＳＵ１は、リソース割当て通知信号をユーザ装置ＵＥに送信する（Ｓ１５）。リソース割当て通知信号には、ステップＳ１４の処理手順で割当てられた無線リソースを示す情報が含まれている。
割当てられた無線リソースは、具体的なリソース位置（ＤＦＮ（Direct Frame Number）、サブフレーム番号及びサブキャリア番号）により指定されてもよい。また、リソース割当て通知信号の信号量を削減するために、リソースプールを予め複数のサブセットに区切っておき、サブセットを一意に特定する識別子を用いることで割当てられた無線リソースが指定されてもよい。また、割当てられた無線リソースは、周波数リソースのみで指定されるようにしてもよい。
また、リソース割当て通知信号には、割当てられた無線リソースの周期、又は／及び、当該周期の有効期間（繰り返し回数）が含まれていてもよい。割当てられた無線リソースの周期が含まれることで、ユーザ装置ＵＥが周期的なＤ２Ｄ信号の送信を行う場合、Ｄ２Ｄ信号を送信する度にリソース割当て要求信号をＲＳＵ１に送信する必要がなくなり、信号量を削減することが可能になる。また、当該周期の有効期間が含まれることで、ユーザ装置ＵＥに長期間無線リソースが占有されてしまうのを防止することができる。
また、リソース割当て通知信号には、送信電力制御などの無線パラメータを含めるようにしてもよい。これにより、ＲＳＵ１がユーザ装置型ＲＳＵの場合であっても、基地局ｅＮＢ相当の送信電力制御が可能になり、周波数利用効率を向上させることが可能になる。
続いて、ユーザ装置ＵＥは、割当てられた無線リソースに従ってＤ２Ｄ信号を送信する（Ｓ１６）。なお、ユーザ装置ＵＥは、Ｄ２Ｄ信号を送信する際にＬＢＴ（Listen Before Talk）を行うように予め上位レイヤ等で指示されている場合、割当てられた無線リソースでＤ２Ｄ信号を送信する際にキャリアセンスを行うようにしてもよい。ＬＢＴとは、信号を通信路に送信する前に通信路が空いているかを確認（キャリアセンス）してから送信を行うことで、複数の送信局から送信される信号の衝突を防ぐためのメカニズムである。
なお、ＲＳＵ１は、リソース割当て通知信号にＬＢＴ（Listen Before Talk）の要否を指示する情報を含めてユーザ装置ＵＥに送信し、ユーザ装置ＵＥは、ＬＢＴの要否を指示する情報に従ってキャリアセンスを行うか否かを判断するようにしてもよい。ＬＢＴの要否を適宜制御可能にすることで、Ｄ２Ｄ通信における周波数利用効率を向上させることができる。
また、ＲＳＵ１は、ステップＳ１４の処理手順で無線リソースの割当てを行う際に、予めキャリアセンスを行うことで割当て予定の無線リソースが他のユーザ装置ＵＥ等により使用されていないことを確認してもよい。また、割当て予定の無線リソースが他のユーザ装置ＵＥ等により使用されていないことが確認できた場合に、ステップＳ１５の処理手順で、ＬＢＴが不要であることを示す情報と共に割当てた無線リソースをユーザ装置ＵＥに通知するようにしてもよい。これにより、ＲＳＵ１とユーザ装置ＵＥとで重複したキャリアセンスが行われるのを防止することができる。
また、ユーザ装置ＵＥは、自身のＵＥ種別（ＵＥカテゴリ等）によりＬＢＴの要否を判断するようにしてもよいし、送信するメッセージ種別（ＰＳＤＣＨで送信するメッセージ、ＰＳＳＣＨで送信するメッセージ等）ごとにＬＢＴの要否を判断するようにしてもよい。また、ユーザ装置ＵＥは、ステップＳ１６の処理手順でＲＳＵ１から割当てられた無線リソースに従ってＤ２Ｄ信号を送信する場合、仮にＤ２Ｄ信号を送信する際にＬＢＴを行うように予め上位レイヤ等で指示されている場合であっても、キャリアセンスを行なわずにＤ２Ｄ信号を送信するようにしてもよい。
（無線リソースの割当て（その２））
図７は、無線リソースの割当て処理（その２）を説明するためのシーケンス図である。本処理手順では、無線リソースの割当て処理の処理手順（その１）とは異なり、ＲＳＵ１がユーザ装置ＵＥの存在を認識することで無線リソースの割当てを行う。
まず、ユーザ装置ＵＥはＤ２Ｄ信号を送信する（Ｓ２１）。当該Ｄ２Ｄ信号は、ユーザ装置ＵＥが他のユーザ装置ＵＥに向けて送信するＤ２Ｄ信号であってもよいし、ＲＳＵ１がユーザ装置ＵＥを検出可能にするために周期的に送信されるＤ２Ｄ信号であってもよい。次に、ＲＳＵ１は、ステップＳ２１で送信されているＤ２Ｄ信号を受信することで、ユーザ装置ＵＥが近くに存在していることを認識する（Ｓ２２）。
ここで、ＲＳＵ１は、ＰＳＣＣＨ、ＰＳＳＣＨ又はＰＳＤＣＨに割当てられているリソースプール全体をモニタリングすることで、ユーザ装置ＵＥが送信するＤ２Ｄ信号を検出するようにしてもよいし、ＰＳＣＣＨのみをモニタリングすることで、ユーザ装置ＵＥが送信するＤ２Ｄ信号を検出するようにしてもよい。なお、ＲＳＵ１は、ＰＳＣＣＨ、ＰＳＳＣＨ又はＰＳＤＣＨをモニタリングすることで、後述するＵＥ識別子（ユーザ装置ＵＥを一意に特定する識別子）を取得する。
なお、ユーザ装置ＵＥは、ＲＳＵ１がユーザ装置ＵＥを検出するために割当てられたユーザ装置ＵＥ検出用の無線リソースを用いてＤ２Ｄ信号（ＰＳＣＣＨ、ＰＳＳＣＨ又はＰＳＤＣＨ等）の送信を行い、ＲＳＵ１は、当該ユーザ装置ＵＥ検出用の無線リソースのみをモニタリングするようにしてもよい。ＲＳＵ１の処理負荷を軽減することが可能になる。
ステップＳ２３乃至ステップＳ２５の処理手順は、それぞれ図６のステップＳ１４乃至ステップＳ１６の処理手順と同一であるため説明は省略する。
（無線リソースの解放（その１））
図８は、無線リソースの解放処理（その１）を説明するためのシーケンス図である。本処理手順では、ユーザ装置ＵＥがＲＳＵ１に対して自ら無線リソースの解放を要求する。
まず、ユーザ装置ＵＥは、自身に割当てられている無線リソースを解放すべきか否かを判断する（Ｓ３１）。
例えば、ユーザ装置ＵＥは、ＲＳＵ識別信号（図６のステップＳ１１）の受信品質（受信電力等）が所定の閾値以下になった場合に、自身に割当てられている無線リソースを解放すべきと判断してもよいし、ＲＳＵ識別信号自体が検出（受信）できなくなった場合に、自身に割当てられている無線リソースを解放すべきと判断してもよい。
また、ユーザ装置ＵＥは、無線リソースの割当てを受けているＲＳＵ１からのＲＳＵ識別信号よりもＲＳＵ識別信号の受信品質が良い他のＲＳＵ１が検出された場合に、自身に割当てられている無線リソースを解放すべきと判断してもよい。
また、ユーザ装置ＵＥは、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）等により自身の位置を把握しておき、ＲＳＵ１との物理的な距離が所定の距離以上であると判断した場合に、自身に割当てられている無線リソースを解放すべきと判断してもよい。
また、ユーザ装置ＵＥは、無線リソースの割当てを受けた時刻から所定の時間が経過した場合に、自身に割当てられている無線リソースを解放すべきと判断してもよい。また、ユーザ装置ＵＥは、割当てられた無線リソースに有効期間が設定されていた場合、当該有効期間が経過した場合に自身に割当てられている無線リソースを解放すべきと判断してもよい。
次に、ユーザ装置ＵＥは、リソース解放要求信号をＲＳＵ１に送信する（Ｓ３２）。リソース解放要求信号を受信したＲＳＵ１は、リソースプールの中で、ユーザ装置ＵＥに割当てられている無線リソースを解放する（Ｓ３３）。具体的には、ＲＳＵ１は、解放した無線リソースを、前述の管理テーブル等から削除する。
続いて、ＲＳＵ１は、無線リソースの解放が完了したことをユーザ装置ＵＥに通知するために、リソース解放応答信号をユーザ装置ＵＥに送信する（Ｓ３４）。ユーザ装置ＵＥは、自身に割当てられていた無線リソースを解放する（Ｓ３５）。具体的には、ユーザ装置ＵＥは、ＲＳＵ１から割当てられた無線リソースに係る情報をメモリ等から削除する。
なお、ＲＳＵ１は、解放された無線リソースを、新たに存在が検出された他のユーザ装置ＵＥに割当てるようにする。これにより、有限な無線リソースを有効活用することが可能になる。
（無線リソースの解放（その２））
図９は、無線リソースの解放処理（その２）を説明するためのシーケンス図である。本処理手順では、無線リソースの解放処理の処理手順（その１）と異なり、ＲＳＵ１が無線リソースを解放すべきかを判断する。
まず、ＲＳＵ１は、ユーザ装置ＵＥに割当てている無線リソースを解放すべきか否かを判断する（Ｓ３１）。
例えば、ＲＳＵ１は、ユーザ装置ＵＥが送信するＤ２Ｄ信号（図７のステップＳ２１）の受信品質（受信電力等）が所定の閾値以下になった場合に、当該ユーザ装置ＵＥに割当てている無線リソースを解放すべきと判断してもよいし、Ｄ２Ｄ信号自体が検出できなくなった場合に、当該ユーザ装置ＵＥに割当てている無線リソースを解放すべきと判断してもよい。
また、ＲＳＵ１は、ユーザ装置ＵＥからユーザ装置ＵＥの位置を周期的に報告させ、自身の位置とユーザ装置ＵＥとの物理的な距離が所定の距離以上であると判断した場合に、当該ユーザ装置ＵＥに割当てている無線リソースを解放すべきと判断してもよい。
また、ＲＳＵ１は、ユーザ装置ＵＥに無線リソースを割当てた時刻から所定の時間が経過した場合に、当該ユーザ装置ＵＥに割当てている無線リソースを解放すべきと判断してもよい。また、ＲＳＵ１は、ユーザ装置ＵＥに割当てている無線リソースに有効期間を設定した場合、当該有効期間が経過した場合に当該ユーザ装置ＵＥに割当てている無線リソースを解放すべきと判断してもよい。
ステップＳ４２乃至ステップＳ４４の処理手順は、それぞれ図８のステップＳ３３乃至ステップＳ３５の処理手順と同一であるため説明は省略する。
（無線リソースの解放（その３））
図１０は、無線リソースの解放処理（その３）を説明するためのシーケンス図である。本処理手順では、ユーザ装置ＵＥ及びＲＳＵ１は、それぞれ無線リソースを解放すべきかを判断して無線リソースの解放を行う。
ステップＳ５１及びステップＳ５３は、それぞれ図９のステップＳ４１及びステップＳ４２と同一であるため説明は省略する。ステップＳ５２及びステップＳ５４は、それぞれ図８のステップＳ３１及びステップＳ３５と同一であるため説明は省略する。
なお、ステップＳ５３において、ＲＳＵ１は、無線リソースの解放漏れが発生しないようにするため、ユーザ装置ＵＥに無線リソースを割当てた時刻から所定の時間が経過した場合、当該ユーザ装置ＵＥに割当てている無線リソースを強制的に解放するようにしてもよい。
（各種信号に関する補足）
以上説明したリソース割当て要求信号、リソース割当て通知信号、リソース解放要求信号及びリソース解放応答信号は、例えば、レイヤ１又はレイヤ２における制御情報であってもよいし、ＭＡＣヘッダ内のサブヘッダであってもよい。
また、リソース割当て要求信号に各種情報（例えば、ペイロードサイズ、メッセージ種別及び送信頻度を示す情報等）が含まれる場合、当該各種情報は明示的に示されてもよいし、リソース割当て要求信号に対応づけられて暗示的に示されてもよい。同様に、リソース割当て通知信号に各種情報（例えば、割当てられた無線リソースの周期、当該周期の有効期間、送信電力制御などの無線パラメータ、ＬＢＴの要否を指示する情報等）が含まれる場合、当該各種情報は明示的に示されてもよいし、リソース割当て通知信号に対応づけられて暗示的に示されてもよい。
また、リソース割当て要求信号、リソース割当て通知信号、リソース解放要求信号及びリソース解放応答信号は、Ｄ２Ｄに規定されている物理チャネル（ＰＳＤＣＨ、ＰＳＣＣＨ、ＰＳＳＣＨ）に限られず、例えばＲＳＵ間通信のために新たに規定された物理チャネル又は論理チャネルにより送受信されるようにしてもよい。また、他のユーザ装置ＵＥ等が行うＤ２Ｄ通信の干渉、Ｄ２Ｄ通信の特徴である半二重通信の制約（ユーザ装置ＵＥは同時に送受信することができない）等の影響による信号喪失や受信ミスを回避するため、リソースプールのうち、例えばＲＳＵ間通信のために予め規定された特定のリソースプール（すなわち、他のリソースプールと時間多重又は周波数多重されたリソースプール）を用いて送受信されるようにしてもよい。
また、リソース割当て要求信号、リソース割当て通知信号、リソース解放要求信号及びリソース解放応答信号は、周波数が異なる他のキャリアを介して送受信されるようにしてもよい。Ｄ２Ｄ通信との干渉を避けることが可能になる。
（ユーザ装置ＵＥの特定に関する補足）
ユーザ装置ＵＥは、リソース割当て要求信号及びリソース解放要求信号に、ユーザ装置ＵＥを一意に特定する識別子（以下、「ＵＥ識別子」という）を含めてＲＳＵ１に送信する。これにより、当該信号を受信したＲＳＵ１は、ユーザ装置ＵＥを一意に特定することができる。ＵＥ識別子は、ＭＡＣヘッダの送信元情報（ＳＲＣ:The Source Layer-2 ID）に格納されるＰｒｏｓｅ ＵＥ ＩＤであってもよいし、レイヤ１で用いられるＳＬＩＤ（Sidelink ID）であってもよい。
また、ＲＳＵ１から送信されるリソース割当て通知信号及びリソース解放応答信号は、特定のユーザ装置ＵＥに向けて送信される信号である。従って、ＵＥ識別子（Ｐｒｏｓｅ ＵＥ ＩＤ、ＳＬＩＤ、又は、リソースインデックス）をリソース割当て要求信号及びリソース解放応答信号のペイロードに含めるようにしてもよいし、リソース割当て要求信号及びリソース解放応答信号のＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）を、当該ＵＥ識別子の全部又は一部でマスクするようにしてもよい。
また、ＲＳＵ１が基地局型ＲＳＵの場合、リソース割当て通知信号及びリソース解放応答信号は、ＤＣＩ（Downlink Control Information）の一部として、ＵＥ識別子（例えば特別なＲＮＴＩ（Radio Network Temporary ID））でマスクされた（Ｅ）ＰＤＣＣＨで送信されてもよい。この場合、ＤＣＩのリソース又はサーチスペースは、予め報知情報（ＳＩＢ）等によりユーザ装置ＵＥに通知されていてもよい。更に、当該ＤＣＩには、ＵＥ識別子の全部又は一部が含まれていてもよい。当該ＤＣＩにＵＥ識別子の全部又は一部が含まれていることで、各ユーザ装置ＵＥは、自身以外の他のユーザ装置ＵＥに割当てられた無線リソースを把握でき、Ｄ２Ｄ信号の衝突を積極的に回避することができる。
また、ＲＳＵ１が基地局型ＲＳＵの場合、ユーザ装置ＵＥは、特別に規定されたＰＲＡＣＨ（Physical Random Access Channel）リソース及びプリアンブル系列を用いてランダムアクセス手順を行うことで、ＲＳＵ１にＵＥ識別子を通知するようにしてもよい。例えば、ＲＳＵ１は、ランダムアクセス手順で規定されているＭｅｓｓａｇｅ１でユーザ装置ＵＥから送信されるプリアンブルを、ＵＥ識別子に用いるようにしてもよい。また、ユーザ装置ＵＥは、ランダムアクセス手順で規定されているＭｅｓｓａｇｅ３でＵＥ識別子を通知するようにしてもよい。また、当該ランダムアクセス手順は、ＵＥ識別子をＲＳＵ１に通知するために用いられるものであるため、ＲＳＵ１とユーザ装置ＵＥとの間でＲＲＣコネクションが確立されない特別なランダムアクセス手順であってもよい。つまり、従来のランダムアクセス手順におけるＭｅｓｓａｇｅ２又はＭｅｓｓａｇｅ４がＲＳＵ１からユーザ装置ＵＥに送信されないようにしてもよい。
＜機能構成＞
以上説明した実施の形態の動作を実行するユーザ装置ＵＥとＲＳＵ１との機能構成例を説明する。
（ユーザ装置）
図１１は、実施の形態に係るユーザ装置の機能構成の一例を示す図である。図１１に示すように、ユーザ装置ＵＥは、信号送信部１０１と、信号受信部１０２と、検出部１０３と、要求部１０４とを有する。なお、図１１は、ユーザ装置ＵＥにおいて本発明の実施の形態に特に関連する機能部のみを示すものであり、少なくともＬＴＥに準拠した動作を行うための図示しない機能も有するものである。また、図１１に示す機能構成は一例に過ぎない。本実施の形態に係る動作を実行できるのであれば、機能区分や機能部の名称はどのようなものでもよい。
信号送信部１０１は、ユーザ装置ＵＥから送信されるべき上位のレイヤの信号から、物理レイヤの各種信号を生成し、無線送信する機能を含む。また、信号送信部１０１は、Ｄ２Ｄ信号（ＳＣＩ、ＭＡＣ ＰＤＵ等）の送信機能とセルラー通信の送信機能を有する。
また、信号送信部１０１は、ＲＳＵ１より割当てられた無線リソースに従ってＤ２Ｄ信号を送信する。また、信号送信部１０１は、Ｄ２Ｄ信号を送信する際にＬＢＴを行うように予め上位レイヤ等で指示されている場合、割当てられた無線リソースでＤ２Ｄ信号を送信する際にキャリアセンスを行うようにしてもよい。
また、信号送信部１０１は、Ｄ２Ｄ信号を送信する際に、ユーザ装置ＵＥ自身の種別、又はＤ２Ｄ信号で送信するメッセージ種別に応じて、Ｄ２Ｄ信号を送信する際に割当てられた無線リソースでキャリアセンスを行うか否かを判断するようにしてもよい。
信号受信部１０２は、他のユーザ装置ＵＥ又は基地局ｅＮＢから各種の信号を無線受信し、受信した物理レイヤの信号からより上位のレイヤの信号を取得する機能を含む。また、信号受信部１０２は、Ｄ２Ｄ信号（ＳＣＩ、ＭＡＣ ＰＤＵ等）の受信機能とセルラー通信の受信機能を有する。
検出部１０３は、ＲＳＵ１から送信されるＲＳＵ識別信号を受信することで、ＲＳＵ１の存在を検出（認識）する機能を有する。
要求部１０４は、Ｄ２Ｄ通信に用いる無線リソースの割当てをＲＳＵ１に要求するため、ＲＳＵ１にリソース割当て要求信号を信号送信部１０１を介して送信する機能を有する。
また、要求部１０４は、リソース割当て要求信号に、ユーザ装置ＵＥ自身が送信を予定しているＤ２Ｄ信号の送信周期を示す情報を含めてＲＳＵ１に送信するようにしてもよい。
また、要求部１０４は、ＲＳＵ１から送信されるＲＳＵ識別信号の受信品質（受信電力等）が所定の閾値以下である場合、ＲＳＵ１から送信される識別信号を受信出来ない場合、無線リソースの割当てを受けているＲＳＵ１とは異なるＲＳＵ１から送信されるＲＳＵ識別信号の受信品質（受信電力等）が、当該無線リソースの割当てを受けているＲＳＵ１から送信されるＲＳＵ識別信号の受信品質（受信電力等）より大きい場合、ユーザ装置ＵＥ自身と前記制御装置との間の距離が所定の距離以上であると判断された場合、又は、無線リソースの割当てを受けてから所定の時間が経過した場合に、ＲＳＵに無線リソースの解放を要求するリソース解放要求信号を送信するようにしてもよい。
（ＲＳＵ）
図１２は、実施の形態に係るＲＳＵの機能構成の一例を示す図である。図１２に示すように、ＲＳＵ１は、信号送信部２０１と、信号受信部２０２と、検出部２０３と、割当部２０４とを有する。なお、図１２は、ＲＳＵ１において本発明の実施の形態に特に関連する機能部のみを示すものであり、少なくともＬＴＥに準拠した動作を行うための図示しない機能も有するものである。また、図１２に示す機能構成は一例に過ぎない。本実施の形態に係る動作を実行できるのであれば、機能区分及び機能部の名称はどのようなものでもよい。
信号送信部２０１は、ＲＳＵ１から送信されるべき上位のレイヤの信号から、物理レイヤの各種信号を生成し、無線送信する機能を含む。また、信号送信部２０１は、Ｄ２Ｄ信号（ＳＣＩ、ＭＡＣ ＰＤＵ等）の送信機能又は／及びセルラー通信の送信機能を有する。また、信号送信部２０１は、割当部２０４により割当てられたＤ２Ｄ通信用の無線リソースをユーザ装置ＵＥに通知するため、リソース割当て通知信号をユーザ装置ＵＥに送信する。
また、信号送信部２０１は、リソース割当て通知信号に、割当てられたＤ２Ｄ通信用の無線リソースにおいてキャリアセンスを行う必要があるか否かを示す情報を含めてユーザ装置ＵＥに送信するようにしてもよい。また、信号送信部２０１は、割当部２０４の指示により、リソース割当て通知信号に、割当てられたＤ２Ｄ通信用の無線リソースにおいてキャリアセンスを行う必要がないことを示す情報を含めてユーザ装置ＵＥに送信するようにしてもよい。
信号受信部２０２は、ユーザ装置ＵＥから各種の信号を無線受信し、受信した物理レイヤの信号からより上位のレイヤの信号を取得する機能を含む。また、信号受信部２０２は、Ｄ２Ｄ信号（ＳＣＩ、ＭＡＣ ＰＤＵ等）の受信機能又は／及びセルラー通信の受信機能を有する。
検出部２０３は、ユーザ装置ＵＥから送信されるＤ２Ｄ信号を受信することで、ユーザ装置ＵＥの存在を検出（認識）する機能を有する。
また、検出部２０３は、Ｄ２Ｄ通信に用いられる無線リソースのうち、ユーザ装置ＵＥを検出するために割当てられた無線リソース（ユーザ装置ＵＥ検出用の無線リソース）をモニタリングすることでユーザ装置ＵＥを検出するようにしてもよい。
割当部２０４は、検出部２０３でユーザ装置ＵＥの存在が検出された場合に、ユーザ装置ＵＥがＤ２Ｄ信号の送信に用いるための無線リソースの割当てを行う機能を有する。また、割当部２０４は、割当て予定の無線リソースに対して予めキャリアセンスを行い、Ｄ２Ｄ信号の送信が可能であることを確認してから無線リソースの割当てを行ってもよい。
また、割当部は、ユーザ装置ＵＥから、リソース解放要求信号を受信した場合、ユーザ装置ＵＥから送信されるＤ２Ｄ信号の受信品質（受信電力等）が所定の閾値以下である場合、ユーザ装置ＵＥから送信されるＤ２Ｄ信号を受信出来ない場合、ユーザ装置ＵＥとＲＳＵ１自身との間の距離が所定の距離以上であると判断された場合、又はユーザ装置ＵＥに無線リソースを割当ててから所定の時間が経過した場合に、ユーザ装置ＵＥに割当てた無線リソースを解放するようにしてもよい。
＜ハードウェア構成＞
上記実施の形態の説明に用いたブロック図（図１１及び図１２）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／又は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、物理的及び／又は論理的に結合した１つの装置により実現されてもよいし、物理的及び／又は論理的に分離した２つ以上の装置を直接的及び／又は間接的に（例えば、有線及び／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、本発明の一実施の形態におけるユーザ装置ＵＥ及びＲＳＵ１は、本発明の通信方法の処理を行うコンピュータとして機能してもよい。図１３は、本発明の一実施の形態に係るユーザ装置ＵＥ及びＲＳＵ１のハードウェア構成の一例を示す図である。上述のユーザ装置ＵＥ及びＲＳＵ１は、物理的には、プロセッサ１００１、メモリ１００２、ストレージ１００３、通信装置１００４、入力装置１００５、出力装置１００６、バス１００７などを含むコンピュータ装置として構成されてもよい。
なお、以下の説明では、「装置」という文言は、回路、デバイス、ユニットなどに読み替えることができる。ユーザ装置ＵＥ及びＲＳＵ１のハードウェア構成は、図に示した各装置を１つ又は複数含むように構成されてもよいし、一部の装置を含まずに構成されてもよい。
ユーザ装置ＵＥ及びＲＳＵ１における各機能は、プロセッサ１００１、メモリ１００２などのハードウェア上に所定のソフトウェア（プログラム）を読み込ませることで、プロセッサ１００１が演算を行い、通信装置１００４による通信、メモリ１００２及びストレージ１００３におけるデータの読み出し及び／又は書き込みを制御することで実現される。
プロセッサ１００１は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ１００１は、周辺装置とのインターフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）で構成されてもよい。例えば、ユーザ装置ＵＥの信号送信部１０１と、信号受信部１０２と、検出部１０３と、要求部１０４と、ＲＳＵ１の信号送信部２０１と、信号受信部２０２と、検出部２０３と、割当部２０４とは、プロセッサ１００１で実現されてもよい。
また、プロセッサ１００１は、プログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュール又はデータを、ストレージ１００３及び／又は通信装置１００４からメモリ１００２に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。プログラムとしては、上述の実施の形態で説明した動作の少なくとも一部をコンピュータに実行させるプログラムが用いられる。例えば、ユーザ装置ＵＥの信号送信部１０１と、信号受信部１０２と、検出部１０３と、要求部１０４と、ＲＳＵ１の信号送信部２０１と、信号受信部２０２と、検出部２０３と、割当部２０４とは、メモリ１００２に格納され、プロセッサ１００１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。上述の各種処理は、１つのプロセッサ１００１で実行される旨を説明してきたが、２以上のプロセッサ１００１により同時又は逐次に実行されてもよい。プロセッサ１００１は、１以上のチップで実装されてもよい。なお、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。
メモリ１００２は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの少なくとも１つで構成されてもよい。メモリ１００２は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ（主記憶装置）などと呼ばれてもよい。メモリ１００２は、本発明の一実施の形態に係る通信方法を実施するために実行可能なプログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュールなどを保存することができる。
ストレージ１００３は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc ＲＯＭ）などの光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク（例えば、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ディスク）、スマートカード、フラッシュメモリ（例えば、カード、スティック、キードライブ）、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ストリップなどの少なくとも１つで構成されてもよい。ストレージ１００３は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。上述の記憶媒体は、例えば、メモリ１００２及び／又はストレージ１００３を含むデータベース、サーバその他の適切な媒体であってもよい。
通信装置１００４は、有線及び／又は無線ネットワークを介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア（送受信デバイス）であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。例えば、ユーザ装置ＵＥの信号送信部１０１及び信号受信部１０２、ＲＳＵ１の信号送信部２０１及び信号受信部２０２は、通信装置１００４で実現されてもよい。
入力装置１００５は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス（例えば、キーボード、マウス、マイクロフォン、スイッチ、ボタン、センサなど）である。出力装置１００６は、外部への出力を実施する出力デバイス（例えば、ディスプレイ、スピーカー、LEDランプなど）である。なお、入力装置１００５及び出力装置１００６は、一体となった構成（例えば、タッチパネル）であってもよい。
また、プロセッサ１００１及びメモリ１００２などの各装置は、情報を通信するためのバス１００７で接続される。バス１００７は、単一のバスで構成されてもよいし、装置間で異なるバスで構成されてもよい。
また、ユーザ装置ＵＥ及びＲＳＵ１は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などのハードウェアを含んで構成されてもよく、当該ハードウェアにより、各機能ブロックの一部又は全てが実現されてもよい。例えば、プロセッサ１００１は、これらのハードウェアの少なくとも１つで実装されてもよい。
＜まとめ＞
以上、実施の形態によれば、Ｄ２Ｄ通信用の無線リソースの割当てを行う制御装置とユーザ装置とを有する無線通信システムにおける制御装置であって、前記ユーザ装置から送信されるＤ２Ｄ信号を受信することで、前記ユーザ装置を検出する検出部と、前記ユーザ装置が検出された場合に、前記ユーザ装置がＤ２Ｄ信号の送信に用いるための特定の無線リソースの割当てを行う割当部と、割当てられた前記特定の無線リソースを通知する信号を前記ユーザ装置に送信する送信部と、を有する制御装置が提供される。この制御装置により、Ｄ２Ｄ通信に用いられる無線リソースの割当てを効率的に行うことが可能な技術が提供される。
前記検出部は、Ｄ２Ｄ通信に用いられる無線リソースのうち、前記ユーザ装置を検出するために割当てられた無線リソースをモニタリングすることで前記ユーザ装置を検出するようにしてもよい。これにより、ＲＳＵ１がユーザ装置ＵＥを検出する際に、全てのリソースプールをモニタリングする必要がなくなり、ＲＳＵ１の処理負荷を軽減することが可能になる。
また、前記割当部は、前記ユーザ装置から前記特定の無線リソースの解放を要求する信号を受信した場合、前記ユーザ装置から送信されるＤ２Ｄ信号の受信品質が所定の閾値以下である場合、前記ユーザ装置から送信されるＤ２Ｄ信号を受信出来ない場合、前記ユーザ装置と当該制御装置との間の距離が所定の距離以上であると判断された場合、又は前記特定の無線リソースを割当ててから所定の時間が経過した場合に、前記特定の無線リソースを解放するようにしてもよい。これにより、ユーザ装置ＵＥに割当てた無線リソースを解放することができると共に、解放された無線リソースを他のユーザ装置ＵＥに割当てることができるため、無線リソースを有効利用することが可能になる。
また、前記割当部は、キャリアセンスによりＤ２Ｄ信号の送信が可能であることを確認することで前記特定の無線リソースの割当てを行い、前記送信部は、前記特定の無線リソースを通知する信号に、前記特定の無線リソースにおいてキャリアセンスを行う必要がないことを示す情報を含めて前記ユーザ装置に送信するようにしてもよい。これにより、ＲＳＵ側でキャリアセンス処理を予め行い、ユーザ装置ＵＥ側でのキャリアセンスを省略するようにしてＤ２Ｄ通信を行うことが可能になり、ユーザ装置ＵＥの処理負荷が軽減されると共に、周波数利用効率を高めることが可能になる。
また、実施の形態によれば、Ｄ２Ｄ通信用の無線リソースの割当てを行う制御装置とユーザ装置とを有する無線通信システムにおけるユーザ装置であって、前記制御装置から送信される識別信号を受信することで、前記制御装置を検出する検出部と、Ｄ２Ｄ通信用の無線リソース割当てを要求する信号を、検出された前記制御装置に送信する要求部と、前記制御装置により割当てられたＤ２Ｄ通信用の特定の無線リソースを用いてＤ２Ｄ信号を送信する送信部と、を有するユーザ装置が提供される。このユーザ装置ＵＥにより、Ｄ２Ｄ通信に用いられる無線リソースの割当てを効率的に行うことが可能な技術が提供される。
また、前記要求部は、前記無線リソース割当てを要求する信号に、Ｄ２Ｄ信号の送信周期を示す情報を含めて前記制御装置に送信するようにしてもよい。これにより、ユーザ装置ＵＥが周期的なＤ２Ｄ信号の送信を行う場合、Ｄ２Ｄ信号を送信する度にリソース割当て要求信号をＲＳＵ１に送信する必要がなくなり、信号量を削減することが可能になる。
また、前記要求部は、前記制御装置から送信される識別信号の受信品質が所定の閾値以下である場合、前記制御装置から送信される識別信号を受信出来ない場合、前記制御装置とは異なる制御装置から送信される識別信号の受信品質が前記制御装置から送信される識別信号の受信品質より大きい場合、当該ユーザ装置と前記制御装置との間の距離が所定の距離以上であると判断された場合、又は、前記特定の無線リソースが割当てられてから所定の時間が経過した場合に、前記制御装置に前記特定の無線リソースの解放を要求する解放要求信号を送信するようにしてもよい。これにより、ＲＳＵ１において、解放された無線リソースを他のユーザ装置ＵＥに割当てることが可能になり、無線リソースを有効利用することができる。
また、前記送信部は、当該ユーザ装置の種別又はＤ２Ｄ信号で送信するメッセージ種別に応じて、Ｄ２Ｄ信号を送信する際に前記特定の無線リソースでキャリアセンスを行うか否かを判断するようにしてもよい。これにより、必要に応じてキャリアセンスを行うか否かを切替えることができ、周波数利用効率を高めることが可能になる。
また、実施の形態によれば、Ｄ２Ｄ通信用の無線リソースの割当てを行う制御装置とユーザ装置とを有する無線通信システムにおける制御装置が行う無線リソース割当て方法であって、前記ユーザ装置から送信されるＤ２Ｄ信号を受信することで、前記ユーザ装置を検出する検出ステップと、前記ユーザ装置が検出された場合に、前記ユーザ装置がＤ２Ｄ信号の送信に用いるための特定の無線リソースの割当てを行う割当ステップと、割当てられた前記特定の無線リソースを通知する信号を前記ユーザ装置に送信する送信ステップと、を有する無線リソース割当て方法が提供される。この無線リソース割当て方法により、Ｄ２Ｄ通信に用いられる無線リソースの割当てを効率的に行うことが可能な技術が提供される。
また、実施の形態によれば、Ｄ２Ｄ通信用の無線リソースの割当てを行う制御装置とユーザ装置とを有する無線通信システムにおけるユーザ装置が行う通信方法であって、前記制御装置から送信される識別信号を受信することで、前記制御装置を検出する検出ステップと、Ｄ２Ｄ通信用の無線リソース割当てを要求する信号を、検出された前記制御装置に送信する要求ステップと、前記制御装置により割当てられたＤ２Ｄ通信用の特定の無線リソースを用いてＤ２Ｄ信号を送信する送信ステップと、を有する通信方法が提供される。この通信方法により、Ｄ２Ｄ通信に用いられる無線リソースの割当てを効率的に行うことが可能な技術が提供される。
＜実施形態の補足＞
以上説明した無線リソースの割当て処理の処理手順（その１）、無線リソースの割当て処理の処理手順（その２）、無線リソースの解放処理の処理手順（その１）、無線リソースの解放処理の処理手順（その２）及び無線リソースの解放処理の処理手順（その３）は任意に組み合わせるようにしてもよいし、ユーザ装置ＵＥごとに使い分けるようにしてもよい。
実施の形態におけるＰＳＣＣＨは、Ｄ２Ｄ通信に用いられる制御情報（ＳＣＩ等）を送信するための制御チャネルであれば他の制御チャネルであってもよい。また、ＰＳＳＣＨは、Ｄ２Ｄ通信に用いられるデータ（ＭＡＣ ＰＤＵ等）を送信するためのデータチャネルであれば他のデータチャネルであってもよい。また、ＰＳＤＣＨは、Ｄ２ＤディスカバリのＤ２Ｄ通信に用いられるデータ（ディスカバリメッセージ等）を送信するためのデータチャネルであれば他のデータチャネルであってもよい。
Ｄ２Ｄ信号、ＲＲＣ信号及び制御信号は、それぞれＤ２Ｄメッセージ、ＲＲＣメッセージ及び制御メッセージであってもよい。
方法の請求項は、サンプル的順序で様々なステップの要素を提示しており、請求項の中で明記していない限り、提示した特定の順序に限定されない。
以上、本発明の実施の形態は、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａ、ＣＤＭＡ２０００、ＵＭＢ（Ultra Mobile Broadband）、ＩＥＥＥ８０２．１１(Wi-Fi（登録商標）)、ＩＥＥＥ８０２．１６(WiMAX（登録商標）)、ＩＥＥＥ８０２．２０、ＵＷＢ（Ultra-Wideband）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）および/または他の適切なシステムを利用するシステムに拡張され得る。
以上、本発明の実施の形態で説明する各装置（ユーザ装置ＵＥ／ＲＳＵ１）の構成は、ＣＰＵとメモリを備える当該装置において、プログラムがＣＰＵ（プロセッサ）により実行されることで実現される構成であってもよいし、本実施の形態で説明する処理のロジックを備えたハードウェア回路等のハードウェアで実現される構成であってもよいし、プログラムとハードウェアが混在していてもよい。
以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、開示される発明はそのような実施形態に限定されず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明がなされたが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてもよい。上記の説明における項目の区分けは本発明に本質的ではなく、２以上の項目に記載された事項が必要に応じて組み合わせて使用されてよいし、ある項目に記載された事項が、別の項目に記載された事項に（矛盾しない限り）適用されてよい。機能ブロック図における機能部又は処理部の境界は必ずしも物理的な部品の境界に対応するとは限らない。複数の機能部の動作が物理的には１つの部品で行われてもよいし、あるいは１つの機能部の動作が物理的には複数の部品により行われてもよい。実施の形態で述べたシーケンス及びフローチャートは、矛盾の無い限り順序を入れ替えてもよい。処理説明の便宜上、ユーザ装置ＵＥ／ＲＳＵ１は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウェアで、ソフトウェアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明の実施の形態に従ってユーザ装置ＵＥが有するプロセッサにより動作するソフトウェア及び本発明の実施の形態に従ってＲＳＵ１が有するプロセッサにより動作するソフトウェアはそれぞれ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、フラッシュメモリ、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、レジスタ、ハードディスク（ＨＤＤ）、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、データベース、サーバその他の適切な如何なる記憶媒体に保存されてもよい。
なお、各実施の形態において、ＲＳＵ１は制御装置の一例である。リソース割当て通知信号は、特定の無線リソースを通知する信号の一例である。リソース解放要求信号は、特定の無線リソースの解放を要求する信号の一例である。ＲＳＵ識別信号は、識別信号の一例である。リソース割当て要求信号は、無線リソース割当てを要求する信号の一例である。
本特許出願は２０１５年８月１３日に出願した日本国特許出願第２０１５−１５９９９３号に基づきその優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１５−１５９９９３号の全内容を本願に援用する。
ＵＥ ユーザ装置
ｅＮＢ 基地局
１０１ 信号送信部
１０２ 信号受信部
１０３ 検出部
１０４ 要求部
２０１ 信号送信部
２０２ 信号受信部
２０３ 検出部
２０４ 割当部
１００１ プロセッサ
１００２ メモリ
１００３ ストレージ
１００４ 通信装置
１００５ 入力装置
１００６ 出力装置

Claims (10)

  1. Ｄ２Ｄ通信用の無線リソースの割当てを行う制御装置とユーザ装置とを有する無線通信システムにおける制御装置であって、
    前記ユーザ装置から送信されるＤ２Ｄ信号を受信することで、前記ユーザ装置を検出する検出部と、
    前記ユーザ装置が検出された場合に、前記ユーザ装置がＤ２Ｄ信号の送信に用いるための特定の無線リソースの割当てを行う割当部と、
    割当てられた前記特定の無線リソースを通知する信号を前記ユーザ装置に送信する送信部と、
    を有する制御装置。
  2. 前記検出部は、Ｄ２Ｄ通信に用いられる無線リソースのうち、前記ユーザ装置を検出するために割当てられた無線リソースをモニタリングすることで前記ユーザ装置を検出する、請求項１に記載の制御装置。
  3. 前記割当部は、前記ユーザ装置から前記特定の無線リソースの解放を要求する信号を受信した場合、前記ユーザ装置から送信されるＤ２Ｄ信号の受信品質が所定の閾値以下である場合、前記ユーザ装置から送信されるＤ２Ｄ信号を受信出来ない場合、前記ユーザ装置と当該制御装置との間の距離が所定の距離以上であると判断された場合、又は前記特定の無線リソースを割当ててから所定の時間が経過した場合に、前記特定の無線リソースを解放する、請求項１又は２に記載の制御装置。
  4. 前記割当部は、キャリアセンスによりＤ２Ｄ信号の送信が可能であることを確認することで前記特定の無線リソースの割当てを行い、
    前記送信部は、前記特定の無線リソースを通知する信号に、前記特定の無線リソースにおいてキャリアセンスを行う必要がないことを示す情報を含めて前記ユーザ装置に送信する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の制御装置。
  5. Ｄ２Ｄ通信用の無線リソースの割当てを行う制御装置とユーザ装置とを有する無線通信システムにおけるユーザ装置であって、
    前記制御装置から送信される識別信号を受信することで、前記制御装置を検出する検出部と、
    Ｄ２Ｄ通信用の無線リソース割当てを要求する信号を、検出された前記制御装置に送信する要求部と、
    前記制御装置により割当てられたＤ２Ｄ通信用の特定の無線リソースを用いてＤ２Ｄ信号を送信する送信部と、
    を有するユーザ装置。
  6. 前記要求部は、前記無線リソース割当てを要求する信号に、Ｄ２Ｄ信号の送信周期を示す情報を含めて前記制御装置に送信する、請求項５に記載のユーザ装置。
  7. 前記要求部は、前記制御装置から送信される識別信号の受信品質が所定の閾値以下である場合、前記制御装置から送信される識別信号を受信出来ない場合、前記制御装置とは異なる制御装置から送信される識別信号の受信品質が前記制御装置から送信される識別信号の受信品質より大きい場合、当該ユーザ装置と前記制御装置との間の距離が所定の距離以上であると判断された場合、又は、前記特定の無線リソースが割当てられてから所定の時間が経過した場合に、前記制御装置に前記特定の無線リソースの解放を要求する解放要求信号を送信する、請求項５又は６に記載のユーザ装置。
  8. 前記送信部は、当該ユーザ装置の種別又はＤ２Ｄ信号で送信するメッセージ種別に応じて、Ｄ２Ｄ信号を送信する際に前記特定の無線リソースでキャリアセンスを行うか否かを判断する、請求項５乃至７のいずれか一項に記載のユーザ装置。
  9. Ｄ２Ｄ通信用の無線リソースの割当てを行う制御装置とユーザ装置とを有する無線通信システムにおける制御装置が行う無線リソース割当て方法であって、
    前記ユーザ装置から送信されるＤ２Ｄ信号を受信することで、前記ユーザ装置を検出する検出ステップと、
    前記ユーザ装置が検出された場合に、前記ユーザ装置がＤ２Ｄ信号の送信に用いるための特定の無線リソースの割当てを行う割当ステップと、
    割当てられた前記特定の無線リソースを通知する信号を前記ユーザ装置に送信する送信ステップと、
    を有する無線リソース割当て方法。
  10. Ｄ２Ｄ通信用の無線リソースの割当てを行う制御装置とユーザ装置とを有する無線通信システムにおけるユーザ装置が行う通信方法であって、
    前記制御装置から送信される識別信号を受信することで、前記制御装置を検出する検出ステップと、
    Ｄ２Ｄ通信用の無線リソース割当てを要求する信号を、検出された前記制御装置に送信する要求ステップと、
    前記制御装置により割当てられたＤ２Ｄ通信用の特定の無線リソースを用いてＤ２Ｄ信号を送信する送信ステップと、
    を有する通信方法。
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