JPWO2017057321A1 - ユーザ装置及び同期方法 - Google Patents

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Abstract

Ｄ２Ｄ用の同期信号を効率的に受信することが可能な技術を提供する。【解決手段】Ｄ２Ｄ通信をサポートする無線通信システムにおけるユーザ装置であって、基地局から送信される第一の同期信号、他のユーザ装置から送信される第二の同期信号、又は外部同期ソースから送信される外部同期信号若しくは外部同期情報を受信する受信部と、前記受信部で受信された前記第一の同期信号、前記第二の同期信号又は前記外部同期信号若しくは前記外部同期情報を用いて同期を行う同期処理部と、を有し、前記受信部は、前記基地局のカバレッジエリア外又は前記外部同期信号若しくは前記外部同期情報が受信可能なエリア外である場合に、前記第二の同期信号をモニタするために定められた時間ウインドウ内で初期サーチを行うことで、前記第二の同期信号を受信する、ユーザ装置を提供する。

Description

本発明は、ユーザ装置及び同期方法に関する。
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）、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）、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）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
Ｄ２Ｄをサポートするユーザ装置は、Ｄ２Ｄ通信用のセル（周波数、キャリア）において、基地局のカバレッジ内では基地局から送信されるＳＳ（同期信号：Synchronization Signal）により同期を行い、カバレッジ外では他のユーザ装置から送信されるＳＬＳＳ（Ｄ２Ｄ用同期信号：Sidelink Synchronization Signal）により同期を行うことが規定されている。
ここで、Ｖ２Ｘでは、ユーザ装置は、トンネル内などカバレッジ外に移動することが多いと想定される。つまり、ユーザ装置はＳＬＳＳによる同期を高頻度で行うことが想定される。
開示の技術は上記に鑑みてなされたものであって、Ｄ２Ｄ用の同期信号を効率的に受信することが可能な技術を提供することを目的とする。
開示の技術のユーザ装置は、Ｄ２Ｄ通信をサポートする無線通信システムにおけるユーザ装置であって、基地局から送信される第一の同期信号、他のユーザ装置から送信される第二の同期信号、又は外部同期ソースから送信される外部同期信号若しくは外部同期情報を受信する受信部と、前記受信部で受信された前記第一の同期信号、前記第二の同期信号又は前記外部同期信号若しくは前記外部同期情報を用いて同期を行う同期処理部と、を有し、前記受信部は、前記基地局のカバレッジエリア外又は前記外部同期信号若しくは前記外部同期情報が受信可能なエリア外である場合に、前記第二の同期信号をモニタするために定められた時間ウインドウ内で初期サーチを行うことで、前記第二の同期信号を受信する。
開示の技術によれば、Ｄ２Ｄ用の同期信号を効率的に受信する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。 Ｄ２Ｄで規定されている物理チャネル構造を説明するための図である。 ＰＳＳＳ／ＳＳＳＳの構造例を示す図である。 ＰＳＳＳ／ＳＳＳＳの構造例を示す図である。 Ｄ２Ｄにおける同期処理モデルを示す図である。 各実施の形態に係る無線通信システムのシステム構成例を示す図である。 ＳＬＳＳをモニタするための時間ウインドウの長さの一例を示す図である。 第一の実施の形態に係るユーザ装置の機能構成例を示す図である。 第二の実施の形態に係る無線通信システムが行う処理手順を示すシーケンス図である。 ＧＡＰ区間の一例を示す図である。 ＳＬＳＳの送受信が行われるサブフレームのオフセットを示す図である。 第二の実施の形態に係るユーザ装置の機能構成例を示す図である。 各キャリアの用途を説明するための図である。 第三の実施の形態に係るユーザ装置の機能構成例を示す図である。 第四の実施の形態に係るＰＳＳＳ／ＳＳＳＳの構造例を示す図である。 第四の実施の形態に係るＰＳＳＳ／ＳＳＳＳの構造例を示す図である。 第四の実施の形態に係るユーザ装置の機能構成例を示す図である。 各実施の形態に係るユーザ装置のハードウェア構成例を示す図である。
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。
また、本実施の形態は、主にＶ２Ｘを対象としているが、本実施の形態に係る技術は、Ｖ２Ｘに限らず、広くＤ２Ｄ全般に適用可能である。また、「Ｄ２Ｄ」はその意味としてＶ２Ｘを含むものである。また、本実施の形態では、特に断りがない限り、「基地局ｅＮＢ」にはＲＳＵ（基地局型ＲＳＵ、ユーザ装置型ＲＳＵ）を含む意味で使用する。
＜Ｄ２Ｄの概要について＞

まず、ＬＴＥで規定されているＤ２Ｄの概要について説明する。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、カバレッジ内では、基地局ｅＮＢが送信するＳＳに同期してＤ２Ｄ信号の送受信が行われる。
更に、カバレッジ外におけるＤ２Ｄ通信を実現するため、ユーザ装置ＵＥは、Ｄ２Ｄ通信用のセルのセル端（カバレッジの端）に位置する場合、及びカバレッジ外で他のユーザ装置ＵＥからのＳＬＳＳを受信出来ない場合など、所定の条件を満たす場合にＳＬＳＳを送信（リレー）することが規定されている。ＳＬＳＳは、より具体的にはＰＳＳＳ（Primary Sidelink Synchronization Signal）及びＳＳＳＳ（Secondary Sidelink Synchronization Signal）である。また、ＳＬＳＳを送信するユーザ装置ＵＥは、ＰＳＢＣＨ（Physical Sidelink Broadcast Control Channel）と呼ばれる物理チャネルを用いて、カバレッジ外に存在するユーザ装置ＵＥに無線フレーム番号、システム帯域幅等を通知することができる。
ユーザ装置ＵＥは、Ｄ２Ｄ通信用のセルにおいて、基地局ｅＮＢのカバレッジ内ではＳＳ信号を受信して同期を行う。また、カバレッジ内からカバレッジ外に移動した場合に、他のユーザ装置ＵＥから送信されるＳＬＳＳを受信するために、ユーザ装置ＵＥは、ＳＬＳＳの初期サーチを行うように動作する。初期サーチ（フルサーチと呼んでもよい）とは、ＳＬＳＳが送信される可能性のある全てのサブフレームをモニタすると共に、全ての可能性のあるＳＬＳＳＩＤ（ＳＬＩＤ（Sidelink ID）とも呼ばれる）を検索し、同期に用いるＳＬＳＳの候補を発見することを言う。なお、モニタするとは、所定の無線リソース内（サブフレームなど）において所望の無線信号が送信されているか否かを確認するための動作を意図している。その後、ユーザ装置ＵＥは、初期サーチにより発見されたＳＬＳＳの候補からＳＬＳＳを選択し、選択したＳＬＳＳを用いて同期を行う。
次に、Ｄ２Ｄで規定されているＳＬＳＳ及びＰＳＢＣＨについて説明する。図２は、Ｄ２Ｄにおける物理チャネルの構成を示している。なお、図２においてＰＳＤＣＨ（Physical Sidelink Discovery Channel）は「Ｄ２Ｄディスカバリ」に用いられる物理チャネルであり、ＰＳＣＣＨ（Physical Sidelink Control Channel）は「Ｄ２Ｄコミュニケーション」におけるＳＣＩ等の制御情報を送信する物理チャネルであり、ＰＳＳＣＨ（Physical Sidelink Shared Channel）は「Ｄ２Ｄコミュニケーション」におけるデータを送信する物理チャネルである。
図３Ａ及び図３Ｂは、ＰＳＳＳ／ＳＳＳＳの構造例を示す図である。図３Ａ及び図３Ｂに示すように、Ｄ２Ｄでは、周波数帯域の中心の６ＰＢＲ（Physical Resource Block）において、１サブフレーム内の所定のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにＰＳＳＳ及びＳＳＳＳがマッピングされる。また、「Ｄ２Ｄコミュニケーション」では、ＰＳＳＳ、ＳＳＳＳ及びＤＭ−ＲＳ（Demodulation-Reference Signal）を除くＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにＰＳＢＣＨがマッピングされる。また、図２に示すように、ＰＳＳＳ、ＳＳＳＳ及びＰＳＢＣＨは４０ｍｓ間隔で送信される。ＰＳＳＳにはＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列が用いられ、ＳＳＳＳにはＭ系列が用いられる。
また、Ｄ２Ｄでは、カバレッジ内で送信されるＳＬＳＳとカバレッジ外で送信されるＳＬＳＳの２種類が規定されている。カバレッジ内で送信されるＰＳＳＳはルートインデックスが「２６」であり、ＰＳＳＳ及びＳＳＳＳで０〜１６７の範囲のＳＬＩＤが特定される。カバレッジ内で送信されるＰＳＳＳはルートインデックスが「３７」であり、ＰＳＳＳ及びＳＳＳＳで１６８〜３５５の範囲のＳＬＩＤが特定される。更に、ＰＳＢＣＨにはＩｎ−ｃｏｖｅｒａｇｅ ｉｎｄｉｃａｔｏｒと呼ばれる識別子が格納されており、カバレッジ内では「１」に設定され、カバレッジ外では「０」に設定される。
＜同期モデルについて＞

次に、現状のＤ２Ｄにおける同期処理モデルを説明する。前述のように、カバレッジ内からカバレッジ外に移動したユーザ装置ＵＥは、ＳＬＳＳの初期サーチを行う。
Ｄ２Ｄでは半二重通信が採用されているため、ユーザ装置ＵＥは、ＳＬＳＳを受信（又はモニタ）するサブフレームでは他のＤ２Ｄ信号を送信することができない。従って、ＳＬＳＳを高頻度でモニタすると、Ｄ２Ｄ信号（特に、「Ｄ２Ｄコミュニケーション」における音声パケット）の品質劣化が生じることになる。そこで、３ＧＰＰの規定では、ＳＬＳＳの初期サーチにおいて、ＳＬＳＳをモニタするために、送信予定のＤ２Ｄ信号を最大２％の割合でドロップする（破棄する）ことが許容されている。
上記２％の根拠として、図４に示すように、３ＧＰＰでは、２．５６秒周期で４０ｍｓ又は４１ｍｓのサブフレームをモニタすることでＳＬＳＳを検出する同期処理モデルで評価が行われた。図４の例では、ＳＬＳＳ以外のＤ２Ｄ信号は、２．５６÷４１ｍｓ＝１．６％（約２％）の確率でドロップされることになる。モニタするサブフレームが４０ｍｓ又は４１ｍｓに設定されているのは、ＳＬＳＳの送信間隔が４０ｍｓであること、及び、ＳＬＳＳを初期サーチするユーザ装置ＵＥは、どのサブフレームでＳＬＳＳが送信されているのかを把握できないためである。
ユーザ装置ＵＥがＳＬＳＳを発見する際、ＳＬＳＳの受信品質が低い場合は最大で１０サブフレーム程度の同相合成が必要になる。従って、送信予定のＤ２Ｄ信号を最大２％の割合でドロップすることを許容する条件の下では、ユーザ装置ＵＥがＳＬＳＳを発見するまでに最大で２０秒程度を要する。
なお、図４はあくまで評価のための同期処理モデルであり、ユーザ装置ＵＥがＳＬＳＳをモニタする具体的なタイミングを規定するものではない。
＜システム全体構成＞

図５は、各実施の形態に係る無線通信システムのシステム構成の一例を示す図である。図５に示すように、各実施の形態に係る無線通信システムは、基地局ｅＮＢと、ＧＰＳ衛星１０と、ユーザ装置ＵＥａと、ユーザ装置ＵＥｂとを有する。
基地局ｅＮＢは、ユーザ装置ＵＥに向けてＳＳを送信する。ＳＳは、より具体的にはＰＳＳ（Primary Synchronization Signal）及びＳＳＳ（Secondary Synchronization Signal）である。
ＧＰＳ衛星１０はＧＰＳ信号を地上に向けて送信している。ＧＰＳ信号にはＵＴＣ（Coordinated Universal Time）を特定する情報が含まれている。
ユーザ装置ＵＥａ及びＵＥｂは、Ｄ２Ｄ通信を行う機能を有している。図５の例では、ユーザ装置ＵＥａはユーザ装置ＵＥｂに向けてＳＬＳＳを送信している様子が図示されているが、図示の便宜上であり、ユーザ装置ＵＥａとユーザ装置ＵＥｂとは同一の機能を有する。なお、以下の説明において、ユーザ装置ＵＥａとユーザ装置ＵＥｂとを区別しないときは「ユーザ装置ＵＥ」と呼ぶ。
ユーザ装置ＵＥは、ＳＳ又はＳＬＳＳを用いて同期を行う。同期とは、無線フレーム同期（シンボルタイミング同期、時間同期）及び周波数同期を含む。ユーザ装置ＵＥは、更に、ＧＰＳ信号を用いて同期を行う機能を有していてもよいし、有していなくてもよい。ＧＰＳ信号を用いて同期を行う場合、ユーザ装置ＵＥは、例えば、ＵＴＣと無線フレームが開始される時刻と無線フレーム番号とを対応づける情報（以下、「同期情報」と呼ぶ）を予め記憶しておき、ＧＰＳ信号から取得したＵＴＣと同期情報と比較することで無線フレーム同期（シンボルタイミング同期、時間同期）を行うようにしてもよい。また、ユーザ装置ＵＥは、ＧＰＳ信号が受信できなくなった場合（ＧＰＳ信号の受信品質が所定の閾値以下である場合を含む）に、ＳＬＳＳの初期サーチを行うようにしてもよい。
なおＧＰＳ信号はＧＮＳＳを用いた信号であってもよく、またより一般に外部同期ソースから送信される外部同期信号若しくは外部同期情報であってもよい。本実施の形態では、特に断りが無い限り、外部同期信号若しくは外部同期情報の一例としてＧＰＳ信号を用いて説明する。
以下、本実施の形態に係る無線通信システムが行う処理手順について、複数の実施の形態に分けて説明する。なお、各実施の形態は任意に組み合わせることが可能である。
＜第一の実施の形態＞

［処理手順］

第一の実施の形態に係るユーザ装置ＵＥは、ＳＬＳＳの初期サーチにおいて、送信予定のＤ２Ｄ信号をドロップする割合を高める（例えば、１０％など）ことで、ＳＬＳＳをモニタする頻度を多くするようにする。具体的には、ユーザ装置ＵＥは、２．５６秒よりも短い間隔で４０ｍｓ又は４１ｍｓのサブフレームをモニタすることでＳＬＳＳの初期サーチを行うようにしてもよい。
また、ユーザ装置ＵＥは、ＳＬＳＳの初期サーチにおいて、ＳＬＳＳを周期的（少なくとも２．５６秒よりも短い間隔）にモニタするために定められた時間ウインドウ（以下、単に「時間ウインドウ」と呼ぶ）内でＳＬＳＳをモニタすることで、ＳＬＳＳの初期サーチを行うようにしてもよい。また、ユーザ装置ＵＥは、時間ウインドウ内では、送信予定のＤ２Ｄ信号を全てドロップするようにしてもよい。
図６は、時間ウインドウの長さの一例を示す図である。時間ウインドウの長さ（ｄｔ×２）は、４０ｍｓ又は４１ｍｓであってもよいし、図６に示すようにＳＬＳＳ周期より短い間隔であってもよい。
ｄｔの値は、ユーザ装置ＵＥの内部クロックの精度に応じて予め指定されていてもよいし、ＳＳ又はＧＰＳ信号との同期が外れたタイミングからの経過時間に従って大きくなる内部クロックの時間のずれを考慮して、ユーザ装置ＵＥ内で算出されてもよい。
時間ウインドウの範囲は、基地局ｅＮＢから送信される報知情報（ＳＩＢ：System Information Block）又はＲＲＣ信号によりユーザ装置ＵＥに通知されるようにしてもよいし、ＳＩＭ（Subscriber Identity Module）に予め設定されていてもよいし、コアネットワークから送信される上位レイヤの制御信号を介してユーザ装置ＵＥに通知されるようにしてもよい。
また、時間ウインドウの範囲（例えば、時間軸上の開始点及び終了点）は、ＳＳ又はＧＰＳ信号と同期することで決定される無線フレーム番号及び１以上のサブフレーム番号により指定されてもよいし、ＵＴＣ時刻で指定されてもよい。また、時間ウインドウの範囲は、時間ウインドウの中心を示す無線フレーム番号及びサブフレーム番号と、ｄｔの値（例えば、１ｍｓなど）とで指定されるようにしてもよいし、時間ウインドウの中心を示す無線フレーム番号及びサブフレーム番号のみが指定され、ｄｔの値はユーザ装置ＵＥ内で算出された値が用いられるようにしてもよい。
以上、第一の実施の形態よれば、ユーザ装置ＵＥは、ＳＬＳＳを効率的に受信することができ、ＳＬＳＳを発見してから当該ＳＬＳＳと同期するまでに要する時間が短縮されることになる。
また、時間ウインドウが設定されることで、ユーザ装置ＵＥは、ＳＬＳＳの初期サーチにおいて、ＳＬＳＳをモニタすべきサブフレームを予め把握することができる。また、時間ウインドウを基地局ｅＮＢ等から通知することで、セル又はキャリアの特性に応じてドロップされるＤ２Ｄ信号の割合を変更することが可能になる。
また、時間ウインドウがＳＬＳＳの送信周期より短い長さに指定されることで、ユーザ装置ＵＥは、ＳＬＳＳの送信周期である４０ｍｓのサブフレームを全てモニタすることなくＳＬＳＳを受信することが可能になり、ドロップされるＤ２Ｄ信号の割合を削減しつつ、ＳＬＳＳの発見及びＳＬＳＳとの同期を迅速に行うことができる。
［機能構成］

図７は、第一の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７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、ＧＰＳ信号受信部１０３と、同期処理部１０４とを有する。なお、図７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７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信号の送信機能とセルラー通信の送信機能とを有する。また、信号送信部１０１は、他のユーザ装置ＵＥに向けてＳＬＳＳを送信する機能を有する。
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信号の受信機能とセルラー通信の受信機能とを有する。
また、信号受信部１０２は、基地局ｅＮＢのカバレッジエリア外又は／及びＧＰＳ信号が受信可能なエリア外である場合に、初期サーチを行うことでＳＬＳＳを受信するように動作する。ＧＰＳ信号が受信可能なエリア内か否かは、より一般に外部同期信号又は外部同期情報が取得可能か否かあるいは外部同期信号又は外部同期情報の同期精度が一定以上か否か（推定同期誤差が一定値以下か否か、または外部同期信号若しくは外部同期情報の受信レベルが一定以上か否かなど）によって定義することができる。また、信号受信部１０２は、基地局ｅＮＢのカバレッジエリア外又は／及びＧＰＳ信号が受信可能なエリア外である場合に、時間ウインドウ内で初期サーチを行うことでＳＬＳＳを受信するようにしてもよい。
ＧＰＳ信号受信部１０３は、ＧＰＳ信号を受信する機能を有する。また、ＧＰＳ信号受信部１０３は、ＰＰＳ（Pulse Per Second）を生成して出力する機能を有してもよい。
同期処理部１０４は、ＧＰＳ信号、ＳＳ又はＳＬＳＳを用いて同期を行う。また、同期処理部１０４は、前記信号受信部１０２において時間ウインドウ内でＳＬＳＳが受信（発見）された場合に、受信（発見）されたＳＬＳＳを用いて同期を行うようにしてもよい。
＜第二の実施の形態＞

［処理手順］

第一の実施の形態に係るユーザ装置ＵＥは、基地局ｅＮＢのカバレッジ外又はＧＰＳ信号が受信可能なエリア外に移動した場合にＳＬＳＳの初期サーチを行うようにしたが、第二の実施の形態に係るユーザ装置ＵＥは、カバレッジ内又はＧＰＳ信号が受信可能なエリア内で予めＳＬＳＳの初期サーチを行うようにすることで、カバレッジ外又はＧＰＳ信号が受信可能なエリア外に移動した際に、迅速にＳＬＳＳを用いた同期を行うことを可能にする。
図８は、第二の実施の形態に係る無線通信システムが行う処理手順を示すシーケンス図である。なお、図８に示す処理手順は一例であり、ステップＳ１１乃至ステップＳ１３の処理手順の順序は問わない。例えば、ステップＳ１１の処理手順は、ステップＳ１３の後に行われてもよい。
ユーザ装置ＵＥａは、カバレッジ内又はＧＰＳ信号が受信可能なエリア内でＳＬＳＳの初期サーチを行う（Ｓ１１）。ユーザ装置ＵＥは、当該初期サーチを、例えば、図４に示すタイミングでＳＬＳＳをモニタすることで実現してもよいし、第一の実施の形態で説明した時間ウインドウ内でＳＬＳＳをモニタすることで実現してもよい。また、ユーザ装置ＵＥは、自身の位置に関わらずに初期サーチを常時行うようにしてもよいし、基地局ｅＮＢが送信する信号（例えば参照信号等）のＲＳＲＰ（Reference Signal Received Quality）又はＲＳＲＱ（Reference Signal Received Power）が所定の閾値以下である場合、ＧＰＳ信号の受信レベルが所定の閾値以下である場合、又は、同期レベル（同期精度）が一定以下である場合に初期サーチを行うようにしてもよい。
ユーザ装置ＵＥａは、基地局ｅＮＢから送信されるＳＳ、又はＧＰＳ衛星１０から送信されるＧＰＳ信号を受信し（Ｓ１２）、受信したＳＳ又はＧＰＳ信号を用いて同期を行う（Ｓ１３）。
ここで、ユーザ装置ＵＥｂからＳＬＳＳが周期的に送信されていると仮定する（Ｓ１４）。ユーザ装置ＵＥａは、初期サーチによりユーザ装置ＵＥｂから周期的に送信されるＳＬＳＳを発見した場合、ＳＬＳＳが送信されているサブフレームを特定する（Ｓ１５）。より具体的には、ユーザ装置ＵＥａは、自身がカバレッジ外又はＧＰＳ信号が受信可能なエリア外に移動した際に受信すべきＳＬＳＳを選択すると共に、当該ＳＬＳＳが周期的に送信されているサブフレームの無線フレーム番号及びサブフレーム番号を特定する。
次に、ユーザ装置ＵＥがカバレッジ外又はＧＰＳ信号が受信可能なエリア外に移動したと仮定する。ユーザ装置ＵＥは、ステップＳ１４の処理手順で特定した無線フレーム番号及びサブフレーム番号、並びにそれらを含む時間ウインドウ内でＳＬＳＳを受信して同期処理を行う（Ｓ２１、Ｓ２２）。
なお、ユーザ装置ＵＥａは、初期サーチによりＳＬＳＳが送信されているサブフレームを特定するのに加え、ＳＬＳＳの系列及び／又はＳＬＳＳの信号そのものを記憶しておき（Ｓ１５）、カバレッジ外又はＧＰＳ信号が受信可能なエリア外に移動した際におけるＳＬＳＳとの同期時間を短縮してもよい（Ｓ２２）。
なお、ユーザ装置ＵＥは、前述の通り、セル端に位置する場合など所定の条件を満たす場合にＳＬＳＳを送信することが３ＧＰＰで規定されている。一方、Ｄ２Ｄでは半二重通信が採用されているため、ユーザ装置ＵＥは、同一サブフレームではＳＬＳＳの受信（又はモニタ）とＳＬＳＳの送信とを同時に行うことができない。そこで、ユーザ装置ＵＥは、カバレッジ内又はＧＰＳ信号が受信可能なエリア内で初期サーチを行う場合（Ｓ１１）で、かつ、ＳＬＳＳの送信を行う必要がある場合、所定の確率でＳＬＳＳをドロップする（ＳＬＳＳを送信しない）ようにして、ドロップしたサブフレームで初期サーチを行うようにしてもよい。
また、他の方法として、ユーザ装置ＵＥは、例えば図９に示すように、ＧＡＰ区間内ではＳＬＳＳの送信を行い、ＧＡＰ区間以外でＳＬＳＳの初期サーチを行うようにしてもよい。ＧＡＰ区間は、無線フレーム番号及びサブフレーム番号で特定されるようにしてもよいし、ＵＴＣ時間で特定されるようにしてもよい。ＧＡＰ区間の長さについては特に制限はない。
所定の確率及びＧＡＰ区間は、基地局ｅＮＢから送信される報知情報（ＳＩＢ）又はＲＲＣ信号によりユーザ装置ＵＥに通知されるようにしてもよいし、ＳＩＭに予め設定されていてもよいし、コアネットワークから送信される上位レイヤの制御信号を介してユーザ装置ＵＥに通知されるようにしてもよい。また、ＧＡＰ区間は、ユーザ装置ＵＥが任意に決定するようにしてもよい。
また、他の方法として、ユーザ装置ＵＥは、ＳＬＳＳの送受信が行われるサブフレームを示す複数のオフセットのうち、いずれか１つのオフセットに従ってＳＬＳＳを送信し、更に、ＳＬＳＳの送信に用いたオフセットとは異なるオフセットに従ってＳＬＳＳを初期サーチするようにしてもよい。
図１０は、ＳＬＳＳの送受信が行われるサブフレームのオフセットを示す図である。図１０の例では、オフセット１及びオフセット２の２つのオフセットが図示されている。オフセット１は「オフセット値＝０」の場合を示しており、オフセット２は「オフセット値＝Ｘ」の場合を示している。
Ｖ２Ｘでは、多くのユーザ装置ＵＥが存在する環境が想定されている。そこで、本無線通信システム内において、オフセット１で指定されるサブフレームでＳＬＳＳの送信を行うと共にオフセット２で指定されるサブフレームでＳＬＳＳの受信を行うユーザ装置ＵＥと、オフセット２で指定されるサブフレームでＳＬＳＳの送信を行うと共にオフセット１で指定されるサブフレームでＳＬＳＳの受信を行うユーザ装置ＵＥとを混在させるようにする。これにより、各ユーザ装置ＵＥは、半二重通信の影響を避けつつＳＬＳＳの送信と、ＳＬＳＳの初期サーチとを行うことが可能になる。また、本オフセット値の取り得る範囲をＳＬＳＳ送信周期（４０ｍｓ）よりも十分短くすることで、第一の実施の形態で示した時間ウインドウを実現する（本オフセット値の取り得る範囲を時間ウインドウとみなす）ことも可能になる。
なお、各ユーザ装置ＵＥに適用されるオフセットは、ＲＲＣ信号等で基地局ｅＮＢから指示されるようにしてもよいし、所定の識別子（ＵＥＩＤ、ＲＮＴＩなど）により決定されるようにしてもよいし、ＳＩＭ等に予め設定されていてもよいし、ユーザ装置ＵＥが自律的に選択してもよい。また、図１０に示すオフセットは一例であり、３つ以上のオフセットのパターンが設定されるようにしてもよい。
以上、第二の実施の形態よれば、ユーザ装置ＵＥは、カバレッジ内又はＧＰＳ信号が受信可能なエリア内で予め初期サーチを行うことで、ＳＬＳＳを事前に発見することができ、カバレッジ外又はＧＰＳ信号が受信可能なエリア外に移動した際に当該ＳＬＳＳと迅速に同期することが可能になる。
［機能構成］

図１１は、第二の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２０１と、信号受信部２０２と、ＧＰＳ信号受信部２０３と、同期処理部２０４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、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２０１は、Ｄ２Ｄ信号の送信機能とセルラー通信の送信機能とを有する。また、信号送信部２０１は、他のユーザ装置ＵＥに向けてＳＬＳＳを送信する機能を有する。また、信号送信部２０１は、信号受信部２０２が初期サーチを行うサブフレームでは、ＳＬＳＳの送信を中止するようにしてもよい。また、信号送信部２０１は、信号受信部２０２が初期サーチを行うサブフレームでは、所定の確率でＳＬＳＳの送信を中止する（ドロップする）ようにしてもよい。また、信号送信部２０１は、予め指定されたＧＡＰ区間内でＳＬＳＳの送信を行うようにしてもよい。また、信号送信部２０１は、ＳＬＳＳの送受信が行われるサブフレームを示す複数のオフセットのうち、いずれか１つのオフセットで指定されるサブフレームでＳＬＳＳを送信するようにしてもよい。
信号受信部２０２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２０２は、Ｄ２Ｄ信号の受信機能とセルラー通信の受信機能とを有する。
また、信号受信部２０２は、ユーザ装置ＵＥ自身が基地局ｅＮＢのカバレッジエリア内に位置する場合、又はＧＰＳ信号を受信可能なエリア内に位置する場合であっても、ＳＬＳＳを初期サーチするように動作する。また、信号受信部２０２は、初期サーチを行うことでＳＬＳＳを受信可能なサブフレームを特定し、カバレッジ外又はＧＰＳ信号が受信可能なエリア外に移動した場合に、特定されたサブフレームでＳＬＳＳを受信する。信号受信部２０２は、基地局ｅＮＢが送信する信号のＲＳＲＰ又はＲＳＲＱが所定の閾値以下である場合、ＧＰＳ信号の受信レベルが所定の閾値以下である場合、又は、同期レベル（同期精度）が一定以下である場合にＳＬＳＳの初期サーチを行うようにしてもよい。
ＧＰＳ信号受信部２０３は、ＧＰＳ信号受信部１０３と同一であるため説明は省略する。同期処理部２０４は、ＧＰＳ信号、ＳＳ又はＳＬＳＳを用いて同期を行う。
＜第三の実施の形態＞

［処理手順］

第三の実施の形態に係る無線通信システムでは、例えば図１２に示すように、複数のキャリアが運用されている環境を前提とし、複数のキャリアのうち特定のキャリアをＳＬＳＳの送受信に用いられるように設定する。また、ユーザ装置ＵＥは、ＳＬＳＳの送信及び受信（前述の初期サーチを含む）を当該特定のキャリアで行うようにする。
ＳＬＳＳの送受信に用いられる特定のキャリアは、ＳＬＳＳの送受信のみに用いられる専用のキャリアであってもよいし、遅延への要求条件が高くないＤ２Ｄ通信に用いられるキャリア（すなわち、ＳＬＳＳの送受信が優先されるキャリア）であってもよい。
図１２にはキャリアＡ〜Ｃが図示されているが、例えば、キャリアＡをＳＬＳＳの送受信のみに用いられる専用のキャリアとして、キャリアＢ及びＣを、ＳＬＳＳ以外のＤ２Ｄ通信に用いられるキャリアとしてもよい。
各キャリアの用途は、基地局ｅＮＢから送信される報知情報（ＳＩＢ）又はＲＲＣ信号によりユーザ装置ＵＥに通知されるようにしてもよいし、ＳＩＭに予め設定されていてもよいし、コアネットワークから送信される上位レイヤの制御信号を介してユーザ装置ＵＥに通知されるようにしてもよい。
ここで、ユーザ装置ＵＥの通信能力（例えば、同時送受信キャリア数など）が、同時に運用されているキャリアの数よりも少ない場合が想定される。例えば、図１２に示すようにキャリアＡ〜Ｃが設定されている場合において、ユーザ装置ＵＥは、同時に１又は２つのキャリアでＤ２Ｄ通信を行う能力しか有していない場合が想定される。
そこで、ユーザ装置ＵＥは、予めキャリア間の優先度を示す情報を保持しておき、ＳＬＳＳの送受信と、他のＤ２Ｄ信号の送受信を同時に行う必要がある場合に、ＳＬＳＳの送受信を優先させるのか否かを、当該優先度を示す情報に基づいて判定するようにしてもよい。
例えば、ユーザ装置ＵＥは、同時に１つのキャリアでＤ２Ｄ通信を行う能力しか有していないと仮定する。また、キャリア間の優先度は、キャリアＡが最も優先度が高く、キャリアＢはキャリアＡに次いで優先度が高く、キャリアＣは最も優先度が低いと仮定する。また、キャリアＢはＳＬＳＳ送受信用に設定されていると仮定する。
この場合において、例えば、ＳＬＳＳの送受信と、キャリアＡでのＤ２Ｄ信号の送信とを同時に行う必要がある場合、ユーザ装置ＵＥは、キャリアＡでのＤ２Ｄ信号の送信を優先させるように動作する。また、例えば、ＳＬＳＳの送受信と、キャリアＣでのＤ２Ｄ信号の送信とを同時に行う必要がある場合、ユーザ装置ＵＥは、キャリアＢでのＳＬＳＳの送受信を優先させるように動作する。
また、上述の優先度を、チャネル種別単位、又は、リソースプール単位などで定めるようにしてもよい。例えば、チャネル種別単位で優先度を定める場合、ＰＳＤＣＨの優先度が最も高く、ＳＬＳＳはＰＳＤＣＨに次いで優先度が高く、ＰＳＣＣＨ及びＰＳＳＣＨは最も優先度が低いと定めるようにしてもよい。この場合において、例えば、キャリアＢでＳＬＳＳの送受信と、キャリアＡでＰＳＤＣＨによるＤ２Ｄ信号の送信とを同時に行う必要がある場合、ユーザ装置ＵＥは、ＰＳＤＣＨによるＤ２Ｄ信号の送信を優先させるように動作する。
以上、第三の実施の形態よれば、ユーザ装置ＵＥは、複数のキャリアを用いることで、ＳＬＳＳの送受信と、ＳＬＳＳ以外のＤ２Ｄ信号の送受信とを同時に行うことが可能になる。また、図４を用いて説明したように、ユーザ装置ＵＥは、ＳＬＳＳのモニタ及び／又は初期サーチを行うために、送信予定のＤ２Ｄ信号をドロップする（破棄する）必要がなくなり、半二重通信の影響を回避しつつ、効率的にＳＬＳＳの受信を行うことが可能になる。
［機能構成］

図１３は、第三の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１３に示すように、ユーザ装置ＵＥは、信号送信部３０１と、信号受信部３０２と、同期処理部３０３と、判定部３０４とを有する。なお、図１３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１３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３０１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３０１は、Ｄ２Ｄ信号の送信機能とセルラー通信の送信機能とを有する。また、信号送信部３０１は、他のユーザ装置ＵＥに向けてＳＬＳＳを送信する機能を有する。また、信号送信部３０１は、複数のキャリアで同時にＤ２Ｄ信号を送信する機能を有していてもよい。また、信号送信部３０１は、ＳＬＳＳの送受信に用いられる特定のキャリアでＳＬＳＳの送信を行うようにしてもよい。
信号受信部３０２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３０２は、Ｄ２Ｄ信号の受信機能とセルラー通信の受信機能とを有する。また、信号受信部３０２は、複数のキャリアで同時にＤ２Ｄ信号を受信する機能を有していてもよい。また、信号受信部３０２は、ＳＬＳＳの送受信に用いられる特定のキャリアでＳＬＳＳの受信（初期サーチを含む）を行うようにしてもよい。
同期処理部３０３は、ＧＰＳ信号、ＳＳ又はＳＬＳＳを用いて同期を行う。
判定部３０４は、キャリア間の優先度を示す情報を保持する。また、判定部３０４は、キャリア間の優先度（例えば、特定のキャリアと特定のキャリアとは異なるキャリアとの優先度）に基づいて、特定のキャリアで受信するのか、又は、特定のキャリアとは異なるキャリアで同期信号以外のＤ２Ｄ通信を行うのかを判定する。また、判定部３０４は、チャネル種別単位、又は、リソースプール単位における優先度に基づいて、特定のキャリアで受信するのか、又は、特定のキャリアとは異なるキャリアで同期信号以外のＤ２Ｄ通信を行うのかを判定するようにしてもよい。
＜第四の実施の形態＞

［処理手順］

第四の実施の形態に係るユーザ装置ＵＥは、１サブフレーム内で、ＰＳＳＳ及びＳＳＳＳが従来よりも多くのシンボル（３シンボル以上）にマッピングされたＳＬＳＳを送受信するようにする。
図１４Ａ及び図１４Ｂは、第四の実施の形態に係るＰＳＳＳ／ＳＳＳＳの構造例を示す図である。図１４Ａの例では、１サブフレーム内に、ＰＳＳＳ及びＳＳＳＳが、それぞれ６シンボルずつマッピングされている例を示している。
前述した通り、ユーザ装置ＵＥが初期サーチによりＳＬＳＳを発見する際、ＳＬＳＳの受信品質が低い場合は最大で１０サブフレーム程度の同相合成が必要になる。図１４Ａの例では、図３Ａ及び図３Ｂに示す従来のＤ２Ｄよりも、１サブフレーム内にＰＳＳＳ／ＳＳＳＳが３倍多く含まれることになる。従って、ＳＬＳＳの受信品質が低い場合であっても、最大でも３〜４サブフレーム程度の同相合成を行うことで初期サーチを完了することが可能になり、初期サーチに要する時間が短縮されることになる。
また、図１４Ｂに示すように、１サブフレーム内に、ＰＳＳＳ及びＳＳＳＳがそれぞれ４シンボルずつマッピングされ、更にＤＭ−ＲＳ及びＰＳＢＣＨがマッピングされる構造であってもよい。
図１４Ａ及び図１４Ｂに示す構造はあくまで一例であり、１サブフレーム内に含まれるＰＳＳＳ及びＳＳＳＳのシンボル数はそれぞれ異なっていてもよい。また、ユーザ装置ＵＥは、複数サブフレームを用いてＰＳＳＳ及びＳＳＳＳ、並びにＰＳＢＣＨを送信してもよい。
また、第四の実施の形態におけるＰＳＳＳ及びＳＳＳＳは、従来のＤ２Ｄ（Ｒｅｌ−１２）で規定されているＰＳＳＳ／ＳＳＳＳと同一でもよいし、新たな同期信号（例えば、従来とは異なる系列の同期信号）であってもよい。
なお、従来よりも多くのシンボルにＰＳＳＳ／ＳＳＳＳをマッピングする場合、ＰＳＢＣＨを格納するシンボル数が限られる（又はＰＳＢＣＨを格納することができなくなる）。そこで、ＰＳＢＣＨで通知すべき情報の全部又は一部は、基地局ｅＮＢから送信される報知情報（ＳＩＢ）又はＲＲＣ信号によりユーザ装置ＵＥに予め通知されるようにしてもよいし、ＳＩＭに予め設定されていてもよいし、コアネットワークから送信される上位レイヤの制御信号を介してユーザ装置ＵＥに予め通知されるようにしてもよい。
以上、第四の実施の形態よれば、ユーザ装置ＵＥは、ＳＬＳＳの受信を効率的に行うことが可能になり、初期サーチに要する時間を短縮することができる。
［機能構成］

図１５は、第四の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１５に示すように、ユーザ装置ＵＥは、信号送信部４０１と、信号受信部４０２と、同期処理部４０３とを有する。なお、図１５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１５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４０１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４０１は、Ｄ２Ｄ信号の送信機能とセルラー通信の送信機能とを有する。また、信号送信部４０１は、他のユーザ装置ＵＥに向けてＳＬＳＳを送信する機能を有する。また、信号送信部４０１は、１サブフレーム内に複数の同一のＰＳＳＳと、複数の同一のＳＳＳＳとを含むＳＬＳＳを送信する機能を有する。
信号受信部４０２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４０２は、Ｄ２Ｄ信号の受信機能とセルラー通信の受信機能とを有する。また、信号受信部４０２は、１サブフレーム内に複数の同一のＰＳＳＳと、複数の同一のＳＳＳＳとを含むＳＬＳＳを受信する機能を有する。
同期処理部４０３は、ＧＰＳ信号、ＳＳ又はＳＬＳＳを用いて同期を行う。また、同期処理部４０３は、また、１サブフレーム内に複数の同一のＰＳＳＳと、複数の同一のＳＳＳＳとを含むＳＬＳＳを用いて同期処理を行う機能を有する。
＜ハードウェア構成＞

以上、各実施の形態で説明したユーザ装置ＵＥの機能構成は、全体をハードウェア回路（例えば、１つ又は複数のＩＣチップ）で実現してもよいし、一部をハードウェア回路で構成し、その他の部分をＣＰＵとプログラムとで実現してもよい。
図１６は、各実施の形態に係るユーザ装置のハードウェア構成例を示す図である。図１６は、図７、図１１及び図１５よりも実装例に近い構成を示している。図１６に示すように、ユーザ装置ＵＥは、無線信号に関する処理を行うＲＥ（Radio Equipment）モジュール５０１と、ベースバンド信号処理を行うＢＢ（Base Band）処理モジュール５０２と、上位レイヤ等の処理を行う装置制御モジュール５０３と、ＳＩＭカードにアクセスするインタフェースであるＳＩＭスロット５０４と、ＧＰＳ信号を受信するＧＰＳモジュール５０５とを有する。
ＲＥモジュール５０１は、ＢＢ処理モジュール５０２から受信したデジタルベースバンド信号に対して、Ｄ／Ａ（Digital-to-Analog）変換、変調、周波数変換、及び電力増幅等を行うことでアンテナから送信すべき無線信号を生成する。また、受信した無線信号に対して、周波数変換、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換、復調等を行うことでデジタルベースバンド信号を生成し、ＢＢ処理モジュール５０２に渡す。ＲＥモジュール５０１は、例えば、第一の実施の形態における信号送信部１０１及び信号受信部１０２の一部、第二の実施の形態における信号送信部２０１及び信号受信部２０２の一部、第三の実施の形態おける信号送信部３０１及び信号受信部３０２の一部、第四の実施の形態における信号送信部４０１及び信号受信部４０２の一部を含む。
ＢＢ処理モジュール５０２は、ＩＰパケットとデジタルベースバンド信号とを相互に変換する処理を行う。ＤＳＰ（Digital Signal Processor）５１２は、ＢＢ処理モジュール５０２における信号処理を行うプロセッサである。メモリ５２２は、ＤＳＰ５１２のワークエリアとして使用される。ＲＥモジュール５０１は、例えば、第一の実施の形態における信号送信部１０１の一部、信号受信部１０２の一部及び同期処理部１０４、第二の実施の形態における信号送信部２０１の一部、信号受信部２０２の一部及び同期処理部２０４、第三の実施の形態おける信号送信部３０１の一部、信号受信部３０２の一部、同期処理部３０３及び判定部３０４、第四の実施の形態における信号送信部４０１の一部、信号受信部４０２の一部及び同期処理部４０３を含む。
装置制御モジュール５０３は、ＩＰレイヤのプロトコル処理、各種アプリケーションの処理等を行う。プロセッサ５１３は、装置制御モジュール５０３が行う処理を行うプロセッサである。メモリ５２３は、プロセッサ５１３のワークエリアとして使用される。また、プロセッサ５１３は、ＳＩＭスロット５０４を介してＳＩＭとの間でデータの読出し及び書込みを行う。
ＧＰＳモジュール５０５は、ＧＰＳ信号を受信し、受信したＧＰＳ信号の復調等を行う。また、ＧＰＳモジュール５０５は、第一の実施の形態におけるＧＰＳ信号受信部１０３、第二の実施の形態におけるＧＰＳ信号受信部２０３を含む。
＜まとめ＞

以上、実施の形態によれば、Ｄ２Ｄ通信をサポートする無線通信システムにおけるユーザ装置であって、基地局から送信される第一の同期信号、他のユーザ装置から送信される第二の同期信号、又は外部同期ソースから送信される外部同期信号若しくは外部同期情報を受信する受信部と、前記受信部で受信された前記第一の同期信号、前記第二の同期信号又は前記外部同期信号若しくは前記外部同期情報を用いて同期を行う同期処理部と、を有し、前記受信部は、前記基地局のカバレッジエリア外又は前記外部同期信号若しくは前記外部同期情報が受信可能なエリア外である場合に、前記第二の同期信号をモニタするために定められた時間ウインドウ内で初期サーチを行うことで、前記第二の同期信号を受信する、ユーザ装置が提供される。このユーザ装置ＵＥにより、Ｄ２Ｄ用の同期信号を効率的に受信することが可能な技術が提供される。
また、前記時間ウインドウは、前記第一の同期信号又は前記外部同期信号若しくは前記外部同期情報と同期することで特定される無線フレーム番号及び１以上のサブフレーム番号、又は、ＵＴＣ時刻で定められるようにしてもよい。これにより、時間ウインドウの開始点及び終了点を、様々な方法で規定することが可能になる。
また、前記時間ウインドウは、４０ｍｓよりも短い時間であってもよい。これにより、ユーザ装置ＵＥは、初期サーチを効率的に行うことが可能になる。また、ユーザ装置ＵＥは、初期サーチを行う際に、送信予定のＤ２Ｄ信号をドロップする割合を、２％よりも少ない割合に削減することが可能になる。
また、実施の形態によれば、Ｄ２Ｄ通信をサポートする無線通信システムにおけるユーザ装置であって、基地局から送信される第一の同期信号、他のユーザ装置から送信される第二の同期信号、又は外部同期ソースから送信される外部同期信号若しくは外部同期情報を受信する受信部と、前記受信部で受信された前記第一の同期信号、前記第二の同期信号又は前記外部同期信号若しくは前記外部同期情報を用いて同期を行う同期処理部と、を有し、前記受信部は、前記基地局のカバレッジエリア内又は前記外部同期信号若しくは前記外部同期情報が受信可能なエリア内において初期サーチを行うことで、前記第二の同期信号を受信可能なサブフレームを特定し、前記基地局のカバレッジエリア外又は前記外部同期信号若しくは前記外部同期情報が受信可能なエリア外に移動した場合に、特定された前記サブフレームで前記第二の同期信号を受信する、ユーザ装置が提供される。このユーザ装置ＵＥにより、Ｄ２Ｄ用の同期信号を効率的に受信することが可能な技術が提供される。
また、前記受信部は、前記基地局から受信された所定の信号の受信品質が所定の閾値以下である場合又は前記外部同期信号若しくは前記外部同期情報の受信レベルが所定の閾値以下である場合に初期サーチを行うにしてもよい。これにより、ユーザ装置ＵＥは、例えばセル端に位置する場合にのみ初期サーチを行うという動作が可能になり、カバレッジ内で効率的に初期サーチを行うことが可能になる。
また、Ｄ２Ｄ用の同期信号を送信する送信部であって、前記受信部が初期サーチを行うサブフレームでは当該Ｄ２Ｄ用の同期信号の送信を中止する送信部、を更に有するようにしてもよい。これにより、ユーザ装置ＵＥは、ＳＬＳＳの送信と、初期サーチとを両立させることが可能になる。
また、Ｄ２Ｄ用の同期信号を送信する送信部であって、所定の周期のサブフレームがＧＡＰ区間内である場合に前記Ｄ２Ｄ用の同期信号を送信する送信部、を更に有し、前記受信部は、前記送信部が前記Ｄ２Ｄ用の同期信号を送信しないサブフレームで前記第二の同期信号を受信するようにしてもよい。これにより、ユーザ装置ＵＥは、ＳＬＳＳの送信と、初期サーチとを両立させることが可能になる。
また、前記受信部は、Ｄ２Ｄ用の同期信号の送受信に用いられる特定のキャリアで初期サーチを行うようにしてもよい。これにより、ユーザ装置ＵＥは、ＳＬＳＳを効率的に受信することが可能になる。
また、前記特定のキャリアと前記特定のキャリアとは異なるキャリアとの優先度に基づいて、前記特定のキャリアで初期サーチを行うのか、又は、前記特定のキャリアとは異なるキャリアで同期信号以外のＤ２Ｄ通信を行うのかを判定する判定部、を更に有するようにしてもよい。これにより、ユーザ装置ＵＥにおいて同時に複数のキャリアで送受信を行う能力が制限される場合であっても、どのＤ２Ｄ信号の送受信を優先すべきかを判定することが可能になる。
また、前記第二の同期信号は、１サブフレーム内の３つ以上のシンボルに主同期信号がマッピングされ、３つ以上のシンボルに副同期信号がマッピングされるようにしてもよい。これにより、ユーザ装置ＵＥは、ＰＳＳＳ／ＳＳＳＳをまとめて受信することが可能になり、初期サーチに要する時間を短縮することが可能になる。
また、実施の形態によれば、Ｄ２Ｄ通信をサポートする無線通信システムにおけるユーザ装置が行う同期方法であって、基地局から送信される第一の同期信号、他のユーザ装置から送信される第二の同期信号、又は外部同期ソースから送信される外部同期信号若しくは外部同期情報を受信する受信ステップと、前記第一の同期信号、前記第二の同期信号又は前記外部同期信号若しくは前記外部同期情報を用いて同期を行う同期処理ステップと、を有し、前記受信ステップは、前記基地局のカバレッジエリア外又は前記外部同期信号若しくは前記外部同期情報が受信可能なエリア外である場合に、前記第二の同期信号をモニタするために定められた時間ウインドウ内で初期サーチを行うことで、前記第二の同期信号を受信する、同期方法が提供される。この同期方法により、Ｄ２Ｄ用の同期信号を効率的に受信する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通信をサポートする無線通信システムにおけるユーザ装置が行う同期方法であって、基地局から送信される第一の同期信号、他のユーザ装置から送信される第二の同期信号、又は外部同期ソースから送信される外部同期信号若しくは外部同期情報を受信する受信ステップと、前記第一の同期信号、前記第二の同期信号又は前記外部同期信号若しくは前記外部同期情報を用いて同期を行う同期処理ステップと、を有し、前記受信ステップは、前記基地局のカバレッジエリア内又は前記外部同期信号若しくは前記外部同期情報が受信可能なエリア内において初期サーチを行うことで、前記第二の同期信号を受信可能なサブフレームを特定し、前記基地局のカバレッジエリア外又は前記外部同期信号若しくは前記外部同期情報が受信可能なエリア外に移動した場合に、特定された前記サブフレームで前記第二の同期信号を受信する、同期方法が提供される。この同期方法により、Ｄ２Ｄ用の同期信号を効率的に受信することが可能な技術が提供される。
＜実施形態の補足＞

各実施の形態は任意に組み合わせることが可能である。つまり、第一の実施の形態と第二の実施の形態とが組み合わされてもよいし、第一の実施の形態と第三の実施の形態とが組み合わされてもよいし、第一の実施の形態と第四の実施の形態とが組み合わされてもよい。また、第二の実施の形態と第三の実施の形態とが組み合わされてもよいし、第二の実施の形態と第四の実施の形態とが組み合わされてもよい。また、第三の実施の形態と第四の実施の形態とが組み合わされてもよい。
また、第一の実施の形態と第二の実施の形態と第三の実施の形態とが組み合わされてもよいし、第一の実施の形態と第三の実施の形態と第四の実施の形態とが組み合わされてもよいし、第一の実施の形態と第二の実施の形態と第四の実施の形態とが組み合わされてもよいし、第二の実施の形態と第三の実施の形態と第四の実施の形態とが組み合わされてもよい。また、第一の実施の形態と第二の実施の形態と第三の実施の形態と第四の実施の形態とが組み合わされてもよい。
ＲＲＣ信号は、ＲＲＣメッセージであってもよい。
各実施の形態では、外部同期信号若しくは外部同期情報としてＧＰＳを用いて同期を行う例を説明したが、各実施の形態は、ＧＰＳに限られず、有線回線、ラジオ、テレビ、又はＷｉＦｉ（登録商標）等を通じて配信される同期クロック、同期信号等を外部同期信号又は外部同期情報に利用する場合にも適用することができる。
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で説明する各装置（ユーザ装置ＵＥ／基地局ｅＮＢ）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／基地局ｅＮＢ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基地局ｅＮＢ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、ＳＳは第一の同期信号の一例である。ＳＬＳＳは第二の同期信号の一例である。ＰＳＳＳは主同期信号の一例である。ＳＳＳＳは副同期信号の一例である。ＳＬＳＳはＤ２Ｄ用の同期信号の一例である。
本特許出願は２０１５年１０月２日に出願した日本国特許出願第２０１５−１９７２２３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２０１５−１９７２２３号の全内容を本願に援用する。
ＵＥ ユーザ装置

ｅＮＢ 基地局

１０ ＧＰＳ衛星

１０１ 信号送信部

１０２ 信号受信部

１０３ ＧＰＳ信号受信部

１０４ 同期処理部

２０１ 信号送信部

２０２ 信号受信部

２０３ ＧＰＳ信号受信部

２０４ 同期処理部

３０１ 信号送信部

３０２ 信号受信部

３０３ 同期処理部

３０４ 判定部

４０１ 信号送信部

４０２ 信号受信部

４０３ 同期処理部

５０１ ＲＥモジュール

５０２ ＢＢ処理モジュール

５０３ 装置制御モジュール

５０４ ＳＩＭスロット

５０５ ＧＰＳモジュール

Claims (10)


  1. Ｄ２Ｄ通信をサポートする無線通信システムにおけるユーザ装置であって、

    基地局から送信される第一の同期信号、他のユーザ装置から送信される第二の同期信号、又は外部同期ソースから送信される外部同期信号若しくは外部同期情報を受信する受信部と、

    前記受信部で受信された前記第一の同期信号、前記第二の同期信号又は前記外部同期信号若しくは前記外部同期情報を用いて同期を行う同期処理部と、

    を有し、

    前記受信部は、前記基地局のカバレッジエリア外又は前記外部同期信号若しくは前記外部同期情報が受信可能なエリア外である場合に、前記第二の同期信号をモニタするために定められた時間ウインドウ内で初期サーチを行うことで、前記第二の同期信号を受信する、ユーザ装置。

  2. 前記時間ウインドウは、前記第一の同期信号又は前記外部同期信号若しくは前記外部同期情報と同期することで特定される無線フレーム番号及び１以上のサブフレーム番号、又は、ＵＴＣ時刻で定められる、請求項１に記載のユーザ装置。

  3. Ｄ２Ｄ通信をサポートする無線通信システムにおけるユーザ装置であって、

    基地局から送信される第一の同期信号、他のユーザ装置から送信される第二の同期信号、又は外部同期ソースから送信される外部同期信号若しくは外部同期情報を受信する受信部と、

    前記受信部で受信された前記第一の同期信号、前記第二の同期信号又は前記外部同期信号若しくは前記外部同期情報を用いて同期を行う同期処理部と、

    を有し、

    前記受信部は、前記基地局のカバレッジエリア内又は前記外部同期信号若しくは前記外部同期情報が受信可能なエリア内において初期サーチを行うことで、前記第二の同期信号を受信可能なサブフレームを特定し、前記基地局のカバレッジエリア外又は前記外部同期信号若しくは前記外部同期情報が受信可能なエリア外に移動した場合に、特定された前記サブフレームで前記第二の同期信号を受信する、ユーザ装置。

  4. 前記受信部は、前記基地局から受信された所定の信号の受信品質が所定の閾値以下である場合又は前記外部同期信号若しくは前記外部同期情報の受信レベルが所定の閾値以下である場合に初期サーチを行う、請求項３に記載のユーザ装置。

  5. Ｄ２Ｄ用の同期信号を送信する送信部であって、前記受信部が初期サーチを行うサブフレームでは当該Ｄ２Ｄ用の同期信号の送信を中止する送信部、を更に有する、請求項３又は４に記載のユーザ装置。

  6. 前記受信部は、Ｄ２Ｄ用の同期信号の送受信に用いられる特定のキャリアで初期サーチを行う、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のユーザ装置。

  7. 前記特定のキャリアと前記特定のキャリアとは異なるキャリアとの優先度に基づいて、前記特定のキャリアで初期サーチを行うのか、又は、前記特定のキャリアとは異なるキャリアで同期信号以外のＤ２Ｄ通信を行うのかを判定する判定部、を更に有する、請求項６に記載のユーザ装置。

  8. 前記第二の同期信号は、１サブフレーム内の３つ以上のシンボルに主同期信号がマッピングされ、３つ以上のシンボルに副同期信号がマッピングされる、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のユーザ装置。

  9. Ｄ２Ｄ通信をサポートする無線通信システムにおけるユーザ装置が行う同期方法であって、

    基地局から送信される第一の同期信号、他のユーザ装置から送信される第二の同期信号、又は外部同期ソースから送信される外部同期信号若しくは外部同期情報を受信する受信ステップと、

    前記第一の同期信号、前記第二の同期信号又は前記外部同期信号若しくは前記外部同期情報を用いて同期を行う同期処理ステップと、

    を有し、

    前記受信ステップは、前記基地局のカバレッジエリア外又は前記外部同期信号若しくは前記外部同期情報が受信可能なエリア外である場合に、前記第二の同期信号をモニタするために定められた時間ウインドウ内で初期サーチを行うことで、前記第二の同期信号を受信する、同期方法。

  10. Ｄ２Ｄ通信をサポートする無線通信システムにおけるユーザ装置が行う同期方法であって、

    基地局から送信される第一の同期信号、他のユーザ装置から送信される第二の同期信号、又は外部同期ソースから送信される外部同期信号若しくは外部同期情報を受信する受信ステップと、

    前記第一の同期信号、前記第二の同期信号又は前記外部同期信号若しくは前記外部同期情報を用いて同期を行う同期処理ステップと、

    を有し、

    前記受信ステップは、前記基地局のカバレッジエリア内又は前記外部同期信号若しくは前記外部同期情報が受信可能なエリア内において初期サーチを行うことで、前記第二の同期信号を受信可能なサブフレームを特定し、前記基地局のカバレッジエリア外又は前記外部同期信号若しくは前記外部同期情報が受信可能なエリア外に移動した場合に、特定された前記サブフレームで前記第二の同期信号を受信する、同期方法。
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