JPWO2017209005A1 - ユーザ装置、及びネットワーク装置 - Google Patents
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Abstract
D2Dをサポートするユーザ装置において、前記ユーザ装置と他のユーザ装置との間のD2D接続のための接続要求をネットワーク装置に送信する送信部と、前記ネットワーク装置から前記D2D接続のための接続パラメータを受信する受信部と、前記接続パラメータを用いて前記D2D接続を確立する制御部とを備える。
Description
本発明は、D2Dをサポートするユーザ装置、及び当該ユーザ装置と通信を行うNW(ネットワーク)装置に関する。
LTE(Long Term Evolution)及びLTEの後継システム(例えば、LTE−A(LTE Advanced)、4G、FRA(Future Radio Access)、5Gなどともいう)では、ユーザ装置同士が無線基地局を介さないで直接通信を行う方式であるD2D(Device to Device)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装置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、ユーザ装置間で直接通信するためのD2Dコミュニケーション(D2D direct communication、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
3GPP TS36.300 V13.2.0(2015−12)
3GPP TS36.331 V13.1.0(2016−03)
3GPPにおいて仕様化されている既存のD2D(例えば、非特許文献2、3)は、マルチキャスト通信に最適化された技術である。また、3GPPで検討されているV2Xにおいてもマルチキャストが想定されている。
そのため、最適化したユニキャスト通信を実現するための機能である送信電力制御、Link adaptation、MIMO、HARQ/CSIフィードバックなどは既存のD2Dにおいてはサポートされていない。一方、今後は、低遅延・高信頼のD2D/V2X通信など、最適化したユニキャスト通信を用いることが望ましいユースケースが増加することが考えられる。
ユーザ装置間で最適化したユニキャスト通信を実現するためには、各ユーザ装置が、自身の能力と通信相手の能力とに見合った適切な接続パラメータを使用してD2D接続を確立することが必要である。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、ユーザ装置間で適切な接続パラメータを用いてD2D接続を確立することを可能とする技術を提供することを目的とする。
開示の技術によれば、D2Dをサポートするユーザ装置であって、
前記ユーザ装置と他のユーザ装置との間のD2D接続のための接続要求をネットワーク装置に送信する送信部と、
前記ネットワーク装置から前記D2D接続のための接続パラメータを受信する受信部と、
前記接続パラメータを用いて前記D2D接続を確立する制御部と
を備えることを特徴とするユーザ装置が提供される。
前記ユーザ装置と他のユーザ装置との間のD2D接続のための接続要求をネットワーク装置に送信する送信部と、
前記ネットワーク装置から前記D2D接続のための接続パラメータを受信する受信部と、
前記接続パラメータを用いて前記D2D接続を確立する制御部と
を備えることを特徴とするユーザ装置が提供される。
開示の技術によれば、ユーザ装置間で適切な接続パラメータを用いてD2D接続を確立することを可能とする技術が提供される。
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、本実施の形態に係る技術は、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、「D2D」の用語は、LTEにおけるD2Dに限らず、端末間通信全般を指すものである。
また、本明細書における「通信」は一般的な「通信」を意味し、前述した「D2D」の分類としての「D2Dコミュニケーション」を限定的に指すわけではない。以下、「D2D」の分類としての「D2Dコミュニケーション」に言及する場合には、「D2Dコミュニケーション」と記述する。
また、以下で説明する実施の形態においては、D2D接続はユニキャストのD2D接続であるが、本発明の適用先は、ユニキャストに限られない。例えば、本実施の形態で説明するUE能力取得、接続パラメータ決定、D2D接続確立等の処理を、1対N(Nは2以上の整数)のグループキャストのD2D接続に適用してもよい。また、本実施の形態における「接続」とは、論理的な装置間の接続を意味し、より具体的には、装置間で接続パラメータを使用したD2D通信を行うことが可能であることを意味する。
(D2Dの概要)
上述したように、本発明の適用先はLTEに限定されないが、本実施の形態におけるユニキャスト通信の実施において、LTEで規定されているD2Dの信号を用いることができるので、まずは、LTEで規定されているD2Dの技術の概要について説明する。本実施の形態におけるユーザ装置UEは、当該技術によるD2D信号の送受信を行うことができる。
上述したように、本発明の適用先はLTEに限定されないが、本実施の形態におけるユニキャスト通信の実施において、LTEで規定されているD2Dの信号を用いることができるので、まずは、LTEで規定されているD2Dの技術の概要について説明する。本実施の形態におけるユーザ装置UEは、当該技術によるD2D信号の送受信を行うことができる。
既に説明したように、D2Dには、大きく分けて「D2Dディスカバリ」と「D2Dコミュニケーション」がある。「D2Dディスカバリ」については、図2Aに示すように、Discovery period(PSDCH(Physical Sidelink Discovery Channel) periodとも呼ばれる)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UEはそのリソースプール内でDiscoveryメッセージ(発見信号)を送信する。より詳細にはType1、Type2bがある。Type1では、ユーザ装置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。
「D2Dコミュニケーション」についても、図2Bに示すように、SCI(Sidelink Control Information)/データ送信用の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はControlリソースプール(PSCCH(Physical Sidelink Control Channel)リソースプール)から選択されたリソースでSCIによりデータ送信用リソース等を受信側に通知し、当該データ送信用リソースでデータを送信する。「D2Dコミュニケーション」について、より詳細には、Mode1とMode2がある。Mode1では、基地局からユーザ装置に送られる(E)PDCCH((Enhanced)Physical Downlink Control Channel)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UEは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(System Information Block)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、「D2Dディスカバリ」に用いられるチャネルはPSDCHと称され、「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チャネルはPSCCH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の通信に用いられるMAC(Medium Access Control)PDU(Protocol Data Unit)は、図3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4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。
D2Dのチャネル構造の例を図5に示す。図5に示すように、「D2Dコミュニケーション」に使用されるPSCCHのリソースプール及びPSSCHのリソースプールが割り当てられている。また、「D2Dコミュニケーション」のチャネルの周期よりも長い周期で「D2Dディスカバリ」に使用されるPSDCHのリソースプールが割り当てられている。
また、D2D用の同期信号としてPSSS(Primary Sidelink Synchronization signal)とSSSS(Secondary Sidelink Synchronization signal)が用いられる。また、例えばカバレッジ外動作のためにD2Dのシステム帯域、フレーム番号、リソース構成情報等の通知情報(broadcast information)を送信するPSBCH(Physical Sidelink Broadcast Channel)が用いられる。
図6Aに、「D2Dディスカバリ」に使用されるPSDCHのリソースプールの例を示す。リソースプールは、サブフレームのビットマップで設定されるため、図6Aに示すようなイメージのリソースプールになる。他のチャネルのリソースプールも同様である。また、PSDCHは、周波数ホッピングしながら繰り返し送信(repetition)がなされる。繰り返し回数は例えば0〜3で設定可能である。また、図6Bに示すように、PSDCHはPUSCHベースの構造を有し、DM−RS(demodulation reference signal)が挿入される構造になっている。
図7Aに、「D2Dコミュニケーション」に使用されるPSCCHとPSSCHのリソースプールの例を示す。図7Aに示すとおり、PSCCHは、周波数ホッピングしながら、1回繰り返し送信(repetition)がなされる。PSSCHは、周波数ホッピングしながら、3回繰り返し送信(repetition)がなされる。また、図7Bに示すように、PSCCHとPSSCHはPUSCHベースの構造を有し、DM−RSが挿入される構造になっている。
図8A、Bに、PSCCH、PSDCH、PSSCH(Mode2)におけるリソースプールコンフィギュレーション(configuration)の例を示す。図8Aに示すように、時間方向では、リソースプールはサブフレームビットマップとして表される。また、ビットマップは、num.reprtitionの回数だけ繰り返される。また、各周期における開始位置を示すoffsetが指定される。
周波数方向では、連続割り当て(contiguous)と不連続割り当て(non−contiguous)が可能である。図8Bは、不連続割り当ての例を示しており、図示のとおり、開始PRB、終了PRB、PRB数(numPRB)が指定される。
(システム構成)
図9は、本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。図9に示すように、本実施の形態に係る無線通信システムは、NW(ネットワーク)装置20、ユーザ装置UE1、及びユーザ装置UE2を有する。図9において、ユーザ装置UE1とユーザ装置UE2はいずれも送信機能と受信機能の両方を備える。以下、ユーザ装置UE1とユーザ装置UE2をそれぞれ、UE1、UE2と記述する。また、UE1とUE2を特に区別しない場合、単に「UE」と記述する。また、「UE」を「端末」と称する場合がある。また、以下の説明では、UE1とUE2は異なる動作を実行するが、UE1とUE2は同じ機能を有し、UE2はUE1の機能を含み、UE1はUE2の機能を含む。
図9は、本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。図9に示すように、本実施の形態に係る無線通信システムは、NW(ネットワーク)装置20、ユーザ装置UE1、及びユーザ装置UE2を有する。図9において、ユーザ装置UE1とユーザ装置UE2はいずれも送信機能と受信機能の両方を備える。以下、ユーザ装置UE1とユーザ装置UE2をそれぞれ、UE1、UE2と記述する。また、UE1とUE2を特に区別しない場合、単に「UE」と記述する。また、「UE」を「端末」と称する場合がある。また、以下の説明では、UE1とUE2は異なる動作を実行するが、UE1とUE2は同じ機能を有し、UE2はUE1の機能を含み、UE1はUE2の機能を含む。
前述したように、本発明の適用先はLTEに限定されないが、一例として、図9に示すUE1とUE2は、それぞれ、LTEにおけるUEとしてのセルラ通信の機能、及び、上述したチャネルでの信号送受信を含むD2D機能を有している。また、UE1とUE2は、本実施の形態で説明する動作を実行する機能を有している。なお、セルラ通信の機能及び既存のD2Dの機能については、一部の機能(本実施の形態で説明する動作を実行できる範囲)のみを有していてもよいし、全ての機能を有していてもよい。
また、UEは、D2Dの機能を有するいかなる装置であってもよいが、例えば、UEは、車両、歩行者が保持する端末、RSU(UEの機能を有するUEタイプRSU)等である。本実施の形態に係るUEは、1つの周波数(1つのキャリア)でのみ送受信可能な能力を有するUEであってもよいし、複数の周波数(複数のキャリア)で同時に送受信可能な能力を有するUEであってもよい。また、本実施の形態に係るUEは、LTEにおけるUEとeNBとの間で実施される送信電力制御、Link adaptation、MIMO送受信、HARQ/CSIフィードバックなどの処理と同様の処理を、他のUEとの間で行う機能を備える。
本実施の形態のNW装置20は、例えば基地局であることを想定しているが、基地局よりも上位のネットワーク側にある装置(一例として、LTEにおけるMME、D2D管理サーバ等)であってもよい。また、NW装置20が、基地局と上位のネットワーク側の装置とを含む装置(システム)であってもよい。
(実施の形態の概要)
本実施の形態では、UE1とUE2との間のユニキャストD2Dの接続確立(connection establishment)のための方法として、NW装置20からのアシストを利用する「ネットワークアシスト接続」と、UE間で自律的に接続確立を行う「端末自律接続」の2つの方法がある。なお、UE1とUE2との間で「接続確立」がされた状態とは、UE1とUE2がそれぞれ接続パラメータを保持し、当該接続パラメータを用いてユニキャストD2D通信を行うことが可能である状態を意味する。UE1とUE2は、それぞれ、ユニキャストD2Dの接続が確立された状態をD2DのCONNECTED状態(接続状態)として管理(D2DのCONNECTED状態であることを示す情報を保持)してもよい。各方法の概要は以下のとおりである。
本実施の形態では、UE1とUE2との間のユニキャストD2Dの接続確立(connection establishment)のための方法として、NW装置20からのアシストを利用する「ネットワークアシスト接続」と、UE間で自律的に接続確立を行う「端末自律接続」の2つの方法がある。なお、UE1とUE2との間で「接続確立」がされた状態とは、UE1とUE2がそれぞれ接続パラメータを保持し、当該接続パラメータを用いてユニキャストD2D通信を行うことが可能である状態を意味する。UE1とUE2は、それぞれ、ユニキャストD2Dの接続が確立された状態をD2DのCONNECTED状態(接続状態)として管理(D2DのCONNECTED状態であることを示す情報を保持)してもよい。各方法の概要は以下のとおりである。
ネットワークアシスト接続では、UEはNW装置20に対し、他のUEとの間のユニキャストD2D接続のための接続要求(connection request)を送信する。そして、NW装置20は、保持している各UEのユニキャストD2D通信に関する能力(UE能力)等に基づいて、ユニキャストD2D接続を行う2つのUEのそれぞれに対する接続パラメータを決定し、接続パラメータを各UEに送信する。各UEがNW装置20から接続パラメータを受信することにより、当該接続パラメータを使用してユニキャストD2D通信を行うことが可能となる。すなわち、UE間でユニキャストD2Dの接続確立がなされる。
なお、2つのUEのそれぞれに対する接続パラメータは、2つのUE間で同じでもよいし、異なっていてもよい。
端末自律接続では、UE間でUE能力を交換し、UE間のネゴシエーションによってユニキャストD2D接続確立のための接続パラメータを決定する。
<接続パラメータの例>
本実施の形態におけるユニキャストD2D接続のために使用される接続パラメータ(通信パラメータと称してもよい)として、例えば次に示すパラメータがある:送信電力パラメータ、送信キャリア、受信キャリア、送信リソースプール、受信リソースプール、送信サブフレームセット、受信サブフレームセット、MIMO送信モード、HARQフィードバックの有無、CSIフィードバックの有無、CSIフィードバックのモード、UE間L1/L2制御情報フォーマット、セキュリティ。
本実施の形態におけるユニキャストD2D接続のために使用される接続パラメータ(通信パラメータと称してもよい)として、例えば次に示すパラメータがある:送信電力パラメータ、送信キャリア、受信キャリア、送信リソースプール、受信リソースプール、送信サブフレームセット、受信サブフレームセット、MIMO送信モード、HARQフィードバックの有無、CSIフィードバックの有無、CSIフィードバックのモード、UE間L1/L2制御情報フォーマット、セキュリティ。
上記は一例であり、上記以外のパラメータが含まれてもよい。また、上記のパラメータのうちの一部のパラメータのみを使用してもよい。例えば、ユニキャストD2D通信で使用するキャリア(1キャリア、もしくは、送信用・受信用の2キャリア)が、予め定められている場合(例:予めシステム情報等で通知されている場合)には、キャリアの情報を、NW装置20から通知する(あるいはUE間でネゴシエートする)接続パラメータに含めないこととしてもよい。
以下、図9に示した無線通信システムにおけるネットワークアシスト接続のための処理シーケンスの例として処理シーケンス例1〜4を説明し、端末自律接続のための処理シーケンスの例として処理シーケンス例5、6を説明する。また、端末自律接続とネットワークアシスト接続のどちらを選択するかの判断動作例についても説明する。
以下の処理シーケンス例1〜6において、UE1とUE2との間でユニキャストD2Dの接続確立を行うものとする。また、処理シーケンス例1〜4では、UE2がNW装置20に対する接続要求を行うものとする。NW装置20への接続要求を行うUEを「要求端末」、「要求端末」がユニキャストD2Dの通信相手とするUEを「被要求端末」と呼ぶ場合がある。以下の例では、UE2が要求端末になり、UE1が被要求端末になる。
(ネットワークアシスト接続:処理シーケンス例1)
まず、図10を参照して、ネットワークアシスト接続における処理シーケンス例1を説明する。図10において、被要求端末であるUE1は、NW装置20に対してRRC CONNECTED状態(以下、単にCONNECTED状態と記述する)にあるものとする。要求端末であるユーザ装置UE2もCONNECTED状態にある。あるいは、RRC IDLE状態(以下、単にIDLE状態と記述する)であれば、ステップS102の前までにNW装置20への接続を行って、CONNECTED状態になる。
まず、図10を参照して、ネットワークアシスト接続における処理シーケンス例1を説明する。図10において、被要求端末であるUE1は、NW装置20に対してRRC CONNECTED状態(以下、単にCONNECTED状態と記述する)にあるものとする。要求端末であるユーザ装置UE2もCONNECTED状態にある。あるいは、RRC IDLE状態(以下、単にIDLE状態と記述する)であれば、ステップS102の前までにNW装置20への接続を行って、CONNECTED状態になる。
また、UE1とUE2は、いずれも自身のUE能力(UE capability)をNW装置20に通知しており、NW装置20はUE毎のUE能力を保持している。
処理シーケンス例1においては、UE1は、例えば定期的に、発見信号を送信している。発見信号は、前述したPSDCHにより送信される信号であってもよいし、PSDCH以外のD2D用チャネル(例:PSBCH、PSCCH/PSSCH)で送信される信号であってもよいし、既存のD2D用チャネル以外のチャネルで送信される信号であってもよい。発見信号には、UE1のIDが含まれる。このIDは、D2D用(サイドリンク用)のIDであってもよいし、D2D用のIDとセルラ通信用のIDを兼ねるIDでもよい。また、発見信号に、D2D用のIDとセルラ通信用のIDの両方が含まれてもよい。また、発見信号に、UE1が属するオペレータのIDであるオペレータIDが含まれていてもよい。なお、本実施の形態での「セルラ通信」とは、NW装置20を経由して行うUE間の通信のことである。
ステップS101において、UE2は、UE1から発見信号を受信する。UE2は、後述する判断動作により、ネットワークアシスト接続を利用して、UE2とUE1との間でユニキャストD2D接続を行うことを判断し、接続要求をNW装置20に送信する(ステップS102)。
ステップS102で送信される接続要求には、UE2の通信相手となるUE1のIDが含まれる。このIDは、D2D用のIDであってもよいし、D2D用のIDとセルラ通信用のIDを兼ねるIDでもよい。また、接続要求に、D2D用のIDとセルラ通信用のIDの両方が含まれてもよい。また、接続要求に、UE1が属するオペレータのIDであるオペレータIDが含まれていてもよい。なお、接続要求にはUE2のIDも含まれる。UE1のIDをID1とし、UE2のIDをID2とする。
また、接続要求には、更に、以下に示す情報(1)〜(3)の全部又は一部が含まれてもよい。
(1)UE2が、例えば受信発見信号により測定したUE1とUE2との間のチャネル品質(例:受信レベル、受信品質、伝搬ロス);
(2)UE2が、UE1とのユニキャストD2D通信で所望する所望QoS及び/又は所望通信タイプ(例:GBRか否かを示す情報、所望ビットレート);
(3)要求端末(UE2)及び/又は被要求端末(UE1)の位置情報及び/又は通信レンジ。
(2)UE2が、UE1とのユニキャストD2D通信で所望する所望QoS及び/又は所望通信タイプ(例:GBRか否かを示す情報、所望ビットレート);
(3)要求端末(UE2)及び/又は被要求端末(UE1)の位置情報及び/又は通信レンジ。
ステップS102で接続要求を受信したNW装置20は、メモリ等に保持しているUE毎のUE能力から、ID1、ID2を使用することで、UE1に対応するUE能力(UE能力1とする)と、UE2に対応するUE能力(UE能力2とする)を取得する。そして、NW装置20は、UE能力1及びUE能力2等に基づいて、UE1とUE2との間の通信パス(ユニキャストD2Dかセルラ通信か)を決定するとともに、通信パスとしてユニキャストD2Dを決定した場合には、UE1とUE2のそれぞれに対する接続パラメータを決定し、決定した接続パラメータをそれぞれUE1、及びUE2に送信する(ステップS103、S104)。
通信パスの決定に関して、例えば、NW装置20は、被要求端末であるUE1のUE能力1に基づき、UE1がユニキャストD2Dの能力を有しないことを検知すると、セルラ通信でUE1とUE2との間の通信を行うよう決定する。この場合、接続パラメータの決定・通知を行うことなく、例えば、UE2に対してセルラ通信を指示する。なお、ユニキャストD2D以外の通信パスとして、セルラ通信の他に、リレー端末を経由する通信を含めてもよい。
また、例えば、NW装置20は、接続要求に含まれるチャネル品質が、所望QoSレベル(あるいは所望通信タイプ)を確保するために必要な値よりも低い(悪い)ことを検知すると、セルラ通信でUE1とUE2との間の通信を行うよう決定する。
通信パスとしてユニキャストD2Dを決定した場合において、NW装置20は、例えば、UE能力1及びUE能力2を超えない範囲で接続パラメータを決定する。例えば、NW装置20は、UE1が2レイヤのMIMO送受信の能力を有することを把握し、UE2が4レイヤのMIMO送受信の能力を有することを把握した場合、UE1とUE2のそれぞれに、MIMO送受信の空間多重パラメータとして、「2レイヤ」を通知する。この場合、UE1とUE2は、空間多重パラメータとして「2レイヤ」を用いて、ユニキャストD2D接続確立を行う。つまり、UE1とUE2はそれぞれ空間多重パラメータとして「2レイヤ」を設定し、当該「2レイヤ」でユニキャストD2D通信を行うよう管理(制御)する。
また、例えば、NW装置20は、チャネル品質の情報に基づき、品質が悪い場合に、品質が良い場合よりも大きな送信電力(UE能力を超えない送信電力)をパラメータとして決定し、UE1とUE2に通知する。
ステップS103、S104において接続パラメータを受信したUE1とUE2との間で接続確立がなされ、ユニキャストD2D通信が開始される(ステップS105)。なお、UE1とUE2が接続パラメータをNW装置20から受信した後、UE2からUE1へ(もしくはUE1からUE2へ)、接続許可を求める接続要求を送信し、UE1からUE2へ(もしくはUE2からUE1へ)接続許可が送信された後に、接続確立がなされることとしてもよい。この場合、例えば、UE2は、接続許可をUE1から受信した時点で、D2D接続の状態を接続状態(接続確立状態)とし、UE1は、接続許可をUE2へ送信した時点で、D2D接続の状態を接続状態(接続確立状態)とし、以降、ユニキャストD2D通信が開始する。
ユニキャストD2D通信が開始されると、各UEは、送信データが発生した場合に、当該送信データを、接続確立に係る自身の接続パラメータに従ったリソース、送信方法等を用いて送信するとともに、自身の接続パラメータに従ったリソース、受信方法等により、受信信号を監視する(復調、復号動作を行う)。
(ネットワークアシスト接続:処理シーケンス例2)
次に、図11を参照して、ネットワークアシスト接続における処理シーケンス例2を説明する。図11においても、図10の場合と同様に、被要求端末であるUE1は、NW装置20に対してCONNECTED状態にあるものとする。要求端末であるUE2もCONNECTED状態にある。あるいは、IDLE状態であれば、ステップS201の前までにNW装置20への接続を行って、CONNECTED状態になる。
次に、図11を参照して、ネットワークアシスト接続における処理シーケンス例2を説明する。図11においても、図10の場合と同様に、被要求端末であるUE1は、NW装置20に対してCONNECTED状態にあるものとする。要求端末であるUE2もCONNECTED状態にある。あるいは、IDLE状態であれば、ステップS201の前までにNW装置20への接続を行って、CONNECTED状態になる。
また、UE1とUE2は、いずれも自身のUE能力(UE capability)をNW装置20に通知しており、NW装置20はUE毎のUE能力を保持している。
処理シーケンス例2において、UE1は、発見信号を送信していない。あるいは、UE1は、発見信号を送信するが、UE2は当該発見信号を受信しない(できない)ものとする。また、UE2は、UE1からの信号の受信レベル等を測定していない(測定できない)ものとする。ただし、UE2は、UE1のIDを把握しており、UE1との間でユニキャストD2D接続を行うことを希望している。
ステップS201において、UE2は、UE1とのユニキャストD2D接続を行うことを希望し、接続要求をNW装置20に送信する。接続要求に含まれる情報は前述したとおりである。ただし、本例では、接続要求にチャネル品質の情報は含まれていない。なお、UE2は、接続要求の中に、UE1から発見信号を受信していないことを示す情報を含めてもよい。
ステップS201で接続要求を受信したNW装置20は、接続要求の中に、チャネル品質の情報が含まれていないことを検知すると(あるいは、UE1から発見信号を受信していないことを示す情報が含まれていることを検知すると)、UE1に対して、発見信号送信指示を送信し(ステップS202)、UE2に対して発見信号受信指示を送信する(ステップS203)。例えば、発見信号送信指示には、発見信号の送信に使用するリソース(例:キャリア、周波数リソース、時間リソースのうちの1つ又は複数)の情報が含まれ、発見信号受信指示にも当該リソースの情報が含まれる。これにより、UE2は、UE1から送信される発見信号を効率的に受信することができる。
なお、図11の例では、NW装置20がUE1に対して発見信号送信指示を送信し、UE2に対して発見信号受信指示を送信するが、これに代えて、NW装置20がUE2に対して発見信号送信指示を送信し、UE1に対して発見信号受信指示を送信することとしてもよい。この場合、後述するチャネル品質情報はUE1からNW装置20に送信される。また、NE装置20は、発見信号送信指示のみを送信してもよいし、発見信号受信指示のみを送信してもよい。
ステップS204において、指示に従ってUE1から発見信号が送信され、UE2は当該発見信号を受信し、UE1とUE2との間のチャネル品質の測定を行う。
ステップS205において、UE2は、当該チャネル品質の情報をNW装置20に送信する。なお、UE2における、UE1とUE2との間のチャネル品質の測定及び報告については、NW装置20から受信する発見信号受信指示の中に測定指示が含まれる場合にのみ行うこととしてもよい。
チャネル品質の情報を受信したNW装置20は、処理シーケンス例1の場合と同様にして、UE能力1及びUE能力2等に基づいて、UE1とUE2との間の通信パス(ユニキャストD2Dかセルラ通信か)を決定するとともに、通信パスとしてユニキャストD2Dを決定した場合には、UE1とUE2のそれぞれに対する接続パラメータを決定し、決定した接続パラメータをそれぞれUE1、UE2に送信する(ステップS206、S207)。そして、UE1とUE2との間で接続確立がなされ、ユニキャストD2D通信が開始される(ステップS208)。
なお、上述した処理シーケンス例1,2においては、NW装置20における通信パスの決定、及び接続パラメータの決定において、UEから報告されたUE間のチャネル品質の情報を使用するが、チャネル品質の情報を使用することは必須ではなく、チャネル品質の情報を使用することなく、例えばUE能力のみから通信パスの決定、及び接続パラメータの決定を行うこととしてもよい。
(ネットワークアシスト接続:処理シーケンス例3)
次に、図12を参照して、ネットワークアシスト接続における処理シーケンス例3を説明する。図12のケースでは、被要求端末であるUE1は、NW装置20に対してIDLE状態にあるものとする。要求端末であるUE2はCONNECTED状態にある。また、UE1とUE2は、いずれも自身のUE能力(UE capability)をNW装置20に通知しており、NW装置20はUE毎のUE能力を保持している。また、NW装置20は、UE毎の状態情報(CONNECTED状態かIDLE状態かの情報)を保持している。
次に、図12を参照して、ネットワークアシスト接続における処理シーケンス例3を説明する。図12のケースでは、被要求端末であるUE1は、NW装置20に対してIDLE状態にあるものとする。要求端末であるUE2はCONNECTED状態にある。また、UE1とUE2は、いずれも自身のUE能力(UE capability)をNW装置20に通知しており、NW装置20はUE毎のUE能力を保持している。また、NW装置20は、UE毎の状態情報(CONNECTED状態かIDLE状態かの情報)を保持している。
ステップS301において、UE2は、UE1とのユニキャストD2D接続を行うことを希望し、接続要求をNW装置20に送信する。この接続要求は、例えば、図10に示したステップS102での接続要求と同様の接続要求であり、接続要求に含まれる情報は前述したとおりである。
接続要求を受信したNW装置20は、処理シーケンス例1の場合と同様にして、UE能力1及びUE能力2等に基づいて、UE1とUE2との間の通信パス(ユニキャストD2Dかセルラ通信か)を決定するとともに、通信パスとしてユニキャストD2Dを決定した場合には、UE1とUE2のそれぞれに対する接続パラメータを決定する。
ただし、本例においては、UE1はIDLE状態(待ち受け状態)にあるため、処理シーケンス例1、2のように接続パラメータをUE1に送信することができない。そこで、本例では、NW装置20は、特別なページングメッセージをUE1に送信する(ステップS302)。なお、NW装置20(この場合、コア側の装置であることを想定)は、接続要求に含まれる被要求端末(UE1)の位置情報等を利用して、特別なページングメッセージを送信させる基地局を選択してもよい。
通常のLTEにおける処理において、通常のページングメッセージを受信したIDLE状態のUEは、ランダムアクセス手順を経て、RRC接続確立処理を行って、CONNECTED状態になる。一方、本例のステップS302で送信されるページングメッセージは、UE1をCONNECTED状態に遷移させることなく、UE1に特定のリソースでの情報受信を行わせる。これにより、ランダムアクセス手順、RRC接続確立処理等のCONNECTED状態への遷移にかかるシグナリングオーバーヘッドを削減できる。
例えば、ステップS302で送信されるページングメッセージには特別なフラグ(special flag)が含まれる。UE1は、ページングメッセージの中の当該フラグを検知することで、本ページングメッセージが特別なページングメッセージであることを認識し、CONNECTED状態に遷移するための動作を行わずに、以下の動作を行う。
当該ページングメッセージを受信したUE1は、所定の下り制御CH(チャネル)サーチスペースのリソースにおいてモニタ(復調/復号動作)を行う。なお、バッテリー消費削減のために、モニタを行う時間長は、ページングメッセージ受信時点から所定時間長内に限ってもよい。
NW装置20は、当該下り制御CHサーチスペースの中のリソースを用いて、UE1宛ての接続パラメータを送信し、UE1は当該接続パラメータを受信する(ステップS303)。
当該下り制御CHサーチスペースを示す情報(例:時間周波数領域の情報)は、例えば、NW装置20からブロードキャストされるシステム情報(例:特定のSIB)によりUE1に通知される。このとき、当該システム情報の中にUE1のIDが含まれ、UE1はUE1宛ての個別の情報(下り制御CHサーチスペースを示す情報)を取得できる。なお、システム情報に上記の情報を含める等、システム情報が変更される場合には、ページング等によって変更をUEに通知するが、上記のように、UE1宛ての情報がシステム情報に追加された場合には、システム情報の変更をUE1以外に通知しなくてもよい。
また、ステップS303の接続パラメータ通知を、下り制御CHサーチスペースを示す情報の通知と同様にして、システム情報を用いて行うこととしてもよい。
ステップS304においてUE2向けの接続パラメータがUE2に通知され、ユニキャストD2Dの接続確立がなされ、ユニキャストD2D通信が開始される(ステップS305)。
(ネットワークアシスト接続:処理シーケンス例4)
次に、図13を参照して、ネットワークアシスト接続における処理シーケンス例4を説明する。図13のケースでも、被要求端末であるUE1は、NW装置20に対してIDLE状態にあるものとする。以下、処理シーケンス例3と異なる点を主に説明する。
次に、図13を参照して、ネットワークアシスト接続における処理シーケンス例4を説明する。図13のケースでも、被要求端末であるUE1は、NW装置20に対してIDLE状態にあるものとする。以下、処理シーケンス例3と異なる点を主に説明する。
ステップS401において、UE2は、UE1とのユニキャストD2D接続を行うことを希望し、接続要求をNW装置20に送信する。
接続要求を受信したNW装置20は、処理シーケンス例1の場合と同様にして、UE能力1及びUE能力2等に基づいて、UE1とUE2との間の通信パス(ユニキャストD2Dかセルラ通信か)を決定するとともに、通信パスとしてユニキャストD2Dを決定した場合には、UE1とUE2のそれぞれに対する接続パラメータを決定する。
本例においても、NW装置20は、特別なページングメッセージ(特別なフラグを含む)をUE1に送信する(ステップS402)。
本例においては、当該ページングメッセージは、UE1をCONNECTED状態に遷移させることなく、UE1に端末自律接続を行わせるものである。
すなわち、UE1は、ページングメッセージの中の当該フラグを検知することで、本ページングメッセージが特別なページングメッセージであることを認識し、CONNECTED状態に遷移するための動作を行わずに、端末自律接続を実行する(ステップS404)。端末自律接続の詳細については後述する。
より具体的には、例えば、UE1とUE2に対して、NW装置20から、システム情報により端末自律接続のための発見信号の送受信用の設定情報(送信キャリア、受信キャリア、送信リソース、受信リソース等)が通知されており、UE1(及びUE2)は当該設定情報に従って、発見信号の送信又は発見信号の受信を行い、後述するようにして接続確立を実施する。
また、図13のステップS403に示すように、UE2に対して、端末自律接続を指示する情報を通知してもよい。この通知を受けたUE2は、端末自律接続を行うことを決定できる。なお、当該通知を行わない場合、UE2は、例えば、接続要求を送信してから、所定時間経過してもNW装置20から接続パラメータを受信しない場合に、端末自律接続を行うことを決定してもよい。
なお、処理シーケンス例3、4において、UE2からNW装置20への接続要求をトリガとして、NW装置20は、特別なページングメッセージをUE1に送信することとしているが、特別なページングメッセージの送信トリガは、当該接続要求に限られない。接続要求がなくても、例えば、ある時刻の到来をトリガとして、特別なページングメッセージをUEに送信してもよい。また、UE1とUE2の両方がIDLE状態にある場合に、NW装置20が、UE1とUE2との間をユニキャストD2D接続させる場合において、特別なページングメッセージをUE1とUE2の両方に送信してもよい。この場合、UE1とUE2の両方が、CONNECTED状態に遷移することなく、例えば端末自律接続により、接続確立を行うことができる。
(ネットワークアシスト接続の効果について)
以上、説明したネットワークアシスト接続により、ユニキャストD2D接続対象のUE間で発見信号の送受が行われていない場合でも、当該UE間でユニキャスト通信(D2D又はセルラ)を行うことが可能である。これにより、不要な発見信号の送受信の削減、UE発見に伴う遅延の削減等も可能である。
以上、説明したネットワークアシスト接続により、ユニキャストD2D接続対象のUE間で発見信号の送受が行われていない場合でも、当該UE間でユニキャスト通信(D2D又はセルラ)を行うことが可能である。これにより、不要な発見信号の送受信の削減、UE発見に伴う遅延の削減等も可能である。
また、UE能力あるいはチャネル品質に対応した適切な通信パス(D2D又はセルラ)を選択することが可能となる。また、D2D接続での送受信サブフレームを接続パラメータとして設定することができるため、例えば、セルラリンクとの同時送受信を回避することが可能である。
次に、端末自律接続について説明する。
(端末自律接続:処理シーケンス例5)
図14を参照して、端末自律接続の例である処理シーケンス例5を説明する。まず、前提として、PSSS/SSSS等により、UE1とUE2との間の同期が確立しているとする。
図14を参照して、端末自律接続の例である処理シーケンス例5を説明する。まず、前提として、PSSS/SSSS等により、UE1とUE2との間の同期が確立しているとする。
ステップS501において、UE1は、UE1のUE能力であるUE能力1を含む発見信号を送信し、UE2が当該発見信号を受信するとともに、UE2は、UE2のUE能力であるUE能力2を含む発見信号を送信し、UE1が当該発見信号を受信する。ステップS501により、UE1はUE2のUE能力2を取得し、UE2はUE1のUE能力1を取得することができる。発見信号は、PSDCHにより送信される信号であってもよいし、PSDCH以外のD2D用チャネル(例:PSBCH、PSCCH/PSSCH)で送信される信号であってもよいし、既存のD2D用チャネル以外のチャネルで送信される信号であってもよい。
ここで、UE2が、例えば、UE1から受信する発見信号の品質が所定の閾値よりも良く、かつ、UE1がユニキャストD2Dの能力を有することを検知すると、UE1との間で端末自律接続を行うことを決定し、接続要求をUE1に送信する。当該接続要求は、PSDCHにより送信される信号であってもよいし、PSDCH以外のD2D用チャネル(例:PSBCH、PSCCH/PSSCH)で送信される信号であってもよいし、既存のD2D用チャネル以外のチャネルで送信される信号であってもよい。接続要求には、例えば、要求送信元のUE2のIDと、接続要求先のUE1のIDが含まれる。また、接続要求には、ユニキャストD2D接続を希望することを示す情報が含まれる。
UE1は、UE2とのユニキャストD2D接続を許可すると、接続許可をUE2に送信する。接続許可は、PSDCHにより送信される信号であってもよいし、PSDCH以外のD2D用チャネル(例:PSBCH、PSCCH/PSSCH)で送信される信号であってもよいし、既存のD2D用チャネル以外のチャネルで送信される信号であってもよい。
ステップS504では、UE1が、UE1において使用を希望する接続パラメータをUE2に送信し、UE2が、UE2において使用を希望する接続パラメータをUE1に送信する。例えば、UE1が、UE2から受信した接続パラメータはUE1の希望する接続パラメータと整合する(例:同じである)と判断した場合、UE2から受信した接続パラメータを受け入れることを示す情報をUE2に送信し、UE2が、UE1から受信した接続パラメータはUE2の希望する接続パラメータに整合すると判断した場合、UE1から受信した接続パラメータを受け入れることを示す情報をUE1に送信する。これによりお互いの接続パラメータが決定し、当該接続パラメータを用いてステップS505において接続確立がなされ、ユニキャストD2D通信が開始される。
なお、例えば、UE1が、UE2から受信した接続パラメータのうち、修正を希望するパラメータがある場合(例:4レイヤ送信を2レイヤ送信にしてほしい等)、修正後のパラメータをUE2に通知する。このようにしてネゴシエーションが行われ、パラメータの修正、決定がなされる。
なお、ステップS502での接続要求の中にUE2の希望する接続パラメータを含めてもよい。また、ステップS503での接続許可の中にUE1の希望する接続パラメータを含めてもよい。
<UE能力の送信方法について>
上述したように、処理シーケンス例5では、発見信号でUE能力を送信するため、メッセージサイズが大きくなり、オーバーヘッドが増加する可能性がある。そこで、オーバーヘッドを削減するために、UEは、UE能力を発見信号よりも長周期で送信してもよい。
上述したように、処理シーケンス例5では、発見信号でUE能力を送信するため、メッセージサイズが大きくなり、オーバーヘッドが増加する可能性がある。そこで、オーバーヘッドを削減するために、UEは、UE能力を発見信号よりも長周期で送信してもよい。
例えば、図15Aに示すように、UEは、発見信号の送信2回に1回、UE能力を含んだ大容量発見信号を送信する。なお、2回に1回は例であり、一般には、N回(Nは2以上の整数)に1回の送信であればよい。
図15Aに示す例において、受信側UEのブラインド検出の増加を回避するため、送信可能な発見信号フォーマットをTTI毎又はサブフレーム毎に限定してもよい。また、例えば、システム情報での設定により、もしくは事前設定により、リソースプール周期単位、SFN単位、又はDFN単位で発見信号フォーマットを設定してもよい。また、発見信号として、制御信号/データから構成されるメッセージベースの発見信号を用いてもよい。
また、図15Bに示すように、UEは、発見信号のメッセージとは別のメッセージでUE能力を送信してもよい。図15Bの例では、「A」に示されるように、例えば、発見信号の中に、UE能力通知(受信)のための時間周波数リソースの情報を含めて、受信側のUEは、当該時間周波数リソースを用いて、UE能力を受信してもよい。この場合、組となる発見信号メッセージとUE能力メッセージには共通の識別子が含まれてもよい。
図15Bの例においては、同一チャネルで発見信号、UE能力を送信する場合における受信側UEのブラインド検出の増加を回避するため、ゼロパディングなどでメッセージサイズを共通化し、メッセージ中のフラグで両者を識別できるようにしてもよい。なお、UEは、発見信号とUE能力を別々のチャネルで送信してもよい。
(端末自律接続:処理シーケンス例6)
図16を参照して、端末自律接続の他の例である処理シーケンス例6を説明する。以下では、処理シーケンス例5と異なる点を主に説明する。
図16を参照して、端末自律接続の他の例である処理シーケンス例6を説明する。以下では、処理シーケンス例5と異なる点を主に説明する。
ステップS601において、UE1とUE2はそれぞれ発見信号を送信し、受信する。処理シーケンス例5と異なり、当該発見信号にはUE能力は含まれない。
ここで、例えば、UE2が、UE1との間で端末自律接続を行うことを決定し、接続要求と、UE2のUE能力をUE1に送信する(ステップS602)。
UE1は、UE2とのユニキャストD2D接続を許可すると、接続許可と、UE1のUE能力をUE2に送信する。
処理シーケンス例5の場合と同様にして、UE1とUE2の接続パラメータが決定され(ステップS604)、ステップS605において接続確立がなされ、ユニキャストD2D通信が開始される。
処理シーケンス例6では、ユニキャストD2D接続を行わない場合、UE能力の送信が不要となるので、オーバーヘッド削減が可能である。
なお、処理シーケンス例5、処理シーケンス例6のいずれにおいても、UE2から送信された接続要求を、UE1の通信をリレー可能なUEが受信した場合に、当該リレー可能なUEが応答(接続許可)をUE2に送信することとしてもよい。この場合、仮に、UE1がUE2との間でユニキャストD2D接続を行うことができない場合でも、「UE2−リレー可能UE−UE1」の経路でユニキャスト通信を行うことができる。
(端末自律接続/ネットワークアシスト接続の判断動作例)
本実施の形態におけるUEは、ユニキャストD2D接続の確立において端末自律接続とネットワークアシスト接続のうちのどちらを用いるかを、例えば、以下で説明する方法で判断することができる。以下、3つの例(オプション1〜3)を説明する。以下、図9に示した構成例を前提に説明する。
本実施の形態におけるUEは、ユニキャストD2D接続の確立において端末自律接続とネットワークアシスト接続のうちのどちらを用いるかを、例えば、以下で説明する方法で判断することができる。以下、3つの例(オプション1〜3)を説明する。以下、図9に示した構成例を前提に説明する。
<オプション1:発見信号に基づく判断>
オプション1では、図17Aに示すように、UE2は、UE1から受信した発見信号に基づいて、端末自律接続とネットワークアシスト接続のうちのどちらを用いるかを判断する。ここでは、発見信号の中に、判断に必要な情報(例:UE1がRRC接続状態か否か、UE1が接続するセルのID、UE1が属するオペレータのID)が含まれているとする。
オプション1では、図17Aに示すように、UE2は、UE1から受信した発見信号に基づいて、端末自律接続とネットワークアシスト接続のうちのどちらを用いるかを判断する。ここでは、発見信号の中に、判断に必要な情報(例:UE1がRRC接続状態か否か、UE1が接続するセルのID、UE1が属するオペレータのID)が含まれているとする。
UE2は、UE1から受信した発見信号に基づき、例えば、UE1がUE2と同じセルにおいてRRC接続状態にある場合に、ネットワークアシスト接続可能と判断してネットワークアシスト接続を行うことを決定する。また、例えば、UE2は、UE1の属するオペレータが、UE2のオペレータと異なる場合には、ネットワークアシスト接続を行わないことを決定する。
オプション1では、通信相手とするUEの状態に応じた接続確立が可能となり接続遅延・接続失敗確率の低減が可能となる。
<オプション2:NW装置からの指示に基づく判断>
オプション2では、図17Bに示すように、UE2に対して、ネットワーク(具体的には、本例では、NW装置20)からネットワークアシスト接続を用いるように設定がされている場合、UE2は当該設定に従って、ネットワークアシスト接続を行う(つまり、接続要求をNW装置20に送信する)と決定する。
オプション2では、図17Bに示すように、UE2に対して、ネットワーク(具体的には、本例では、NW装置20)からネットワークアシスト接続を用いるように設定がされている場合、UE2は当該設定に従って、ネットワークアシスト接続を行う(つまり、接続要求をNW装置20に送信する)と決定する。
オプション2では、ネットワークアシスト接続を用いるように設定することで、ネットワーク側でユニキャストD2D接続を許可するか否かを接続単位で判断でき、効率的なセルラ・D2D通信のパス選択が可能となる。例えばセル端でのみユニキャストD2Dを許可するといった判断が可能となる。
<オプション3:通信相手UEの発見の有無、能力情報の有無に基づく判断>
オプション3においては、図17Cに示すように、UE2は、ユニキャストD2Dの通信相手としたいUE1を発見できない場合(UE1からの発見信号を受信しない場合)、又は、発見できるがチャネル品質(受信レベル、受信品質等)が所定の閾値を下回る場合、又は、UE1のUE能力が不明な場合に、ネットワークアシスト接続での接続確立を試みる。オプション3は、通信相手が発見信号を送信していない場合、UE2が端末間通信をモニタしていない場合、もしくは、端末自律接続が失敗した場合に好適に適用可能である。
オプション3においては、図17Cに示すように、UE2は、ユニキャストD2Dの通信相手としたいUE1を発見できない場合(UE1からの発見信号を受信しない場合)、又は、発見できるがチャネル品質(受信レベル、受信品質等)が所定の閾値を下回る場合、又は、UE1のUE能力が不明な場合に、ネットワークアシスト接続での接続確立を試みる。オプション3は、通信相手が発見信号を送信していない場合、UE2が端末間通信をモニタしていない場合、もしくは、端末自律接続が失敗した場合に好適に適用可能である。
以上、オプション1〜3を説明したが、オプション1〜3のいずれか2つ又は全部を組み合わせて適用してもよい。
(装置構成)
以上説明した実施の形態の動作を実行するUE及びNW装置20の機能構成例を説明する。
以上説明した実施の形態の動作を実行するUE及びNW装置20の機能構成例を説明する。
(ユーザ装置)
図18は、実施の形態に係るUEの機能構成の一例を示す図である。図18に示すように、UEは、信号送信部101と、信号受信部102と、判定部103、通信制御部104とを有する。なお、図18は、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18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。
図18は、実施の形態に係るUEの機能構成の一例を示す図である。図18に示すように、UEは、信号送信部101と、信号受信部102と、判定部103、通信制御部104とを有する。なお、図18は、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18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、D2D信号の送信機能とセルラ通信の送信機能を有する。D2D信号の送信機能は、D2Dの送信信号を作成し、当該信号を無線で送信する。セルラ通信の送信機能は、セルラ通信のULで送信する送信信号を作成し、当該信号を無線で送信する。
信号受信部102は、他のユーザ装置又はNW装置20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通信の受信機能を有する。
判定部103は、例えば図17A〜Cを参照して説明した方法により、端末自律接続によりユニキャストD2D接続を行うか、それとも、ネットワークアシスト接続によりユニキャストD2D接続を行うかを決定する。決定結果は通信制御部104に通知される。
通信制御部104は、処理シーケンス例1〜6を参照して説明したUEの動作を信号送信部101/信号受信部102に実行させるよう、信号送信部101/信号受信部102を制御する。また、通信制御部104は、接続パラメータ、NW装置20から受信した設定情報を保持する記憶部を含み、当該記憶部に記憶した接続パラメータ/設定情報に従って信号送信部101/信号受信部102を制御する。また、通信制御部104は、ユニキャストD2D接続が確立しているか否かを示す状態情報を保持している。例えば、ある接続パラメータを用いることで、ある通信相手UEとのユニキャストD2D接続が確立している場合に、通信制御部104は、当該接続パラメータと、通信相手UEのIDと、ユニキャストD2D接続確立状態であることを示す情報とを含む状態情報を保持する。なお、「接続パラメータを用いてD2D接続を確立する」とは、接続パラメータを用いる(設定する)ことで、UEをD2D通信実行可能な状態とすることであり、この状態のUEは、接続パラメータに従って、送信データがあれば送信を行うとともに、受信信号を監視する。
(NW装置20)
図19は、本実施の形態に係るNW装置20の機能構成の一例を示す図である。図19に示すように、NW装置20は、信号送信部201と、信号受信部202と、決定部203と、通信制御部204とを有する。なお、図19は、NW装置20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19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。
図19は、本実施の形態に係るNW装置20の機能構成の一例を示す図である。図19に示すように、NW装置20は、信号送信部201と、信号受信部202と、決定部203と、通信制御部204とを有する。なお、図19は、NW装置20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19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、UE側に送信する信号を生成し、当該信号をUE側に送信する機能を含む。信号受信部202は、UEから送信された各種の信号を受信し、受信した信号から、例えばより上位のレイヤの情報を取得する機能を含む。
決定部203は、UEから接続要求を受信した場合に、これまでに説明した方法で、通信パスの決定、及び接続パラメータの決定を行う。
通信制御部204は、通信パスの決定動作及び接続パラメータの決定動作以外で、処理シーケンス例1〜4を参照して説明したNW装置20の動作を信号送信部201/信号受信部202に実行させるよう、信号送信部201/信号受信部202を制御する。
<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18及び図19)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/又は論理的に複数要素が結合した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。
上記実施の形態の説明に用いたブロック図(図18及び図19)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/又は論理的に複数要素が結合した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UE及びNW装置20はいずれも、本実施の形態に係る処理を行うコンピュータとして機能してもよい。図20は、実施の形態に係るUE及びNW装置20のハードウェア構成の一例を示す図である。上述のUE及びNW装置20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。UE及びNW装置20のハードウェア構成は、図に示した1001〜1006で示される各装置を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。
UE及びNW装置20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。
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、信号受信部102、判定部103、通信制御部104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い。また、NW装置20の信号送信部201、信号受信部202、受付部203、決定部204、決定部203、通信制御部204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処理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、UEの信号送信部101及び信号受信部102は、通信装置1004で実現されてもよい。また、NW装置20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、UE及びNW装置は、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)
以上説明したように、本実施の形態によれば、D2Dをサポートするユーザ装置であって、前記ユーザ装置と他のユーザ装置との間のD2D接続のための接続要求をネットワーク装置に送信する送信部と、前記ネットワーク装置から前記D2D接続のための接続パラメータを受信する受信部と、前記接続パラメータを用いて前記D2D接続を確立する制御部とを備えることを特徴とするユーザ装置が提供される。
以上説明したように、本実施の形態によれば、D2Dをサポートするユーザ装置であって、前記ユーザ装置と他のユーザ装置との間のD2D接続のための接続要求をネットワーク装置に送信する送信部と、前記ネットワーク装置から前記D2D接続のための接続パラメータを受信する受信部と、前記接続パラメータを用いて前記D2D接続を確立する制御部とを備えることを特徴とするユーザ装置が提供される。
上記の構成により、ユーザ装置間で適切な接続パラメータを用いてD2D接続を確立することが可能となる。
前記接続要求は、例えば、前記受信部により受信した発見信号から取得された前記他のユーザ装置の識別情報を含む。この構成により、ネットワーク装置は、適切に通信相手のユーザ装置を特定できる。
前記受信部は、前記ネットワーク装置から所定のフラグを含むページングメッセージを受信した場合において、所定のサーチスペースをモニタすることにより、前記ネットワーク装置からD2D接続のための接続パラメータを受信することとしてもよい。この構成により、例えば、ユーザ装置がアイドル状態にある場合でも、接続状態に遷移することなく、接続パラメータを受信することができる。
また、本実施の形態により、D2Dをサポートするユーザ装置と通信を行うネットワーク装置であって、前記ユーザ装置と他のユーザ装置との間のD2D接続のための接続要求を、前記ユーザ装置から受信する受信部と、前記ユーザ装置の能力情報と、前記他のユーザ装置の能力情報とに基づいて、前記D2D接続のための接続パラメータを決定する決定部と、前記決定部により決定した接続パラメータを前記ユーザ装置に送信するとともに、前記決定部により決定した接続パラメータを前記他のユーザ装置に送信する送信部とを備えることを特徴とするネットワーク装置が提供される。
上記の構成により、ユーザ装置間で適切な接続パラメータを用いてD2D接続を確立することが可能となる。
前記決定部は、前記ユーザ装置の能力情報と、前記他のユーザ装置の能力情報とに基づいて、前記D2D接続を許可するか否かを決定し、前記D2D接続を許可する場合に、前記D2D接続のための接続パラメータを決定することとしてもよい。この構成により、D2D接続を許可するか否かを能力情報に基づいて適切に決定できる。
<実施形態の補足>
情報の通知は、本明細書で説明した態様/実施形態に限られず、他の方法で行われてもよい。例えば、情報の通知は、物理レイヤシグナリング(例えば、DCI(Downlink Control Information)、UCI(Uplink Control Information))、上位レイヤシグナリング(例えば、RRCシグナリング、MACシグナリング、ブロードキャスト情報(MIB(Master Information Block)、SIB(System Information Block)))、その他の信号又はこれらの組み合わせによって実施されてもよい。また、RRCメッセージは、RRCシグナリングと呼ばれてもよい。また、RRCメッセージは、例えば、RRC接続セットアップ(RRC Connection Setup)メッセージ、RRC接続再構成(RRC Connection Reconfiguration)メッセージなどであってもよい。
情報の通知は、本明細書で説明した態様/実施形態に限られず、他の方法で行われてもよい。例えば、情報の通知は、物理レイヤシグナリング(例えば、DCI(Downlink Control Information)、UCI(Uplink Control Information))、上位レイヤシグナリング(例えば、RRCシグナリング、MACシグナリング、ブロードキャスト情報(MIB(Master Information Block)、SIB(System Information Block)))、その他の信号又はこれらの組み合わせによって実施されてもよい。また、RRCメッセージは、RRCシグナリングと呼ばれてもよい。また、RRCメッセージは、例えば、RRC接続セットアップ(RRC Connection Setup)メッセージ、RRC接続再構成(RRC Connection Reconfiguration)メッセージなどであってもよい。
本明細書で説明した各態様/実施形態は、LTE(Long Term Evolution)、LTE−A(LTE-Advanced)、SUPER 3G、IMT−Advanced、4G、5G、FRA(Future Radio Access)、W−CDMA(登録商標)、GSM(登録商標)、CDMA2000、UMB(Ultra Mobile Broadband)、IEEE 802.11(Wi−Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、UWB(Ultra-WideBand)、Bluetooth(登録商標)、その他の適切なシステムを利用するシステム及び/又はこれらに基づいて拡張された次世代システムに適用されてもよい。
入出力された情報等は特定の場所(例えば、メモリ)に保存されてもよいし、管理テーブルで管理してもよい。入出力される情報等は、上書き、更新、または追記され得る。出力された情報等は削除されてもよい。入力された情報等は他の装置へ送信されてもよい。
判定又は判断は、1ビットで表される値(0か1か)によって行われてもよいし、真偽値(Boolean:trueまたはfalse)によって行われてもよいし、数値の比較(例えば、所定の値との比較)によって行われてもよい。
本明細書で説明した情報、信号などは、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、又はこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。
なお、本明細書で説明した用語及び/又は本明細書の理解に必要な用語については、同一の又は類似する意味を有する用語と置き換えてもよい。例えば、チャネル及び/又はシンボルは信号(シグナル)であってもよい。また、信号はメッセージであってもよい。
UEは、当業者によって、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、リモートユニット、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、リモートデバイス、モバイル加入者局、アクセス端末、モバイル端末、ワイヤレス端末、リモート端末、ハンドセット、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント、またはいくつかの他の適切な用語で呼ばれる場合もある。
本明細書で説明した各態様/実施形態の処理手順、シーケンスなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。
本明細書で説明した各態様/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し、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、所定の情報の通知(例えば、「Xであること」の通知)は、明示的に行うものに限られず、暗黙的(例えば、当該所定の情報の通知を行わない)ことによって行われてもよい。
本明細書で使用する「判断(determining)」、「決定(determining)」という用語は、多種多様な動作を包含する場合がある。「判断」、「決定」は、例えば、計算(calculating)、算出(computing)、処理(processing)、導出(deriving)、調査(investigating)、探索(looking up)(例えば、テーブル、データベースまたは別のデータ構造での探索)、確認(ascertaining)した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、受信(receiving)(例えば、情報を受信すること)、送信(transmitting)(例えば、情報を送信すること)、入力(input)、出力(output)、アクセス(accessing)(例えば、メモリ中のデータにアクセスすること)した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、解決(resolving)、選択(selecting)、選定(choosing)、確立(establishing)、比較(comparing)などした事を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。つまり、「判断」「決定」は、何らかの動作を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。
本明細書で使用する「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。
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。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。
本特許出願は2016年5月31日に出願した日本国特許出願第2016−109548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2016−109548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 判定部
104 通信制御部
201 信号送信部
202 信号受信部
203 決定部
204 通信制御部
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
eNB 基地局
101 信号送信部
102 信号受信部
103 判定部
104 通信制御部
201 信号送信部
202 信号受信部
203 決定部
204 通信制御部
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 (5)
- D2Dをサポートするユーザ装置であって、
前記ユーザ装置と他のユーザ装置との間のD2D接続のための接続要求をネットワーク装置に送信する送信部と、
前記ネットワーク装置から前記D2D接続のための接続パラメータを受信する受信部と、
前記接続パラメータを用いて前記D2D接続を確立する制御部と
を備えることを特徴とするユーザ装置。 - 前記接続要求は、前記受信部により受信した発見信号から取得された前記他のユーザ装置の識別情報を含む
ことを特徴とする請求項1に記載のユーザ装置。 - 前記受信部は、前記ネットワーク装置から所定のフラグを含むページングメッセージを受信した場合において、所定のサーチスペースをモニタすることにより、前記ネットワーク装置からD2D接続のための接続パラメータを受信する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のユーザ装置。 - D2Dをサポートするユーザ装置と通信を行うネットワーク装置であって、
前記ユーザ装置と他のユーザ装置との間のD2D接続のための接続要求を、前記ユーザ装置から受信する受信部と、
前記ユーザ装置の能力情報と、前記他のユーザ装置の能力情報とに基づいて、前記D2D接続のための接続パラメータを決定する決定部と、
前記決定部により決定した接続パラメータを前記ユーザ装置に送信するとともに、前記決定部により決定した接続パラメータを前記他のユーザ装置に送信する送信部と
を備えることを特徴とするネットワーク装置。 - 前記決定部は、前記ユーザ装置の能力情報と、前記他のユーザ装置の能力情報とに基づいて、前記D2D接続を許可するか否かを決定し、前記D2D接続を許可する場合に、前記D2D接続のための接続パラメータを決定する
ことを特徴とする請求項4に記載のネットワーク装置。
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