JPWO2019064983A1 - 通信装置 - Google Patents

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Abstract

端末間で直接通信を行う通信装置を提供する。通信装置は、無線信号を送受信する通信部と、前記通信部による、所定のリソースプールを用いたデータの送信と、前記データの送信先の端末からのフィードバックの受信を制御する制御部を具備する。前記制御部は、前記データの送信用のリソース及び前記データの送信先の端末のための前記フィードバック用リソースを前記所定のリソースプール内で確保し、前記送信先の端末に対してSCIを用いて前記フィードバック用リソースに関する情報を通知するように制御する。

Description

本明細書で開示する技術は、端末間で直接通信を行う通信装置に関する。
将来の自動運転の実現のため、近年、車載通信(V2X通信)への期待が高まってきている。V2X通信とは、Vehicleto X通信の略であり、車と「何か」が通信を行うシステムである。ここでの「何か」の例として、Vehicle、 Infrastructure、Pedestrianなどが挙げられる(V2V、V2I/N、V2P)。
自動車向けの無線通信としては、これまで主に、IEEE802.11pベースのDSRC(Dedicated Short Range Communication)の開発が進められてきた。近年になり、3GPP(Third Generation Partnership Project)において、LTE(Long Term Evolution)ベースの車載通信である“LTE−basedV2X”の標準規格化が行われた。3GPPにおいては、さらに、5G(NR:New Radio)において、V2Xの標準化活動が継続している。
特開2017−139659号公報 特開2017−139661号公報
本明細書で開示する技術の目的は、端末間で直接通信を行う通信装置を提供することにある。
本明細書で開示する技術の第1の側面は、
無線信号を送受信する通信部と、
前記通信部による、所定のリソースプールを用いたデータの送信と、前記データの送信先の端末からのフィードバックの受信を制御する制御部と、
を具備する通信装置である。第1の側面に係る通信装置は、例えば、V2X通信においてサイドリンクの送信端末として好適に動作することができる。
前記制御部は、前記データの送信用のリソース及び前記データの送信先の端末のための前記フィードバック用リソースを前記所定のリソースプール内で確保し、確保した前記フィードバック用リソースを前記送信先の端末に通知するように、さらに制御する。
また、前記制御部は、前記フィードバックを受信したことに応答して、前記データの再送をさらに制御する。例えば、前記制御部は、再送上限数、受信したNACK数、送信した前記データの優先度、前記データ及び前記フィードバックを送受信するリンクのチャネル状況、又は、前記送信先の端末におけるデータ再送に関するプロセス状況のうち少なくとも1つからなる条件に基づいて、データ再送を行うかどうかを判断する。
また、本明細書で開示する技術の第2の側面は、
端末からのアップリンクの無線信号を受信し、端末へのダウンリンクの無線信号を送信する通信部と、
前記端末間で通信するサイドリンクのためのリソースの割り当てを制御する制御部と、
を具備し、
前記制御部は、前記サイドリンクに割り当てたリソースプール内でフィードバック用リソースを割り当てる、
通信装置である。第2の側面に係る通信装置は、例えば、V2X通信において基地局として動作することができる。
前記制御部は、前記所定のリソースプール内に前記フィードバック用リソースを周期的に割り当てて、前記端末に通知するように、さらに制御する。また、前記制御部は、符号化多重又はプリアンブル送信を用いて、同じリソースを複数の端末の前記フィードバック用リソースに多重化するようにしてよい。
また、本明細書で開示する技術の第3の側面は、
無線信号を送受信する通信部と、
前記通信部による、所定のリソースプールを用いて送信されたデータの受信と、前記データの送信元の端末へのフィードバックの送信を制御する制御部と、
を具備する通信装置である。第3の側面に係る通信装置は、例えば、V2X通信においてサイドリンクの受信端末として好適に動作することができる。
前記制御部は、前記送信元の端末が確保したフィードバック用リソースを用いてフィードバックを送信するように制御する。
あるいは、前記制御部は、基地局が前記所定のリソースプール内に周期的に割り当てたフィードバック用リソースを用いてフィードバックを送信するように制御する。
本明細書で開示する技術によれば、端末間で直接通信を行う通信装置を提供することができる。
なお、本明細書に記載された効果は、あくまでも例示であり、本発明の効果はこれに限定されるものではない。また、本発明が、上記の効果以外に、さらに付加的な効果を奏する場合もある。
本明細書で開示する技術のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。
図1は、V2X通信の概要を示した図である。 図2は、V2V通信の第1のシナリオを示した図である。 図3は、V2V通信の第2のシナリオを示した図である。 図4は、V2V通信の第3のシナリオを示した図である。 図5は、V2V通信の第4のシナリオを示した図である。 図6は、V2V通信の第5のシナリオを示した図である。 図7は、V2X通信が実施される無線通信システムの構成例を模式的に示した図である。 図8は、車両などの移動体に搭載して用いられる通信装置(UE)の機能的構成例を模式的に示した図である。 図9は、フィードバック型サイドリンク通信におけるHARQオペレーションの例を示した図である。 図10は、サイドリンク通信時において送信端末が受信端末からのフィードバックに対応するための処理手順を示したフローチャートである。 図11は、サイドリンク通信時において受信端末が送信端末に対して情報をフィードバックするための処理手順を示したフローチャートである。 図12は、基地局がサイドリンクにおけるフィードバック用リソースの割り当てを行う通信シーケンス例を示した図である。 図13は、サイドリンク用のリソースプール内にフィードバック用のリソースプールを設けた様子を示した図である。 図14は、送信端末がサイドリンクにおけるフィードバック用リソースの割り当てを行う通信シーケンス例を示した図である。 図15は、フィードバック用リソースの割り当て例を示した図である。 図16は、受信端末がフィードバック信号を送信するための処理手順を示したフローチャートである。 図17は、受信端末がフィードバック信号を送信するための処理手順を示したフローチャートである。 図18は、データ送信を基準として複数の受信端末にフィードバック用リソースを割り当てた例を示した図である。 図19は、送信端末が再送制御するための処理手順を示したフローチャートである。 図20は、基地局(E−UTRAN、eNB)として動作する通信装置の機能的構成例を模式的に示した図である。
以下、図面を参照しながら本明細書で開示する技術の実施形態について詳細に説明する。
A.システム構成
車両などの移動体に通信装置を搭載することによって、移動体と種々の対象物との間で直接的な通信が実現される。とりわけ、車両と種々の対象物との間の通信はV2X通信と呼ばれる。図1には、V2X通信の概要を示している。図示のように、V2X通信として、V2V(Vehicle to Vehicle)通信、V2I(Vehicle to Infrastructure)通信、V2P(Vehicle to Pedestrian)通信、V2H(Vehicle to Home)通信などが挙げられる。また、図示を省略するが、V2N(Vehicle to Network)通信も、V2X通信に含まれる。なお、V2X通信の1文字目と3文字目は、それぞれ通信の始点と終点を意味しており、通信経路を限定するものではない。例えば、V2V通信は、車両同士が直接的に通信することと、基地局などを介して車両同士が間接的に通信することの両方を含む概念である。
V2V通信における車両の通信対象として、乗用車(passenger vehicle)、商用車(Commercial or fleet vehicle)、緊急車両(Emergency vehicle)、輸送車(Transit vehicle)などが挙げられる。また、V2I通信における車両の通信対象として、セルラーネットワーク(Celluler network)、データセンタ(Data centre)、商用車管理センタ(fleet or freight management centre)、交通管理センタ(Traffic management centre)、気象サービス(Weather service)、列車運行センタ(Rail operation centre)、駐車システム(Parking system)、料金システム(Toll system)などが挙げられる。また、V2P通信における車両の通信対象として、自転車の運転者(Cyclist)、歩行者用シェルタ(Pedestrian shelter)、自動二輪(Motorcycle)などが挙げられる。また、V2H通信における車両の通信対象として、家庭用ネットワーク(Home network)、車庫(Garage)、商用ネットワーク(Enterprise or deeler networks)などが挙げられる。
自動車向けの無線通信としては、これまで主にIEEE802.11pベースのDSRCの開発が進められてきたが、近年になり、3GPPにおいてLTE−basedV2Xの標準規格化が行われた(前述)。LTEベースのV2X通信では、基本的なセーフティメッセージなどのやり取りなどがサポートされている。
一方で、さらなるV2X通信の改善をめざし、3GPPでは5G技術を用いたeV2X(enhanced V2X)通信の検討が行われている。eV2X通信では、これまでLTEベースのV2Xではサポートできなかったような、高信頼性、低遅延、高速通信、及びハイキャパシティを必要とする新たなユースケースをサポートする。eV2X向けのユースケース及び要求事項は3GPP TR22.886に記載されている。eV2Xによってサポートされる主なユースケースとして、以下の(1)〜(4)が挙げられる。
(1)Vehicle Platoonning
複数の車両が隊列となり、同じ方向に走行する、隊列走行のユースケースであり、隊列走行を主導する車から隊列走行を制御するための情報をやり取りする。これらの情報のやりとりにより、隊列走行の車間距離をより詰めることが可能となる。
(2)Extended Sensors
センサー関連の情報(データ処理前のRawデータや処理されたデータ)を車車間などで交換することを可能とする。センサー情報は、ローカルセンサーや、周辺の車両やRSU(Road Side Unit:路側ユニット)や歩行者間のライブビデオイメージやV2Xアプリケーションサーバーなどを通して集められる。車両はこれらの情報交換により、自身のセンサー情報では得られない情報を入手することができ、より広範囲の環境を認知若しくは認識することが可能となる。多くの情報を交換する必要があるため、通信には高いデータレートが求められる。
(3)Advanced Driving
準自動走行や、完全自動走行を可能とする。それぞれの車両はRSUが自身のセンサーなどから得られた認知/認識情報を周辺車両へとシェアすることで、車両の軌道や操作を同期、協調しながら調整することができる。それぞれの車両は、ドライビングの意図や意思を周辺車両とシェアすることも可能である。
(4)Remote Driving
遠隔操縦者やV2Xアプリケーションに遠隔操縦させる。運転ができない人や、危険地域に対して遠隔操作が用いられる。ルートや走行する道がある程度決まっているような公共交通機関に対しては、クラウドコンピューティングをベースとした操縦を用いることも可能である。高い信頼性と低い伝送遅延が通信には求められる。
上述したようなユースケース(1)〜(4)を実現するためには、eV2X通信の物理レイヤのエンハンスメントが必要となる。主なエンハンスメントとしては、インフラ、端末間通信の改善、及び端末間通信の改善が挙げられる。インフラ、端末間通信としては、V2N通信並びにV2I(eNB(evolved Node B) type RSU:基地局型RSU)通信が改善の対象となる。また、端末間通信としては、V2V通信並びにV2P通信が改善の対象となる。これらV2X通信の物理レイヤにおいて必要と考えられる主なエンハンスメントのポイントを以下に示す。
・チャネルフォーマット
−Flexible numerology
−short TTI(Transmission Time Interval)
−マルチアンテナ対応
−Waveformエンハンスメント
・サイドリンクフィードバック通信
−HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)
−CSI(Channel Status Information)
・サイドリンク通信におけるリソース割り当て方式
・車両位置情報推定技術
・端末間リレー通信
・ユニキャスト通信、マルチキャスト通信のサポート
・マルチキャリア通信、キャリアアグリゲーション
・高周波周波数(ミリ波)対応(例:6GHz以上)
V2X通信のオペレーションシナリオはさまざまである。V2X通信のオペレーションシナリオは、V2V通信をベースに構成され、片方の自動車がPedesrianになるとV2P通信となり、InfrastructureやNetworkで終端するとV2I通信又はV2N通信となる。図2〜図6には、V2X通信のベースとなるV2V通信のシナリオを例示している。
図2には、V2V通信の第1のシナリオを示している。第1のシナリオでは、車両などの移動体同士が直接的にV2V通信を行う。この場合の車両同士が直接的に通信を行う通信リンクは、SL(サイドリンク)である。
図3には、V2V通信の第2のシナリオを示している。第2のシナリオでは、車両などの移動体同士が、E−UTRAN(Evolved Universa Terrestrial Radio Access)を介して、すなわち基地局を介して間接的にV2V通信を行う。送信側から基地局への通信リンクはUL(アップリンク)であり、基地局から受信側への通信リンクはDL(ダウンリンク)である。
図4には、V2V通信の第3のシナリオを示している。第3のシナリオでは、車両などの移動体が、RSU又はRSUタイプのユーザ端末(User Equipment:UE)、及びE−UTRANを順に介して他の移動体へ信号を送信する。各装置間の通信リンクは、順にSL、UL、及びDLである。
図5には、V2V通信の第4のシナリオを示している。第4のシナリオでは、車両などの移動体が、E−UTRAN、及びRSU又はRSUタイプのUEを順に介して他の移動体へ信号を送信する。各装置間の通信リンクは、順にUL、DL及びSLである。
図6には、V2V通信の第5のシナリオを示している。第5のシナリオでは、車両などの移動体同士が、RSU又はRSUタイプのUEを介して間接的にV2V通信を行う。移動体とRSU又はRSUタイプのUEとの間の通信リンクは、SLである。
図2〜図6に示した各シナリオは、移動体の片方を歩行者に変えると、V2P通信のシナリオとなる。同様に、各シナリオは、移動体の片方をインフラ又はネットワークに変えると、それぞれV2I通信又はV2N通信のシナリオとなる。
本明細書では、eV2X通信の物理レイヤのエンハンスメント(前述)のうち、とりわけサイドリンクフィードバック通信に着目する。
これまでのV2X通信においては、サイドリンクはブロードキャスト通信が採用されていた(例えば、特許文献1を参照のこと)。送信端末は受信端末からのフィードバックが得られないことから、初めから複数回繰り返し送信を行うことで信頼性の向上を行っている。すなわち、従来のサイドリンク通信では、物理層レベルでブロードキャスト信号が複数回送信され、受信側では取り敢えずすべての信号を受信して、上位レイヤにおいて受信信号が自分宛かどうかを判断する。したがって、再送の概念がそもそもない。しかしながら、このような繰り返し送信を行うような通信では、再送の仕組みがないことから信頼性を担保することが難しい。また、繰り返し送信により余分に周波数リソースを消費するので、周波数利用効率の観点からもあまり望ましくない。
そこで、本明細書では、受信側からのHARQやチャネル情報などのフィードバックをベースに通信を行うフィードバック型サイドリンク通信に関して提案する。受信側がフィードバック信号(例えば、ACK/NACK、伝搬環境情報など)を送信することにより、信頼性が向上する。また、物理層レベルでブロードキャスト信号が複数回送信される場合と比較して、周波数利用効率が向上する。但し、フィードバック型サイドリンク通信の詳細については、後述に譲る。
図7には、V2X通信が実施される無線通信システムの構成例を模式的に示している。図示の無線通信システムは、UE10と、UE20と、車両22と、eNB(基地局)30と、GNSS(Global Navigation Satellite System)衛星40と、RSU50で構成される。
eNB30は、セル内に位置するUE20にセルラー通信サービスを提供するセルラー基地局である。例えば、eNB30は、UE10及びUE20が通信するためのリソースをスケジュールし、スケジュールしたリソースをUE10及びUE20に通知する。そして、eNB30は、当該リソースにおいてUE10及びUE20との間でアップリンク通信又はダウンリンク通信を行う。
GNSS衛星40は、地球を所定の軌道に沿って周回する人工衛星(通信装置)である。GNSS衛星40は、航法メッセージを含むGNSS信号を送信する。航法メッセージは、GNSS衛星40の軌道情報及び時間情報などの、位置測定のための種々の情報を含む。
RSU50は、道路脇に設置される通信装置である。RSU50は、車両22若しくは車両22に搭載されたUE20、又はユーザ12が携行するUE10と双方向通信を行うことができる。なお、RSU50は、車両22若しくは車両22に搭載されたUE20、又はユーザ12が携行するUE10とDSRC通信を行うことができる。また、本実施形態では、RSU50が、車両22若しくは車両22に搭載されたUE20、又はユーザ12が携行するUE10とセルラー通信の方式に従って通信することも想定される。
UE20は、車両22に搭載され、車両22の走行に伴って移動する通信装置である。UE20は、eNB30による制御に従ってeNB30と通信する機能を有する。また、UE20は、GNSS衛星40から送信されるGNSS信号を受信し、GNSS信号に含まれる航法メッセージからUE20の位置情報を測定する機能を有する。また、UE20は、RSU50と通信する機能を有する。さらに、本実施形態によるUE20は、ユーザ12に携行されるUE10、又は他の車両22に搭載されたUE20と直接通信すること、すなわち、サイドリンクなどのD2D通信を行うことも可能である。以下では、UE20及び移動体22を特に区別する必要がない場合、UE20と総称する。
UE10は、ユーザ12に携行され、ユーザ12の歩行、走行又はユーザ12が乗車した乗り物(バス、バイク、又は車両など)の移動に伴って移動する通信装置である。UE10は、eNB30による制御に従ってeNB30と通信する機能を有する。また、UE10は、GNSS衛星40から送信されるGNSS信号を受信し、GNSS信号に含まれる航法メッセージからUE10の位置情報を測定する機能を有する。また、UE10は、RSU50と通信する機能を有する。さらに、本実施形態では、UE10は、他のUE10又はUE20と直接通信すること、すなわち、サイドリンクなどのD2D通信を行うことも可能である。UE10とUE20との通信はV2P通信でもある。
なお、図7では移動体の一例として車両22を示しているが、移動体は車両22に限定されない。例えば、移動体は、船舶、航空機及び自転車などであってもよい。また、上記では、UE20がGNSS信号を受信する機能を有することを説明したが、車両22がGNSS信号を受信する機能を有し、車両22がGNSS信号の受信結果をUE20に出力してもよい。
図8には、車両などの移動体に搭載して用いられる通信装置の機能的構成例を模式的に示している。図8に示す通信装置は、例えば、図7に示した無線通信システムのうち車両22に搭載されるUE20に対応するが、ユーザ12に携行されるUE10も同様の構成であると理解されたい。また、図8に示す通信装置は、フィードバック型サイドリンク通信における送信端末及び受信端末のいずれとしても動作するものとする。
図8に示すように、UE20は、アンテナ部210と、無線通信部220、GNSS信号処理部230と、記憶部240と、処理部250を備えている。
アンテナ部210は、無線通信部220により出力される信号を電波として空間に放射する。また、アンテナ部210は、空間の電波を信号に変換し、当該信号を無線通信部220へ出力する。
無線通信部220は、信号を送受信する。例えば、無線通信部220は、eNB30からのダウンリンク信号を受信し、eNB30へのアップリンク信号を送信する。また、無線通信部220は、UE10、他のUE20又はRSU50との間でサイドリンク信号を送受信する。
GNSS信号処理部230は、GNSS衛星40から送信されたGNSS信号についての処理を行う構成である。例えば、GNSS信号処理部230は、GNSS信号を処理することにより、UE20の位置情報及び時間情報を測定する。
記憶部240は、UE20の動作のためのプログラム及びさまざまなデータを、一時的に又は不揮発的に記憶する。
処理部250は、UE20のさまざまな機能を提供する。例えば、処理部250は、無線通信部220により行われる通信を制御する。後述するフィードバック型サイドリンク通信における送信端末又は受信端末としてのUE20の通信動作は、基本的には処理部250の制御によって実現されるものとする。
また、図20には、主に基地局として動作する通信装置の機能的構成例を模式的に示している。図20に示す通信装置は、例えば図2〜図6に示したV2V通信環境におけるE−UTRAN、若しくは図7に示した無線通信システムにおけるeNB30に対応する。
図20に示すように、eNB30は、アンテナ部310と、無線通信部320、ネットワーク通信部330と、記憶部340と、処理部350を備えている。
アンテナ部310は、無線通信部320により出力される信号を電波として空間に放射する。また、アンテナ部310は、空間の電波を信号に変換し、当該信号を無線通信部320へ出力する。
無線通信部320は、信号を送受信する。例えば、無線通信部320は、UE10、UE20、又はRSU50からのアップリンク信号を受信し、UE10、UE20、又はRSU50へのダウンリンク信号を送信する。
ネットワーク通信部330は、図示しないネットワークを経由して情報を送受信する。例えば、ネットワーク通信部330は、他のノードへの情報を送信し、他のノードからの情報を受信する。ここで言う他のノードは、他の基地局及びコアネットワークノードを含むものとする。
記憶部340は、eNB30の動作のためのプログラム及びさまざまなデータを、一時的に又は不揮発的に記憶する。
処理部350は、eNB30のさまざまな機能を提供する。例えば、処理部350は、配下のユーザ端末(UE10、UE20)、及びRSU50により行われる通信を制御する。
また、処理部350は、ユーザ端末間で直接行うデータ送信すなわちサイドリンク用のリソースプールの割り当てを行う。さらに本実施形態では、処理部350は、データ送信に対するACK若しくはNACKといったフィードバック信号を返信するためのフィードバック用リソースの割り当ても行なう場合もある。但し、フィードバックもサイドリンク通信の一部であり、フィードバック用リソースは基本的にはサイドリンク用のリソースプール内で割り当てられるものとする。
B.サイドリンク通信におけるフィードバック方法
本実施形態に係る無線通信システムでは、車両同士が直接的に通信を行うサイドリンクは、周波数利用効率及び信頼性向上の観点から、従来用いられていたブロードキャスト通信に変えて、フィードバック型サイドリンク通信を行う。従来のD2D通信では、サイドリンク通信は物理層レベルでブロードキャスト信号が複数回送信され、受信側では取り敢えずすべての信号を受信して、上位レイヤにおいて受信信号が自分宛かどうかを判断する。したがって、再送の概念がそもそもない。これに対し、本実施形態に係る無線通信システムでは、サイドリンク通信において送信される何らかの信号に対して、受信側がフィードバック信号(例えば、ACK/NACK、伝搬環境情報など)を送信する場面を想定している。
フィードバック型サイドリンク通信としては、送信端末が1台の受信端末と通信を行うユニキャスト通信と、複数台の受信端末と通信を行うマルチキャスト通信という2種類のシナリオが想定される。また、後者のマルチキャスト通信は、ブロードキャスト通信とは異なり、データをデコードする受信端末を制限することができる。1台の受信端末まで制限すると、ユニキャスト通信となる。マルチキャスト通信は、グループキャスト通信とも呼ばれる。
図9には、フィードバック型サイドリンク通信におけるHARQオペレーションの例を示している。但し、図9は、送信端末が複数台の受信端末と通信を行うマルチキャスト通信のシナリオである。また、送信端末並びに受信端末は、図8に示した通信装置により構成されるものとする。
図9左に示すように、送信端末901は、複数台の受信端末911〜914に対して、データをデコードすることを制限したサイドリンク通信を実施する。そして、図9右に示すように、データの受信若しくはデコードに失敗した受信端末912が、送信端末901に対してNACKを返信してフィードバックを行う。なお、図示を省略するがデータの受信に成功した受信端末911〜914が送信端末901に対してACKを返信してフィードバックを行うようにしてもよい。
NACKを受信した送信端末901は、データ再送を行うことにより信頼性を担保することができる。また、サイドリンク通信にフィードバック若しくは再送制御を採り入れることにより、ブロードキャスト通信を用いるときと比較して繰り返し送信回数を削減することができ、周波数利用効率を向上することができる。
また、受信端末911〜914は、HARQオペレーションを利用して、さまざまな情報のフィードバックを実施することができる。そして、送信端末901は、受信端末からフィードバックに関する情報を受信して、フィードバック対応を実施することができる。
図10には、サイドリンク通信時において、送信端末が受信端末からのフィードバックに対応するための処理手順をフローチャートの形式で示している。また、図11には、サイドリンク通信時において、受信端末が送信端末に対して情報をフィードバックするための処理手順をフローチャートの形式で示している。送信端末及び受信端末の各処理手順はいずれも、送信端末若しくは受信端末として動作する通信装置の処理部250が主導して実施される。
図10を参照しながら、送信端末におけるフィードバック対応処理手順について説明する。
送信端末は、いずれかの受信端末からフィードバックに関する情報を受信すると(ステップS1001)、フィードバック情報に応じてフィードバック対応処理を実施する(ステップS1002)。
ステップS1001におけるフィードバックの実施に関する指示は、通信を行っている送信端末自身でもよい、RSUや基地局などのインフラストラクチャでもよい。後述するように、フィードバックに使用するリソースは、RSUや基地局などのインフラストラクチャで割り当てられる場合と、送信端末が割り当てる場合と、フィードバックを実施する受信端末自身で確保する場合とが考えられる。
また、ステップS1002では、フィードバック対応処理として、例えば送信リソース、消費電力、MCS(Modulaiton and Coding Sheme)、再送回数、Transmission Modeなどの制御を実施する。
また、送信端末は、オプションとして、フィードバック情報を受信するための対応を行ってもよい(ステップS1003)。例えば、フィードバック情報を受信端末側から通知してもらう場合に使用するリソースなどをあらかじめ確保してもよい。
その後、送信端末は、ステップS1002並びにステップS1003で決定したパラメータを用いて、通信先の受信端末への信号送信を行う(ステップS1004)。
続いて、図11を参照しながら、受信端末におけるフィードバックを実施するための処理手順について説明する。
受信端末は、まずフィードバックを実施する上での設定を行う(ステップS1101)。この設定は、送信元の送信端末からでもよく、RSUや基地局などのインフラストラクチャから設定されてもよい。後述するように、フィードバックに使用するリソースは、RSUや基地局などのインフラストラクチャで割り当てられる場合と、送信端末が割り当てる場合と、フィードバックを実施する受信端末自身で確保する場合とが考えられる。
フィードバックを実施する上での設定を行った後、受信端末は、フィードバックを行うための測定を実施する(ステップS1102)。例えば、受信端末は、信号のデコーディングや、チャネル情報の測定、パスロスの計測のためのRSRP(Reference Signal Received Power)やRSRQ(Reference Signal Received Quality)の計算などを実施する。
そして最後に、受信端末は、ステップS1102で測定したフィードバック結果を、送信端末、若しくはRSUや基地局などのインフラストラクチャに送信して、フィードバックを実施する(ステップS1103)。
これまでのV2X通信においては、サイドリンクはブロードキャスト通信が採用され、且つ、フィードバックを用いた通信が導入されていない。したがって、図9〜図11で示した、HARQのようなフィードバック通信をサイドリンクで行う際には、ACKやNACKといったフィードバック信号を受信端末から送信端末へどのようにフィードバックするか、という課題がある。
サイドリンク通信は、通常、基地局からあらかじめ割り当てられたリソースプールを使って行われる。したがって、車両などの移動体に搭載されたUE20は、いずれのUEも自由に使えるリソースプールを使って、サイドリンク通信を行うことができる(例えば、特許文献2を参照のこと)。このような環境下においては、フィードバック型サイドリンク通信を行う送信端末と受信端末間で、ACKやNACKなどフィードバック用のリソースをどのように規定し、どのタイミングでフィードバックを行うなどの情報をどのように共有するか、という2点が主な課題になる。
B−1.フィードバック用リソースの確保
ここでは、フィードバック型サイドリンク通信を実現する1つ目の課題である、フィードバック用リソースを確保する方法について説明する。
3GPPの規格書TS 36.213では、基地局によるサイドリンクのリソース割り当て方式としてモード1及びモード3が記載され(モード3ではリソースが準静的に割り当てられるが、モード1によるリソース割り当ては準静的でない)、また、端末によるサイドリンクのリソース割り当て方式としてモード2及びモード4が規格化されている(モード4ではセンシングを伴うが、モード2ではセンシングを伴わない)。そこで、フィードバック型サイドリンク通信において、基地局がフィードバック用リソースを割り当てるケースと、端末がフィードバック用リソースを割り当てるケースについて、それぞれ考えてみる。但し、後者の端末がフィードバック用リソースを割り当てるケースは、送信端末がリソース割り当てを行うケースと受信端末がリソース割り当てを行うケースにさらに分けられる。さらにPre−cofigurationによりフィードバック用リソースを割り当てるケースも想定される。
B−1−1.基地局がフィードバック用リソースの割り当てを行うケース
このケースでは、サイドリンクにおけるフィードバック用のリソースは、基地局によって割り当てられる。
送信端末がデータリソースを割り当てる場合、送信端末は、ACK並びにNACK用のリソースを別途、基地局に割り当ててもらう必要がある。
図12には、基地局がサイドリンクにおけるフィードバック用リソースの割り当てを行う通信シーケンス例を示している。なお、同図中の送信端末及び受信端末はそれぞれ異なる車両に搭載された通信装置(図8を参照のこと)であり、基地局はeNB又はRSUに相当する。
送信端末は、トラフィックが発生すると(SEQ1201)、接続先の基地局に対して、スケジューリングリクエストによるサイドリンクのためのリソースを要求する(SEQ1202)。ここでは、送信端末は、データ送信のためのリソースに加えて、フィードバック(すなわち、ACK/NACK)のためのリソースを要求する。
基地局は、送信端末からのサイドリンクのためのリソース要求に応答して、データ送信のためのリソース、及び、ACK/NACKのためのリソース割り当てを行う(SEQ1203)。そして、基地局は、送信端末と受信端末の各々に対し、DCI(Downlink Control Information)経由で、割り当てたリソースを通知する(SEQ1204)。
その後、送信端末は、サイドリンクによるデータ送信に割り当てられたリソースを使って、受信端末へのデータ送信を行う(SEQ1205)。これに対し、受信端末は、送信端末からの送信データを受信し復号処理する(SEQ1206)。そして、受信端末は、データの受信結果若しくは受信データの復号結果に関するACK若しくはNACKを、フィードバック用に割り当てられたリソースを使って、送信端末に返信する(SEQ1207)。
例えば、送信端末は、データ送信前に基地局にフィードバック用リソースを割り当ててもらう。この場合、送信端末は、データ送信前に、通信対象のデバイス、及び、通信対象のデバイスへのサイドリンクの送信タイミングを、接続先の基地局に通知する。例えば、図9に示す例では、送信端末901にとって受信端末911〜914が通信対象のデバイスとなる。
これに対し、基地局は、送信端末からの要求に応答して、フィードバック用リソースの割り当てを実施する。そして、基地局は、ダウンリンクのPDCCH(Physical Downlink Control CHannel)を用いて、フィードバック用のSL Grant(サイドリンクにおけるリソース割り当て結果)を通信対象のデバイスに通知する。また、基地局は、要求元の送信端末に対するリソース割り当て結果の通知も同時に行う。データ送信前に基地局がリソース割り当てを行う方法は、ダイナミックなリソース割り当て方法ということもできる。
また、基地局がフィードバック用リソースを割り当てる他の方法として、事前にすべての端末に対してフィードバック用リソースを周期的に割り当てておく方法も考えられる。この方法によれば、受信端末は、事前に割り当てられたリソースの一部を使って、送信端末に対してACK若しくはNACKを返信することができる。
基地局は、サイドリンクに割り当てたリソースプールの一部に、フィードバック用のリソースプールを設け、このフィードバック用のリソースプール内で配下の各端末向けのフィードバック用リソースを事前に割り当てる。このリソースの割り当て方法は、データ送信の度にフィードバック用リソースが変わることがないことから、準静的なリソース割り当て方法ということができる。
図13には、サイドリンク用のリソースプール1300内に、フィードバック用のリソースプール1301を設けた様子を示している。但し、横軸を時間軸とし、縦軸を周波数軸とする。図示のように、フィードバック用のリソースプール1301の中に、通信対象の端末A及び端末Bの各々向けのフィードバック用リソースが事前に割り当てられている。
端末Aと端末Bに対して直交したフィードバック用リソースを事前に割り当てることで、各々から送信されるACK/NACKパケットの衝突を防ぐことが可能となる。そして、リソースプール1300を使ってデータ送信1302が実施されると、通信対象の各デバイスはそれぞれ自端末向けに準静的に割り当てられたフィードバック用リソースプールを使って、ACK若しくはNACKを返信することができる。
サイドリンク用のリソースプール1300の設定や、リソースプール1300内でのフィードバック用リソース1301の準静的な割り当ては、基地局(eNB)からのシステム情報(SIB:System Information Block)や、RRC(Radio Resource Control)シグナリングを用いてConfigureされる。
LTEで標準化されているSPS(Semi−Persistent Scheduling)は、データ用の準静的なリソース割り当てである。この場合、SPS Configurationを行い、実際にデータ通信を行う際には逐次的にActivationの指示が必要となる。これに対し、上記のように基地局が各端末にフィードバック用リソースを準静的に割り当てる場合には、Activationの指示は必要ではなく、各端末はいつでも準静的に割り当てられたフィードバック用リソースを使用して、ACK若しくはNACKを返信することが可能となる。
再び図13を参照すると、通信対象の端末A及び端末Bはそれぞれ、データ1302を受信した後、フィードバック用リソース1301内の最も早く使用可能なリソースを選択して、ACK若しくはNACKを返信する。但し、受信端末は、これ以外の方法でフィードバック用リソースの選択を行ってもよい。データ送信完了とACK/NACK返信に用いるリソース選択との関連については、後に詳細に説明する。
各端末に直交したフィードバック用リソースを事前に割り当てることで、ACK/NACKパケットの衝突を防ぐことが可能となる。また、符号多重やプリアンブル送信などを用いて、複数の受信端末を同じフィードバック用リソースに多重化するようにしてもよい。ここで言うプリアンブル送信においては、ZC(Zadoff−Chu)系列のようなCAZAC(Constant Amplitude and Zero Auto−correlationCode)系列を用いてもよい。受信端末毎に異なる系列を事前に割り当てることで、同じリソースを使ってACK/NACKが多重送信された場合であっても、送信端末側ではユーザ分離が可能となる。系列割り当ては、事前に基地局から各端末に対して設定されていてもよいし、Pre−configurationされてもよい。また、送信端末から端末グルーピングを行う際に系列割り当てを行うようにしてもよい。
B−1−2.送信端末がフィードバック用リソースの割り当てを行うケース
送信端末がフィードバック用リソースの割り当てを行う場合、割り当てるリソースが他の端末によって使用されていないことを保証する必要がある。このため、送信端末が自分のデータ送信のためのセンシングを実施する際に、受信端末のフィードバック用リソースのセンシングまで併せて行い、そのリソースを予約しておく必要がある。また、送信端末は、予約したフィードバック用リソースを受信端末に通知しておく必要がある。送信端末は、例えば、SCI(Sidelink Control Information)を用いて、フィードバック用リソースの位置を受信端末に通知するようにしてもよい。SCIは、PSCCH(Physical Sidelink Control CHannel)を用いて伝送されるメッセージである。
図14には、送信端末がサイドリンクにおけるフィードバック用リソースの割り当てを行う通信シーケンス例を示している。なお、同図中の送信端末及び受信端末はそれぞれ異なる車両に搭載された通信装置(図8を参照のこと)である。
送信端末は、トラフィックが発生すると(SEQ1401)、センシングを用いてサイドリンクによるデータ送信を行うためのリソースを、リソースプール(前述)の中から選択する(SEQ1402)。このとき、送信端末は、サイドリンク用のリソースプール内に設けられたフィードバック用リソースプールの中で、受信端末用のリソースを併せて選択する。このようにして、送信端末は、自分のデータ送信用のリソース、並びに受信端末のフィードバック用リソースをそれぞれ確保する(SEQ1403)。
その後、送信端末は、SCIを用いて、データ送信用リソース及びフィードバック用リソースの位置を受信端末に通知し、続いて、SCIで通知したリソースを使って受信端末へのデータ送信を行う(SEQ1404)。
これに対し、受信端末は、SCIで通知されたデータ送信用のリソース位置にて送信端末からの送信データを受信し、復号処理する(SEQ1405)。そして、受信端末は、データの受信結果若しくは受信データの復号結果に関するACK若しくはNACKを、送信端末からSCIで通知されたリソースを使って、送信端末に返信する(SEQ1406)。
また、送信端末は、Reservation indicatorを用いて、リソース予約を行ってもよい。データ送信完了とACK/NACK返信に用いるリソース選択との関連については、後に詳細に説明する。
SEQ1404において、送信端末がSCIを用いてデータ送信用リソース及びフィードバック用リソースの位置を受信端末に通知する方法について、詳細に説明する。送信端末は、SCI内に、データリソースの時間周波数領域と、フィードバック用リソースの時間周波数領域を指示する情報を含める。さらに、Reservation indicatorを用いてリソース予約を行う場合には、送信端末は、SCI内にフィードバック用リソースのリソース予約を通知するResource reservation indicatorを含める。
受信端末側では、SCI内にReservation indicatorが含まれていた場合には、フィードバック用のリソースは将来予約されているものと認識する。また、SCIで指示されたフィードバック用リソースと予約されたフィードバック用リソースの位置関係は、SCI内で時間オフセット値として通知してもよい。このとき周波数方向のオフセット値も含めてよい。また、受信端末は、データの送信周期に基づいて時間オフセット値を推定してもよい。例えば、送信端末からデータが100ミリ秒周期で到来していた場合、予約されたフィードバック用リソースも100ミリ秒先のリソースで予約されていると推定することができる。
図15には、フィードバック用リソースの割り当て例を示している。但し、同図において、横軸を時間軸とし、縦軸を周波数軸とする。送信端末は、サイドリンクにおいて、SCIを送信した後に、受信端末にデータを送信する。SCI内には、参照番号1501で示す、データリソースの時間周波数領域を指示する情報と、参照番号1502で示す、フィードバック用リソースの時間周波数領域を指示する情報が含まれている。さらに、SCI内には、Resource reservation indicatorが含まれている。このIndicatorは、参照番号1503で示すように、将来予約されているフィードバック用リソースを指示する。また、参照番号1504で示す、SCIで指示されたフィードバック用リソースと予約されたフィードバック用リソースの時間オフセット値は、SCI内で通知してもよいし、受信端末が送信端末からのデータ送信周期に基づいて推定してもよい。
また、SEQ1402において、送信端末がリソースをセンシングする方法について、補足する。送信端末は、データ通信用のリソースのセンシング方法とは異なる方法を用いて、フィードバック用リソースのセンシングを行ってもよい。データ通信用のセンシングにおいては、送信データの優先度及び周辺で送信されているパケットの優先度比較を行いながらリソースの確保を行う。一方で、フィードバック用リソースのセンシングにおいては、ACK若しくはNACKの優先度を新たに規定して、リソースの確保を行ってもよい。リソース確保のための条件はデータとACK/NACKでは異なるため、別々のセンシング設定でリソースセンシングを実施する。
B−1−3.受信端末がフィードバック用リソースの割り当てを行うケース
受信端末は、送信端末からのデータ信号を受信した後に、ACK若しくはNACKを返信するためのフィードバック用リソースをセンシングする。そして、受信端末は、センシングによりリソースを発見できたときには、そのリソースを用いて送信端末にACK若しくはNACKを返信する。
但し、受信端末は、パケットの最大遅延時間を超えない範囲でACK/NACKを返信しなければならない。パケット毎の最大遅延時間は、例えば、送信端末がデータ送信前に送信するSCIを通じて受信端末に通知される。この場合、受信端末は、SCIで通知された最大遅延時間以内に、ACK/NACK用のリソースを確保して、送信しなければならない。
また、受信端末は、自ら割り当てたフィードバック用リソースの位置を、例えばSCIを用いて送信端末に通知するようにしてもよい。但し、受信端末自身のデータ送信がない場合に、SCIを無駄に送信する方法は好ましくない。このため、受信端末は、データ信号としてPiggy backして(すなわち、フィードバックパケットをデータパケットに乗せて)送信するようにしてもよい。この場合、データの最後にACK若しくはNACKを挿入するなどImplicitな送信方法を用いることができる。
図16には、受信端末がフィードバック信号を送信するための処理手順をフローチャートの形式で示している。図示の処理手順は、受信端末として動作する通信装置の処理部250が主導して実施される。この処理手順は、受信端末がACK/NACKをデータパケットのPiggy backして送信する点に主な特徴がある。
受信端末は、送信端末からデータパケットを受信すると(ステップS1601)、そのデータ送信の際に送信端末から受信したSCIから、フィードバック信号を送信する最大遅延時間を取得する(ステップS1602)。
次いで、受信端末は、フィードバック信号の最大遅延時間内に送信するデータパケットがあるかどうかをチェックする(ステップS1603)。ここで、フィードバック信号の最大遅延時間内に送信するデータパケットがある場合には(ステップS1603のYes)、受信端末は、そのデータパケットの宛先にステップS1601で受信したパケットの送信元の端末が含まれているか、若しくはそのデータパケットをブロードキャスト通信するかどうかを、さらにチェックする(ステップS1604)。
そして、受信端末は、自身のデータパケットの宛先にステップS1601で受信したパケットの送信元の端末が含まれているか、又は、ブロードキャスト通信を行うときには(ステップS1604のYes)、ステップS1601で受信したパケットに関するACK若しくはNACKを自身のデータパケットにPiggy backして送信する(ステップS1605)。
一方、フィードバック信号の最大遅延時間内に送信するデータパケットがない場合(ステップS1603のNo)、又は、自身のデータパケットの宛先にステップS1601で受信したパケットの送信元の端末が含まれず、且つ、ブロードキャスト通信でもない場合には(ステップS1604のNo)、受信端末は、フィードバック用のリソースセンシングを実施する(ステップS1606)。
ここで、受信端末は、フィードバック用のリソースを確保することができた場合には(ステップS1607のYes)、確保したリソースを使って、ステップS1601で受信したパケットの送信元の端末にACK若しくはNACKを返信する(ステップS1608)。その際、受信端末は、送信端末に対して、SCIにACK若しくはNACKの位置の情報を載せて通知するようにしてもよい。
一方、フィードバック用のリソースを確保することができなかった場合には(ステップS1607のNo)、受信端末は、ACK若しくはNACKの返信を行わない(ステップS1609)。
図16に示した処理手順によれば、受信端末は、可能な限りフィードバック信号をPiggy backして送信して、SCIを無駄に送信しないように動作することができる。
受信端末がフィードバック用リソースの割り当てを行うケースにおいて、送信端末が、受信端末に対して、フィードバック用に使用すべきリソースの領域を設定(若しくは制限)するようにしてもよい。このような場合、受信端末は、送信端末が設定した領域内で、フィードバック用のリソースをセンシングして、送信を行う。送信端末は、周波数方向及び時間方向のいずれか又は両方でフィードバック用のリソースの領域を制限してもよい。
また、フィードバック用のリソースを発見し易くするために、フィードバック用の専用リソースプールを端末に設定してもよい。この設定は、通常のリソースプール割り当てと同様に、基地局からのシステム情報(SIB)や、RRCシグナリングを通して行うことができる。また、フィードバック用の専用リソースプールがPre−cofigurationされてもよい。
受信端末は、上記のように指定されたリソースの領域内でフィードバック用のリソースを確保できない場合(若しくは、最大遅延時間内で指定された領域からリソースを確保できない場合)、サイドリンクによるフィードバック信号の送信を諦めて、基地局のアップリンクを用いたフィードバック信号の送信に切り替えてもよい。この場合、受信端末からのACK/NACKは、基地局経由で送信端末に送信されることになる。
図17には、受信端末がフィードバック信号を送信するための他の処理手順をフローチャートの形式で示している。図示の処理手順は、受信端末として動作する通信装置の処理部250が主導して実施される。この処理手順は、受信端末が最大遅延時間以内にサイドリンクでACK/NACKを返信できない場合にはアップリンクを用いたフィードバック送信に切り替える点に主な特徴がある。
受信端末は、送信端末からデータパケットを受信すると(ステップS1701)、そのデータ送信の際に送信端末から受信したSCIから、フィードバック信号を送信する最大遅延時間を取得する(ステップS1702)。
次いで、受信端末は、フィードバック用のリソースセンシングを実施する(ステップS1703)。そして、受信端末は、ステップS1702で取得した最大遅延時間以内でフィードバック用リソースを確保することができた場合には(ステップS1704のYes)、確保したリソースを使って、ステップS1701で受信したパケットの送信元の端末にACK若しくはNACKを返信する(ステップS1705)。
一方、受信端末は、ステップS1702で取得した最大遅延時間以内でフィードバック用リソースを確保することができなかった場合には(ステップS1704のNo)、アップリンク通信向け(すなわち、接続先の基地局向け)のリソースセンシングを実施する(ステップS1706)。
ここで、受信端末は、アップリンク通信向けのリソースを確保することができた場合には(ステップS1707のYes)、基地局経由での、ステップS1701で受信したパケットの送信元の端末へのACK若しくはNACK送信を実施する(ステップS1708)。
また、受信端末は、アップリンク通信向けのリソースを確保することができなかった場合には(ステップS1707のNo)、ACK若しくはNACKの返信を行わない(ステップS1709)。
B−1−4.Pre−cofigurationによりフィードバック用リソースの割り当てを行うケース
Pre−cofigurationにより、すべての端末に対してデータ送信からACK/NACK送信までの関連を事前に設定しておくこともできる。この場合、データパケットを受信したすべての端末は、Pre−cofigureされた設定に則って、ACK若しくはNACKを返信する。端末は、リソースセンシング実施時に、データ信号検出からACK/NACK送信で使用しているリソースを把握することができる。このため、端末は、データのみならずACK/NACK送信用のリソースを考慮してセンシングを行うことができる。なお、ここで言うPre−cofigurationとは、例えば端末の出荷時に設定することに相当する(但し、基地局が書き換えを行うことも想定される)。
B−2.フィードバックタイミング
ここでは、フィードバック型サイドリンク通信を実現する2つ目の課題である、フィードバックタイミングを通知する方法について説明する。但し、フィードバックタイミングとは、端末がデータ受信を行ってからACK若しくはNACKを送信するタイミングまでの時間のことを示すものとする。フィードバックタイミングを通知する方法は、Implicitに通知する方法と、Explicitに通知する方法に大別される。以下では、各々の通知方法についてそれぞれ説明する。
B−2−1.Implicitに通知する方法
データ送信直後を基準としてフィードバック用リソースを割り当てるケースが考えられる。複数台の受信端末と通信を行うマルチキャスト通信の場合、各受信端末にフィードバック用リソースの割り当てを決定しなければならない。図18には、複数の受信端末x、y、zの各々に対し、データ送信直後を基準としてフィードバック用リソースを割り当てた例を示している。
例えば、eNB(基地局)が制御のために一時的に与える識別情報RNTI(Radio Network Temporary Identifier)を利用して、各端末のフィードバックタイミングを決定する方法を、Implicitに通知する方法として挙げることができる。受信端末は、マルチキャストグループを確立する際に入手した他端末のRNTIを用いて、自分が何番目のリソースを用いるかを決定してもよい。例えば、受信端末z、x、yにそれぞれ1、5、8といった番号が割り当てられていた場合には、端末yは、自身が3番目に大きな番号であるので、データ送信直後から3番目のリソースをACK/NACK用のリソースとして選択する。同様に、端末zは自身が最も小さな番号なのでデータ送信直後から1番目のリソースを選択し、端末xは自身が2番目に大きな番号なので2番目のリソースを選択する。
B−2−2.Explicitに通知する方法
フィードバックタイミングをExplicitに通知する方法として、以下の(1)〜(4)を挙げることができる。各通知方法についてそれぞれ説明する。
(1)SCIにオフセット情報を入れて受信端末に通知する。
送信端末が、受信端末に対して、データからACK/NACKリソースまでの時間オフセット情報をSCIに入れて通知する。逆に、受信端末が、送信端末に対して、ACK/NACKを送信したいリソースの位置情報をSCIに入れて送信するケースも考えられる。
(2)SCIにフィードバック用リソース位置情報を入れて受信端末に通知する。
送信端末は、SCIに時間方向及び周波数方向の座標情報を入れることで、受信端末に対してACK/NACKのリソース位置を指定する。また、データ信号の場所を基準としたオフセット情報として、SCIを用いてACK/NACKのリソース位置を通知するようにしてもよい。
(3)MAC CEを用いて通知する。
基地局(eNB)がUE端末に送信するMAC CE(MAC Control Element)に、時間方向及び周波数方向の座標情報を入れることで、ACK/NACKのリソース位置を指定する。また、データ信号の場所を基準としたオフセット情報として、MAC CEを用いてACK/NACKのリソース位置を通知するようにしてもよい。
(4)基地局(eNB)からのRRCシグナリングを用いてフィードバック用リソースを通知する。
基地局は、準静的なフィードバック用リソースを各端末に割り当てる。このとき、基地局は、RRCシグナリングを用いて、準静的に割り当てたフィードバック用リソースを各端末に通知する。あるいは、基地局は、システム情報(SIB)を用いて各端末に割り当てたフィードバック用リソースを通知するようにしてもよい。また、基地局は。各端末にフィードバック用リソースを動的に割り当てて、DCI経由で通知するようにしてもよい。
C.フィードバック型サイドリンク通信における再送方法
ここでは、受信端末からNACKがフィードバックされた際の、送信端末による再送方法について説明する。
C−1.マルチキャスト通信時の再送方法
送信端末は、データパケットの宛先である受信端末からNACKが返信されたときに、データ再送を行う。送信端末が複数台の受信端末に対して同時にデータパケットを送信するマルチキャスト通信を実施し、一部の受信端末からNACKが返信されてきた場合の再送方法として、送信端末が再度マルチキャスト通信を実施する方法と、NACKを返信してきた受信端末に対してのみユニキャスト通信を実施する方法が考えられる。
C−2.受信端末における初送信号と再送信号の判断方法
NDI(New Data Indicator)は、当該信号が初期送信又は再送のいずれであるかを示す識別情報である。受信端末は、マルチキャスト用のNDIを用いて、信号が初送又は再送のいずれであるかを判断することができる。
C−3.再送トリガ
送信端末は、1つ以上のパラメータを含んだ再送トリガ条件を設定して、再送判断を実施する。例えば、所定数以上のパラメータが条件を満たすときに、送信端末は再送を開始する。再送トリガ条件となるパラメータや再送判断のための閾値情報は、例えば基地局が設定してもよいし、Pre−cofigurationされてもよい。
再送トリガ条件となるパラメータを以下に示す。但し、以下のパラメータは例示列挙に過ぎず、再送トリガ条件はこれらに限定されるものではない。また、複数のパラメータを組み合わせて再送トリガ条件としてもよい。
・所定の時間に受信したNACK数、マルチキャスト通信した宛先の端末数に対するNACKを返信した受信端末の割合。
・送信パケットの優先度情報。
・CBR(Channel Busy Ratio)、CR(Channel Occupancy Ration)などで示される、チャネル混雑度やチャネル占有度などサイドリンクのチャネル状況。
・再送上限数に達していないか。
再送上限数は、基地局が設定してもよいし、Pre−cofigurationされてもよい。
・端末のHARQプロセス状況
例えば、送信端末は、受信端末のHARQプロセス状況の情報を共有する。ここで言うHARQプロセス状況には、対応可能プロセス数や残プロセス数などの情報が含まれる。そして、送信端末は、受信端末のHARQプロセス状況に応じて、再送すべきかどうかを判断する。また、送信端末は、その判断結果を基地局(eNB)に通知してもよい。送信端末は、残プロセス数が小さい受信端末に対しては、より確実に送信できるように送信パラメータを変更して再送するなどの対応を行うことができる。
また、送信端末は、自端末のHARQプロセス状況に応じて、再送すべきかどうかを判断するようにしてもよい。例えば、残プロセス数が大きいなどビジーな状況下では、送信端末は再送を抑制するようにしてもよい。
図19には、送信端末が再送制御するための処理手順をフローチャートの形式で示している。図示の処理手順は、送信端末として動作する通信装置の処理部250が主導して実施される。
送信端末は、受信端末に対してデータパケットを送信し(ステップS1901)、受信端末からのACN若しくはNACKを受信する(ステップS1902)。
そして、送信端末は、再送トリガ条件を満たしているかどうかをチェックして、再送トリガ条件を満たしているときには再送を実施するが(ステップS1907)、再送トリガ条件を満たしていないときには、再送せずに(ステップS1904)、本処理を終了する。
図19に示す処理手順では、送信端末は、再送トリガ条件として、まず再送上限に達しているかどうかをチェックする(ステップS1903)。そして、再送上限に既に達しているときには(ステップS1903のYes)、送信端末は、再送せずに(ステップS1904)、本処理を終了する。
一方、再送上限にまだ達していないときには(ステップS1903のNo)、送信端末は、さらに他の再送トリガ条件についてチェックする。
具体的には、送信端末は、所定の時間に受信したNACK数が閾値以下であるかどうかをチェックする(ステップS1905)。そして、所定の時間に受信したNACK数が閾値以下であるときには(ステップS1905のYes)、送信端末は、再送せずに(ステップS1904)、本処理を終了する。
また、送信端末は、ステップS1901で送信したパケットの優先度が閾値以下であるかどうかをチェックする(ステップS1906)。そして、送信パケットの優先度が閾値以下であるときには(ステップS1906のYes)、送信端末は、再送せずに(ステップS1904)、本処理を終了する。
また、送信端末は、再送上限にまだ達しておらず(ステップS1903のNo)、所定の時間に受信したNACK数が閾値を超え(ステップS1905のNo)、且つ、送信パケットの優先度が閾値を超えるときには(ステップS1906のNo)、再送を実施する(ステップS1907)。
C−4.再送時のRNTI割り当て方法
マルチキャスト送信時には、グループRNTIのようなRNTIを宛先情報に用いて送信が行われる。グループRNTIは、グループリンクを確立する段階で、基地局から通知される。グループリンクは、Discoveryプロセスを経て割り当てられてもよいし、基地局から割り当てられてもよい。
マルチキャスト送信時のグループRNTIが他のグループのRNTIと重複しないように、例えば以下の情報(1)又は(2)を用いてグループRNTIを作成するようにする。
(1)送信端末のIMSI(International Mobile Subscriber Identity)情報
(2)送信端末の情報の一部を使用して生成したRNTI(例えば、送信端末自身に割り当てられたRNTIを用いて、グループRNTIを生成する)
D.フィードバック受信時のオペレーション
ここでは、送信端末が、受信端末からのフィードバック信号を受信したときに行うオペレーションについて説明する。
サイドリンク通信時における、送信端末が受信端末からのフィードバックに対応するための処理手順については、図10を参照しながら既に述べた。送信端末は、受信端末からNACKを受信すると、送信パラメータを調整して再送を実施する(但し、前述したように、再送トリガ条件を満たさないときには再送が実施されない場合もある)。再送時に調整する送信パラメータを以下に例示しておく。
・繰り返し送信回数(1回の送信に対して同じパケットを繰り返し送信する回数)
・送信電力
・RV(Redundancy Version)情報
・MCS
・周波数ホッピングの適用
・優先度(再送毎に優先度を上げてもよい)
・周波数帯域の変更
・MIMO(Multiple Input Multiple Output)の適用、ビームフォーミングの適用
・CoMP(Coordinated Multi−point:高データレートのカバレッジ拡大や、セル端におけるスループット改善を目的とした多地点協調)の適用
・CA(Carrier Aggregation)の適用
・使用リソースの変更(リソースリザベーションの段階で他のキャリアをリザーブしておく方法もある)
・MA(Multiple Access) signature
・リソース割り当てモードの変更(基地局割り当てモード⇔端末割り当てモード)
送信端末は、上記のような送信パラメータを、例えばSCIを用いて受信端末に通知する。
なお、送信パラメータの中には、初送時には必要であるが再送時には意味がなくなるものや、逆に、初送時には不要であるが再送時に必要となるものがある。そこで、SCI中の一部のフィールドを、初送時と再送時とで読み替えを行って、メッセージのサイズを削減するようにしてもよい。例えば、繰り返し送信回数は初送時のみ必要であるが、再送データブロックの特徴を表すRV情報は再送時から必要となる。したがって、初送時のSCIにおいて繰り返し送信回数を記載していたフィールドを、再送時にはRV情報を記載するフィールドに読み替えることができる。
E.まとめ
本明細書では、受信側からのHARQやチャネル情報などのフィードバックをベースに通信を行うフィードバック型サイドリンク通信に関して説明してきた。従来のD2D通信では、サイドリンク通信は物理層レベルでブロードキャスト信号が複数回送信され、受信側では取り敢えずすべての信号を受信して、上位レイヤにおいて受信信号が自分宛かどうかを判断する。すなわち、再送の概念がそもそもない。これに対し、本明細書で開示する技術によれば、上記のようにサイドリンク通信にフィードバック若しくは再送制御を採り入れることができる。したがって、サイドリンク通信において送信される何らかの信号に対して、受信側がフィードバック信号(例えば、ACK/NACK、伝搬環境情報など)を送信するので、信頼性を担保することができる。また、ブロードキャスト通信を用いるときと比較して繰り返し送信回数を削減することができ、周波数利用効率を向上することができる。
以上、特定の実施形態を参照しながら、本明細書で開示する技術について詳細に説明してきた。しかしながら、本明細書で開示する技術の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。
本明細書では、V2X通信におけるサイドリンク通信に関する実施形態を中心に説明してきたが、本明細書で開示する技術の要旨はこれに限定されるものではない。すなわち、本明細書で開示する技術は、V2X通信以外のユースケースにも同様に適用することが可能である。本明細書で開示する技術は、D2D(Device to Device)通信やMTC(Machine Type Communication)などさまざまなタイプの端末間直接通信に適用することができる。また、本明細書で開示する技術は、Moving cell(移動式基地局)やRelay通信などへも適用することができる。
要するに、例示という形態により本明細書で開示する技術について説明してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本明細書で開示する技術の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。
なお、本明細書の開示の技術は、以下のような構成をとることも可能である。
(1)無線信号を送受信する通信部と、
前記通信部による、所定のリソースプールを用いたデータの送信と、前記データの送信先の端末からのフィードバックの受信を制御する制御部と、
を具備する通信装置。
(1−1)所定のリソースプールを用いてデータを送信するステップ、
前記データの送信先の端末から前記所定のリソースプール内で送信されたフィードバックを受信するステップと、
を有する通信方法。
(2)前記制御部は、前記データの送信用のリソース及び前記データの送信先の端末のための前記フィードバック用リソースを前記所定のリソースプール内で確保するように、さらに制御する、
上記(1)に記載の通信装置。
(3)前記制御部は、前記送信先の端末に対して、SCIを用いて前記フィードバック用リソースに関する情報を通知するように、さらに制御する、
上記(2)に記載の通信装置。
(4)前記制御部は、前記フィードバック用リソースの前記データの送信用のリソースからのオフセット又は位置情報を、前記SCIを用いて通知するように、制御する、
上記(3)に記載の通信装置。
(5)前記制御部は、Resource reservation indicatorを用いて前記フィードバック用リソースを予約するように、さらに制御する、
上記(3)又は(4)のいずれかに記載の通信装置。
(6)前記制御部は、前記SCIで指示した前記フィードバック用リソースと前記予約したフィードバック用リソースとの時間方向又は周波数方向のオフセットを前記SCIに含めるように、さらに制御する、
上記(5)に記載の通信装置。
(7)前記制御部は、データの送信周期に基づく時間方向のオフセットにより前記フィードバック用リソースを予約するように、さらに制御する、
上記(5)又は(6)のいずれかに記載の通信装置。
(8)前記制御部は、送信データの優先度及び周辺で送信されているパケットの優先度の比較に基づいて前記データの送信用のリソースをセンシングするとともに、フィードバックに関して規定した優先度に基づいて前記フィードバック用リソースをセンシングするように、さらに制御する、
上記(2)乃至(6)のいずれかに記載の通信装置。
(9)前記制御部は、確保した前記フィードバック用リソースを前記送信先の端末に通知するように、さらに制御する、
請求項2乃至8のいずれかに記載の通信装置。
(10)前記制御部は、前記データの送信直後を基準として、複数の前記送信先の端末の前記フィードバック用リソースの割り当てを決定する、
上記(9)に記載の通信装置。
(11)前記制御部は、複数の前記送信先の端末の所定の識別情報に基づく順番に従って、前記データの送信直後からの前記フィードバック用リソースを割り当てる、
上記(10)に記載の通信装置。
(12)前記制御部は、前記フィードバックを受信したことに応答して、前記データの再送をさらに制御する、
上記(1)乃至(11)のいずれかに記載の通信装置。
(13)前記制御部は、再送上限数、受信したNACK数、送信した前記データの優先度、前記データ及び前記フィードバックを送受信するリンクのチャネル状況、又は、前記送信先の端末におけるデータ再送に関するプロセス状況のうち少なくとも1つからなる条件に基づいて、データ再送を行うかどうかを判断する、
上記(12)に記載の通信装置。
(14)端末からのアップリンクの無線信号を受信し、端末へのダウンリンクの無線信号を送信する通信部と、
前記端末間で通信するサイドリンクのためのリソースの割り当てを制御する制御部と、
を具備し、
前記制御部は、前記サイドリンクに割り当てたリソースプール内でフィードバック用リソースを割り当てる、
通信装置。
(15)前記制御部は、前記所定のリソースプール内に前記フィードバック用リソースを周期的に割り当てる、
上記(14)に記載の通信装置。
(16)前記制御部は、SIB又はRRCシグナリングを用いて前記フィードバック用リソースに関する情報を前記端末に通知するように、さらに制御する、
上記(15)に記載の通信装置。
(17)前記制御部は、符号化多重又はプリアンブル送信を用いて、同じリソースを複数の端末の前記フィードバック用リソースに多重化する、
上記(15)又は(16)のいずれかに記載の通信装置。
(17−1)前記制御部は、前記送信先の端末において前記フィードバック用リソースに割り当て可能なリソースの制限を設定するように、さらに制御する、
上記(14)に記載の通信装置。
(17−2)前記制御部は、設定した前記リソースの制限に関する情報を、RRCシグナリング又はSIBを用いて端末に通知する、
上記(17−1)に記載の通信装置。
(18)無線信号を送受信する通信部と、
前記通信部による、所定のリソースプールを用いて送信されたデータの受信と、前記データの送信元の端末へのフィードバックの送信を制御する制御部と、
を具備する通信装置。
(18−1)所定のリソースプールを用いて伝送されるデータを受信するステップと、
前記データに対するフィードバックを前記所定のリソースプール内で送信するステップと、
を有する通信方法。
(19)前記制御部は、前記送信元の端末が確保したフィードバック用リソースを用いてフィードバックを送信するように制御する、
上記(18)に記載の通信装置。
(19−1)前記制御部は、前記送信元の端末からSCIを用いて通知されたフィードバック用リソースを用いてフィードバックを送信するように制御する、
上記(18)又は(19)のいずれかに記載の通信装置。
(19−2)前記制御部は、前記SCI内に含まれるResource reservation indicatorから、予約されている前記フィードバック用リソースを認識する、
上記(19−1)に記載の通信装置。
(20)前記制御部は、基地局が前記所定のリソースプール内に周期的に割り当てたフィードバック用リソースを用いてフィードバックを送信するように制御する、
上記(18)に記載の通信装置。
(20−1)前記制御部は、前記基地局からSIB又はRRCシグナリングを用いて通知された前記フィードバック用リソースを用いてフィードバックを送信するように制御する、
上記(20)に記載の通信装置。
(20−2)前記制御部は、前記フィードバック用リソースのうち最も早く使用可能なリソースを用いてフィードバックを送信するように制御する、
上記(20)又は(20−1)のいずれかに記載の通信装置。
(20−3)前記制御部は、基地局からMAC CE又はRRCシグナリングを用いて通知された前記フィードバック用リソースを用いてフィードバックを送信するように制御する、
上記(18)、(20)乃至(20−2)のいずれかに記載の通信装置。
(21)前記制御部は、前記フィードバック用リソースをセンシングして、発見できたリソースを用いて前記フィードバックを送信するように制御する、
上記(19)に記載の通信装置。
(22)前記制御部は、自ら前記フィードバック用リソースに関する情報を、SCIを用いて前記送信元の端末に通知するように、さらに制御する、
上記(21)に記載の通信装置。
(23)前記制御部は、基地局又は前記データの送信的の端末が設定したリソースの制限内で、前記フィードバック用リソースを確保するように、さらに制御する、
上記(21)に記載の通信装置。
(24)前記制御部は、前記データを受信してから所定の時間内に送信するデータに前記フィードバックをPiggy backして送信するように、さらに制御する、
上記(18)又は(21)のいずれかに記載の通信装置。
(25)前記通信部は、接続先の基地局から割り当てられたサイドリンク用の前記所定のリソースプールを用いて無線信号の送受信を行う、
上記(1)乃至(13)、又は上記(18)乃至(24)のいずれかに記載の通信装置。
(26)前記制御部は、初送時と再送時でSCIの少なくとも一部のパラメータを読み替えるように、さらに制御する、
上記(1)乃至(13)、又は上記(18)乃至(24)のいずれかに記載の通信装置。
(27)前記制御部は、初送時におけるSCI内で繰り返し送信回数を通知するフィールドを、再送時においてRV情報を通知するフィールドに読み替えるように、さらに制御する、
上記(26)に記載の通信装置。
10…UE(ユーザ携行)、20…UE(車両搭載)
22…移動体(車両)、30…eNB、40…GNSS衛星
50…RSU
210…アンテナ部、220…無線通信部
230…GNSS信号処理部、240…記憶部、250…処理部
310…アンテナ部、320…無線通信部
330…ネットワーク通信部、340…記憶部、350…処理部

Claims (20)

  1. 無線信号を送受信する通信部と、
    前記通信部による、所定のリソースプールを用いたデータの送信と、前記データの送信先の端末からのフィードバックの受信を制御する制御部と、
    を具備する通信装置。
  2. 前記制御部は、前記データの送信用のリソース及び前記データの送信先の端末のための前記フィードバック用リソースを前記所定のリソースプール内で確保するように、さらに制御する、
    請求項1に記載の通信装置。
  3. 前記制御部は、前記送信先の端末に対して、SCI(Sidelink Control Information)を用いて前記フィードバック用リソースに関する情報を通知するように、さらに制御する、
    請求項2に記載の通信装置。
  4. 前記制御部は、前記フィードバック用リソースの前記データの送信用のリソースからのオフセット又は位置情報を、前記SCIを用いて通知するように、制御する、
    請求項3に記載の通信装置。
  5. 前記制御部は、Resource reservation indicatorを用いて前記フィードバック用リソースを予約するように、さらに制御する、
    請求項3に記載の通信装置。
  6. 前記制御部は、前記SCIで指示した前記フィードバック用リソースと前記予約したフィードバック用リソースとの時間方向又は周波数方向のオフセットを前記SCIに含めるように、さらに制御する、
    請求項5に記載の通信装置。
  7. 前記制御部は、データの送信周期に基づく時間方向のオフセットにより前記フィードバック用リソースを予約するように、さらに制御する、
    請求項5に記載の通信装置。
  8. 前記制御部は、送信データの優先度及び周辺で送信されているパケットの優先度の比較に基づいて前記データの送信用のリソースをセンシングするとともに、フィードバックに関して規定した優先度に基づいて前記フィードバック用リソースをセンシングするように、さらに制御する、
    請求項2に記載の通信装置。
  9. 前記制御部は、確保した前記フィードバック用リソースを前記送信先の端末に通知するように、さらに制御する、
    請求項2に記載の通信装置。
  10. 前記制御部は、前記データの送信直後を基準として、複数の前記送信先の端末の前記フィードバック用リソースの割り当てを決定する、
    請求項9に記載の通信装置。
  11. 前記制御部は、複数の前記送信先の端末の所定の識別情報に基づく順番に従って、前記データの送信直後からの前記フィードバック用リソースを割り当てる、
    請求項10に記載の通信装置。
  12. 前記制御部は、前記フィードバックを受信したことに応答して、前記データの再送をさらに制御する、
    請求項1に記載の通信装置。
  13. 前記制御部は、再送上限数、受信したNACK数、送信した前記データの優先度、前記データ及び前記フィードバックを送受信するリンクのチャネル状況、又は、前記送信先の端末におけるデータ再送に関するプロセス状況のうち少なくとも1つからなる条件に基づいて、データ再送を行うかどうかを判断する、
    請求項12に記載の通信装置。
  14. 端末からのアップリンクの無線信号を受信し、端末へのダウンリンクの無線信号を送信する通信部と、
    前記端末間で通信するサイドリンクのためのリソースの割り当てを制御する制御部と、
    を具備し、
    前記制御部は、前記サイドリンクに割り当てたリソースプール内でフィードバック用リソースを割り当てる、
    通信装置。
  15. 前記制御部は、前記所定のリソースプール内に前記フィードバック用リソースを周期的に割り当てる、
    請求項14に記載の通信装置。
  16. 前記制御部は、SIB(System Information Block)又はRRC(Radio Resource Control)シグナリングを用いて前記フィードバック用リソースに関する情報を前記端末に通知するように、さらに制御する、
    請求項15に記載の通信装置。
  17. 前記制御部は、符号化多重又はプリアンブル送信を用いて、同じリソースを複数の端末の前記フィードバック用リソースに多重化する、
    請求項15又は16のいずれかに記載の通信装置。
  18. 無線信号を送受信する通信部と、
    前記通信部による、所定のリソースプールを用いて送信されたデータの受信と、前記データの送信元の端末へのフィードバックの送信を制御する制御部と、
    を具備する通信装置。
  19. 前記制御部は、前記送信元の端末が確保したフィードバック用リソースを用いてフィードバックを送信するように制御する、
    請求項18に記載の通信装置。
  20. 前記制御部は、基地局が前記所定のリソースプール内に周期的に割り当てたフィードバック用リソースを用いてフィードバックを送信するように制御する、
    請求項18に記載の通信装置。
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