JPWO2019239505A1 - ユーザ装置及び基地局装置 - Google Patents

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Abstract

ユーザ装置は、他のユーザ装置と通信する通信部と、前記他のユーザ装置から送信される信号の品質を相対値で判定することにより、前記他のユーザ装置との通信が妨害状態にあること又は前記他のユーザ装置との通信が妨害状態から回復したことを検出する検出部と、前記他のユーザ装置との通信が妨害状態にあることが検出されているとき、前記他のユーザ装置との通信に係る制御を変更する制御部とを有する。

Description

本発明は、無線通信システムにおけるユーザ装置及び基地局装置に関する。
LTE(Long Term Evolution)及びLTEの後継システム(例えば、LTE−A(LTE Advanced)、NR(New Radio)(5G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装置との間のトラフィックを軽減し、災害時等に基地局装置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。なお、3GPP(3rd Generation Partnership Project)では、D2Dを「サイドリンク(sidelink)」と称しているが、本明細書では、より一般的な用語であるD2Dを使用する。ただし、後述する実施の形態の説明では必要に応じてサイドリンクも使用する。
D2Dは、通信可能な他のユーザ装置を発見するための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、D2D通信、端末間直接通信等ともいう。)と、に大別される。以下では、D2Dコミュニケーション、D2Dディスカバリ等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。5GにおけるV2X(Vehicle to Everything)に係るサービスの様々なユースケースが検討されている(例えば非特許文献2)。
3GPP TS 36.211 V15.1.0(2018−03) 3GPP TR 22.886 V15.1.0(2017−03)
V2Xを想定したD2D通信において、車対車の直接通信の場合、送信端末と受信端末との間に障害物となる車が位置して、直接通信の妨げになることがあった。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、端末間直接通信において、通信が障害物により妨害されている状態を検出し、適切な制御を行うことを目的とする。
開示の技術によれば、他のユーザ装置と通信する通信部と、前記他のユーザ装置から送信される信号の品質を相対値で判定することにより、前記他のユーザ装置との通信が妨害状態にあること又は前記他のユーザ装置との通信が妨害状態から回復したことを検出する検出部と、前記他のユーザ装置との通信が妨害状態にあることが検出されているとき、前記他のユーザ装置との通信に係る制御を変更する制御部とを有するユーザ装置が提供される。
開示の技術によれば、端末間直接通信において、通信が障害物により妨害されている状態を検出し、適切な制御を行うことができる。
V2Xを説明するための図である。 本発明の実施の形態における無線通信システムの動作の例を説明するための図である。 本発明の実施の形態における妨害状態を検出する例を説明するための図である。 本発明の実施の形態における妨害状態の検出に係る動作を説明するためのフローチャート(1)である。 本発明の実施の形態における妨害状態の検出に係る動作を説明するためのフローチャート(2)である。 本発明の実施の形態における妨害状態からの回復を検出する例(1)を説明するための図である。 本発明の実施の形態における妨害状態からの回復を検出する例(2)を説明するための図である。 本発明の実施の形態における妨害状態からの回復を検出する例(3)を説明するための図である。 本発明の実施の形態における基地局装置10の機能構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態におけるユーザ装置20の機能構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態における基地局装置10又はユーザ装置20のハードウェア構成の一例を示す図である。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下で説明する実施の形態は一例であり、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ない。
本発明の実施の形態の無線通信システムの動作にあたっては、適宜、既存技術が使用される。ただし、当該既存技術は、例えば既存のLTEであるが、既存のLTEに限られない。また、本明細書で使用する用語「LTE」は、特に断らない限り、LTE−Advanced、及び、LTE−Advanced以降の方式(例:NR)を含む広い意味を有するものとする。
また、本発明の実施の形態において、複信(Duplex)方式は、TDD(Time Division Duplex)方式でもよいし、FDD(Frequency Division Duplex)方式でもよいし、又はそれ以外(例えば、Flexible Duplex等)の方式でもよい。また、以下の説明において、送信ビームを用いて信号を送信する方法は、プリコーディングベクトルが乗算された(プリコーディングベクトルでプリコードされた)信号を送信するデジタルビームフォーミングであってもよいし、RF(Radio Frequency)回路内の可変移相器を用いてビームフォーミングを実現するアナログビームフォーミングであってもよい。同様に、受信ビームを用いて信号を受信する方法は、所定の重みベクトルを受信した信号に乗算するデジタルビームフォーミングであってもよいし、RF回路内の可変位相器を用いてビームフォーミングを実現するアナログビームフォーミングであってもよい。デジタルビームフォーミングとアナログビームフォーミングを組み合わせたハイブリッドビームフォーミングが適用されてもよい。また、送信ビームを用いて信号を送信することは、特定のアンテナポートで信号を送信することであってもよい。同様に、受信ビームを用いて信号を受信することは、特定のアンテナポートで信号を受信することとであってもよい。アンテナポートとは、3GPPの規格で定義されている論理アンテナポート又は物理アンテナポートを指す。
なお、送信ビーム及び受信ビームの形成方法は、上記の方法に限られない。例えば、複数アンテナを備える基地局装置10又はユーザ装置20において、それぞれのアンテナの角度を変える方法を用いてもよいし、プリコーディングベクトルを用いる方法とアンテナの角度を変える方法を組み合わせる方法を用いてもよいし、異なるアンテナパネルを切り替えて利用してもよいし、複数のアンテナパネルを合わせて使う方法を組み合わせる方法を用いてもよいし、その他の方法を用いてもよい。また、例えば、高周波数帯において、複数の互いに異なる送信ビームが使用されてもよい。複数の送信ビームが使用されることを、マルチビーム運用といい、ひとつの送信ビームが使用されることを、シングルビーム運用という。
また、本発明の実施の形態において、無線パラメータ等が「設定される」とは、所定の値が予め設定(Pre-configure)されることであってもよいし、基地局装置10又はユーザ装置20から通知される無線パラメータが設定されることであってもよい。
図1は、V2Xを説明するための図である。3GPPでは、D2D機能を拡張することでV2X(Vehicle to Everything)あるいはeV2X(enhanced V2X)を実現することが検討され、仕様化が進められている。図1に示されるように、V2Xとは、ITS(Intelligent Transport Systems)の一部であり、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)、自動車とドライバが所持する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、自動車と歩行者が所持する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。
本発明の実施の形態において、通信装置が車両に搭載される形態を主に想定するが、本発明の実施の形態は、当該形態に限定されない。例えば、通信装置は人が保持する端末であってもよいし、通信装置がドローンあるいは航空機に搭載される装置であってもよい。
また、LTEのRel−14において、V2Xの幾つかの機能に関する仕様化がなされている。当該仕様では、ユーザ装置20へのV2X通信用のリソース割当に関してMode3とMode4が規定されている。Mode3では、基地局装置10からユーザ装置20に送られるDCI(Downlink Control Information)によりダイナミックに送信リソースが割り当てられる。また、Mode3ではSPS(Semi Persistent Scheduling)も可能である。Mode4では、ユーザ装置20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。
また、3GPPにおいて、LTE又はNRのセルラ通信及び端末間通信を用いたV2Xが検討されている。LTE又はNRのV2Xについて、今後3GPP仕様に限られない検討も進められることが想定される。例えば、インターオペラビリティの確保、上位レイヤの実装によるコストの効率化、複数RAT(Radio Access Technology)の併用又は切替方法、各国におけるレギュレーション対応、LTE又はNRのV2Xプラットフォームのデータ取得、配信、データベース管理及び利用方法が検討されることが想定される。
図2は、本発明の実施の形態における無線通信システムの動作の例を説明するための図である。図2に示されるように、サイドリンク通信において車車間で直接通信を行うとき、送信端末「Source」と受信端末「Destination」との間に、障害物「Blocker」が位置することがある。障害物「Blocker」によって直接通信が妨害されて、一時的に直接通信の品質が低下する可能性がある。障害物「Blocker」によって直接通信が妨害された状態を、以下、「妨害(Blockage)状態」、当該状態を検出した状態を「妨害検出状態」という。
ここで、直接通信において、ユーザ装置20が送信電力でパスロス補償を行う場合、妨害状態時に送信を行うと、電力を増大して送信するため、周辺のユーザ装置20への干渉が大きくなる。また、妨害状態時に、RLF(Radio Link Failure)と判定して、同期又は通信の再確立を行った場合、通信の瞬断時間が長くなる。そこで、RLFとは異なる「妨害検出状態」を定義する。
図3は、本発明の実施の形態における妨害状態を検出する例を説明するための図である。妨害検出状態は、通信相手のSLSS(Sidelink Synchronization Signal)等の信号の品質、すなわちRSRP(Reference Signal Received Power)、RSRQ(Reference Signal Received Quality)、RSSI(Received Signal Strength Indicator)、SINR(Signal-to-Interference plus Noise power Ratio)等が、所定の期間内に所定の値以上低下した場合とする。また、通信相手の信号のBLER(Block Error Rate)が、所定の期間内に所定の値以上上昇した場合に、妨害状態を検出してもよい。
ユーザ装置20は、妨害検出状態を通信相手の信号の品質を相対値で評価することにより、障害物により一時的に妨害される妨害状態を適切に検出することができる。なお、ユーザ装置20は、妨害検出状態を通信相手の信号の品質の絶対値に基づいて行ってもよい。なお、ユーザ装置20は、妨害検出状態を通信相手の信号の品質の低下に代わり、障害物(Blocker)による自身が送信した信号の反射波の受信強度が所定の期間内に所定の値以上であることを検出した場合に行ってもよい。なお、ユーザ装置20は、妨害検出状態をセンサにより自車の周囲(例えば、側面)に物体を感知した場合に行ってもよい。なお、ユーザ装置20は、妨害検出状態を障害物(Blocker)が送信する信号(例えば、SLSS、SLRS(Sidelink Reference Signal))の強度が、所定の期間内に所定の値以上であることを検出した場合に行ってもよい。
上記の妨害検出状態に使用される所定の期間又は所定の値は、上位レイヤ(例えば、PBCH(Physical Broadcast Channel)、PSBCH(Physical Sidelink Broadcast Channel)、RRC(Radio Resource Control))によって設定されてもよいし、予め仕様で規定されていてもよい。また、上記の妨害検出状態に使用される所定の期間又は所定の値は、通信相手又は障害物の参照信号ごとに設定されてもよいし、ユーザ装置20ごとに設定されてもよい。なお、品質は、L3フィルタを適用して測定された値であってもよいし、L1測定値(例えば、L1 RSRP)であってもよい。なお、期間は、スロット単位であってもよいしTTI(Transmission Time Interval)単位であってもよいし、他の時間指標であってもよいし、品質の測定回数で示されてもよい。
図3は、通信相手の信号の品質の時間経過による変化を示すグラフである。図3に示されるように期間Tで、品質の低下が1又は複数回、Xより大きくなった場合、妨害状態が検出されてもよい。複数回の場合、回数が指定されてもよい。Tは、妨害検出状態に使用される所定の時間であり、Xは、妨害検出状態に使用される所定の値である。また、図3に示されるように、妨害状態を検出したT開始時点の品質値からY低下した値以上の品質が期間Tにおいて維持された場合、妨害状態から回復したと判定してもよい。また、期間Tの間、品質の低下がXより大きい状態が維持された場合、妨害状態が検出されてもよい。また、期間Tで、品質の上昇が1又は複数回、Yより大きくなった場合、妨害状態から回復したとユーザ装置20は判定してもよい。複数回の場合、回数が指定されてもよい。
図4は、本発明の実施の形態における妨害状態の検出に係る動作を説明するためのフローチャート(1)である。ユーザ装置20は、妨害検出状態時に、パスロス補償を以下のいずれかの方法で実施してもよい。
1)妨害検出状態の直前におけるパスロス値を使用する。
2)妨害検出状態の直前の一定時間において平均したパスロス値を使用する。
3)妨害検出状態中は、妨害状態を検出した閾値を差し引いた値をパスロス値とする。例えば、妨害状態を検出した閾値がXである場合、パスロス値=(妨害状態検出中のパスロス−閾値X)とする。なお、当該閾値は、妨害状態を検出した閾値と異なっていてもよいし、上位レイヤ(例えば、PBCH、PSBCH又はRRC)で設定されてもよいし、予め仕様で規定されていてもよい。
4)妨害検出状態中は、パスロス補償を停止する。
なお、ユーザ装置20は、妨害検出状態中は送信を停止し、妨害検出状態から回復した後に送信を再開してもよい。
上記の妨害状態の検出及び妨害状態検出中の動作を図4に示されるフローチャートで説明する。ステップS11において、ユーザ装置20は、通信相手の信号のRSRPの低下が、Tms以内にXより大であるか否か判定する。RSRPの低下がTms以内にXより大である場合(S11のYES)、ステップS12に進み、RSRPの低下がTms以内にXより大ではない場合(S11のNO)、妨害検出状態には遷移せず、フローを終了する。RSRPは、他の品質指標に置き換えられてもよい。なお、ステップS11において、期間Tの間、品質の低下が1又は複数回、Xより大きくなった場合に妨害状態が検出されてもよいし、品質の低下がXより大きい状態が維持された場合に妨害状態が検出されてもよい。複数回の場合、回数が指定されてもよい。
ステップS12において、ユーザ装置20は、妨害検出状態に遷移する。又は、ステップS13からステップS12に進んだ場合、ユーザ装置20は、妨害検出状態を維持する。ユーザ装置20は妨害検出状態にある場合、妨害検出状態時の送信電力制御を適用してもよいし、一時的に送信を停止してもよい。
ステップS13において、ユーザ装置20は、通信相手の信号のRSRPのT開始時点からの低下が、Tms期間中Yより小であるか否か判定する。RSRPの低下がTms期間中Yより小である場合(S13のYES)、ステップS14に進み、RSRPの低下がTms以内にYより小ではなくなった場合(S13のNO)、ステップS12に進む。なお、ステップS13において、妨害状態を検出したT開始時点の品質値からY低下した値以上の品質が期間Tにおいて維持された場合、ユーザ装置20は妨害状態から回復したと判定してもよいし,品質の上昇が1又は複数回、T開始時点の品質値からY低下した値より大きくなった場合、ユーザ装置20は妨害状態から回復したと判定してもよい。複数回の場合、回数が指定されてもよい。
ステップS14において、ユーザ装置20は、妨害検出状態から回復し、フローを終了する。
図5は、本発明の実施の形態における妨害状態の検出に係る動作を説明するためのフローチャート(2)である。ユーザ装置20は、妨害検出状態時に、妨害状態検出前よりパスロス変動がY以下となるように、アンテナポート又は空間領域フィルタ(ビーム又はプリコーダ)の組み合わせを選択して切り替えてもよい。閾値Yは、上位レイヤ(例えば、PBCH、PSBCH又はRRC)で設定されてもよいし、予め仕様で規定されていてもよいし、妨害状態を検出した閾値Xと同じ値であってもよい。また、閾値Yは、絶対値で指定されてもよい。
ユーザ装置20は、アンテナポート又は空間領域フィルタが変更されたことを示す情報を、SCI(Sidelink control information)、MACシグナリング、RRCシグナリング又はPSBCHのいずれかを介して通知してもよい。また、ユーザ装置20は、アンテナポート又は空間領域フィルタが変更されたことを示す情報に加えるか又は置き換えて、変更後のアンテナポートインデックス、プリコーダインデックス、ビームインデックス等を通知してもよい。
上記の妨害状態の検出及び妨害状態検出中の動作を図5に示されるフローチャートで説明する。ステップS21において、ユーザ装置20は、通信相手の信号のRSRPの低下が、Tms以内にXより大であるか否か判定する。RSRPの低下がTms以内にXより大である場合(S21のYES)、ステップS22に進み、RSRPの低下がTms以内にXより大ではない場合(S21のNO)、妨害検出状態には遷移せず、フローを終了する。他の品質指標に置き換えられてもよい。なおステップS21において、期間Tの間、品質の低下が1又は複数回、Xより大きくなった場合に妨害状態が検出されてもよいし、品質の低下がXより大きい状態が維持された場合に、妨害状態が検出されてもよい。複数回の場合、回数が指定されてもよい。
ステップS22において、ユーザ装置20は、妨害検出状態に遷移する。又は、ステップS24からステップS22に進んだ場合、ユーザ装置20は、妨害検出状態を維持する。ユーザ装置20は妨害検出状態にある場合、一時的に送信を停止してもよい。
ステップS23において、ユーザ装置20は、アンテナポート及び空間領域フィルタの少なくとも1つを再選択する。
ステップS24において、ユーザ装置20は、通信相手の信号のRSRPの低下が、Yより小であるか否か判定する。T開始時点の品質値からY低下した値以上の品質である場合(S24のYES)、ステップS25に進み、RSRPの低下がYより小ではない場合(S24のNO)、ステップS22に進む。なお、ステップS24において、T開始時点の品質値からY低下した値以上の品質が期間Tにおいて維持された場合、ユーザ装置20は妨害状態から回復したと判定してもよい。
ステップS25において、ユーザ装置20は、妨害検出状態から回復し、フローを終了する。
図6は、本発明の実施の形態における妨害状態からの回復を検出する例(1)を説明するための図である。妨害状態からの回復を判定する品質に係る閾値Y及び期間に係る閾値Tは、妨害状態を検出する品質に係る閾値X及び期間に係る閾値Tと、同じであってもよいし、異なっていてもよい。閾値が異なる場合は、それぞれの値が上位レイヤ(例えば、PBCH、PSBCH又はRRC)で設定されてもよいし、予め仕様で規定されていてもよい。
図6において、妨害状態からの回復を検出する例を説明する。ユーザ装置20は、期間T中に品質がXより大きく低下したため、妨害検出状態に遷移する。図6に示されるように、妨害状態を検出したT開始時点の品質値からY低下した値以上の品質が期間Tにおいて維持された場合、妨害状態から回復したとユーザ装置20は判定してもよい。
図7は、本発明の実施の形態における妨害状態からの回復を検出する例(2)を説明するための図である。図7において、妨害状態からの回復を検出する例を説明する。ユーザ装置20は、期間T中に品質がXより大きく低下したため、妨害検出状態に遷移する。図7に示されるように、妨害状態を検出したT終了時点の品質値からY上昇した値以上の品質が期間Tにおいて維持された場合、妨害状態から回復したとユーザ装置20は判定してもよい。
図8は、本発明の実施の形態における妨害状態からの回復を検出する例(3)を説明するための図である。図8において、妨害状態からの回復を検出する例を説明する。ユーザ装置20は、期間T中に品質がXより大きく低下したため、妨害検出状態に遷移する。図7に示されるように、期間T以内に品質が1又は複数回、Y上昇した場合、妨害状態から回復したとユーザ装置20は判定してもよい。
なお、妨害検出状態時の動作は、パスロス計算を行う際に参照する参照信号ごとに実施されてもよい。参照信号は、例えば、SLSS、SLRS(Sidelink reference signal)等サイドリンクに係る同期信号又は参照信号である。
ある参照信号に対して、妨害状態を検出又は妨害状態からの回復を判定する閾値が設定されない場合、妨害状態を検出しなくてもよい。また、参照信号の系列によって、妨害状態の検出動作を有効又は無効としてもよい。また、妨害状態の検出動作の有効又は無効を明示的に示す情報が、SCI又はDCI、MACシグナリング、RRCシグナリング、PBCH又はPSBCHに含まれてもよい。ユーザ装置20は、通知された妨害状態の検出動作の有効又は無効を明示的に示す情報に基づいて、本発明の実施の形態における妨害状態の検出、妨害検出状態における制御及び妨害状態からの回復の検出は、を行うか否かを決定する。
なお、妨害検出状態において、他のユーザ装置20に、リレーとして動作するように要求する信号を送信してもよい。例えば、ユーザ装置20は、PSBCH、PSCCH又はPSSCHに、リレーとして動作するように要求する1ビットの信号を含めてもよい。リレーとして動作するように要求する信号を受信した他のユーザ装置20は、受信信号を復号し、他のリソースを用いて中継を行う。
なお、妨害状態を検出した場合、ユーザ装置20は、UL送信で基地局装置10に妨害状態を検出したことを通知してもよい。ユーザ装置20は、妨害状態を検出したことの通知は、PUCCH又はPUSCHによるUCI(Uplink Control Information)、MACシグナリング、RRCシグナリングのいずれで送信してもよい。
なお、基地局装置10は、ユーザ装置20からUL送信で基地局装置10に妨害状態を検出したことを通知された場合、当該ユーザ装置20(Source端末)とサイドリンク通信を行っている他のユーザ装置20(Destination端末)に、データを中継してもよい。当該中継を開始するとき、Source端末であるユーザ装置20又は基地局装置10は、Destination端末であるユーザ装置20に中継のCause(例えば、Blockage)を通知してもよい。
なお、ユニキャスト、マルチキャスト又はブロードキャストで妨害状態の検出動作を変更してもよい。例えば、マルチキャスト又はブロードキャストにおいては、特定のユーザ装置20に対してパスロス補償は行わないため、ユニキャストの場合のみ、妨害状態の検出動作を実施してもよい。
なお、3GPPで検討されているリリース14又はリリース15において、サイドリンク通信のパスロス補償は規格化されていない。一方、本発明の実施の形態においては、サイドリンク通信においてパスロス補償が実施されることを想定している。本発明の実施の形態における妨害状態の検出、妨害検出状態における制御及び妨害状態からの回復の検出は、サイドリンク通信に限らず、ダウンリンク通信又はアップリンク通信等他のリンクのチャネルに適用してもよい。また、本発明の実施の形態における妨害状態の検出、妨害検出状態における制御及び妨害状態からの回復の検出は、PSSCHに限定されず、PSBCH、PSCCH、PRACH、SLSS又はSLRSに適用されてもよい。
本発明の実施の形態における妨害状態の検出の定義は、既存技術のRLFの検出、BF(Beam Failure)の検出と同様であってもよい。例えば、PHYレイヤにおいて閾値QOUT及び閾値QINを用いて、QOUTより品質が悪い場合又はQINより品質が良い場合に上位レイヤに報告することにより、妨害状態を検出又は妨害検出状態からの回復を行ってもよい。
上述の実施例により、ユーザ装置20は、障害物によるサイドリンク通信に対する妨害状態を検出し、妨害検出状態における電力制御を適用することで、周辺端末への干渉を低減することができる。また、ユーザ装置20は、障害物によるサイドリンク通信に対する妨害状態を検出し、アンテナポート又は空間領域フィルタ(ビーム又はプリコーダ)の組み合わせを選択して切り替えることで、通信の瞬断を短縮することができる。
すなわち、端末間直接通信において、通信が障害物により妨害されている状態を検出し、適切な制御を行うことができる。
(装置構成)
次に、これまでに説明した処理及び動作を実行する基地局装置10及びユーザ装置20の機能構成例を説明する。基地局装置10及びユーザ装置20は上述した実施例を実施する機能を含む。ただし、基地局装置10及びユーザ装置20はそれぞれ、実施例の中の一部の機能のみを備えることとしてもよい。
<基地局装置10>
図9は、基地局装置10の機能構成の一例を示す図である。図9に示されるように、基地局装置10は、送信部110と、受信部120と、設定部130と、制御部140とを有する。図9に示される機能構成は一例に過ぎない。本発明の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。
送信部110は、ユーザ装置20側に送信する信号を生成し、当該信号を無線で送信する機能を含む。受信部120は、ユーザ装置20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。また、送信部110は、ユーザ装置20へNR−PSS、NR−SSS、NR−PBCH、DL/UL制御信号等を送信する機能を有する。また、例えば、送信部110は、ユーザ装置20に他端末が近接していることを示す情報を送信し、受信部120は、ユーザ装置20から端末情報を受信する。
設定部130は、予め設定される設定情報、及び、ユーザ装置20に送信する各種の設定情報を記憶装置に格納し、必要に応じて記憶装置から読み出す。設定情報の内容は、例えば、D2D通信の送受信パラメータに係る情報等である。
制御部140は、実施例において説明したように、ユーザ装置20がD2D通信を行うための設定に係る処理を行う。また、制御部140は、ユーザ装置20に無線通信の設定に係る情報を通知する処理を行う。制御部140における信号送信に関する機能部を送信部110に含め、制御部140における信号受信に関する機能部を受信部120に含めてもよい。
<ユーザ装置20>
図10は、ユーザ装置20の機能構成の一例を示す図である。図10に示されるように、ユーザ装置20は、送信部210と、受信部220と、設定部230と、制御部240とを有する。図10に示される機能構成は一例に過ぎない。本発明の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。
送信部210は、送信データから送信信号を作成し、当該送信信号を無線で送信する。受信部220は、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。また、受信部220は、基地局装置10から送信されるNR−PSS、NR−SSS、NR−PBCH、DL/UL/SL制御信号等を受信する機能を有する。また、例えば、送信部210は、D2D通信として、他のユーザ装置20に、PSCCH(Physical Sidelink Control Channel)、PSSCH(Physical Sidelink Shared Channel)、PSDCH(Physical Sidelink Discovery Channel)、PSBCH(Physical Sidelink Broadcast Channel)等を送信し、受信部120は、他のユーザ装置20から、PSCCH、PSSCH、PSDCH又はPSBCH等を受信する。
設定部230は、受信部220により基地局装置10又はユーザ装置20から受信した各種の設定情報を記憶装置に格納し、必要に応じて記憶装置から読み出す。また、設定部230は、予め設定される設定情報も格納する。設定情報の内容は、例えば、D2D通信の送受信パラメータに係る情報等である。
制御部240は、実施例において説明したように、他のユーザ装置20と実行されるD2D通信を制御する。制御部240は、他のユーザ装置20と実行されるD2D通信の妨害状態を検出し、妨害状態から回復したことを検出する。また、制御部240は、基地局装置10から無線通信に係る情報を受信して、当該情報に基づいてユーザ装置20の無線通信を制御し、必要な情報を基地局装置10に報告する。制御部240における信号送信に関する機能部を送信部210に含め、制御部240における信号受信に関する機能部を受信部220に含めてもよい。
(ハードウェア構成)
上述の本発明の実施の形態の説明に用いた機能構成図(図9及び図10)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。
また、例えば、本発明の一実施の形態における基地局装置10及びユーザ装置20はいずれも、本発明の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11は、本発明の実施の形態に係る基地局装置10又はユーザ装置20である無線通信装置のハードウェア構成の一例を示す図である。上述の基地局装置10及びユーザ装置20はそれぞれ、物理的には、プロセッサ1001、記憶装置1002、補助記憶装置1003、通信装置1004、入力装置1005、出力装置1006、バス1007等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、ユニット等に読み替えることができる。基地局装置10及びユーザ装置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。
基地局装置10及びユーザ装置20における各機能は、プロセッサ1001、記憶装置1002等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、記憶装置1002及び補助記憶装置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フェース、制御装置、演算装置、レジスタ等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、補助記憶装置1003及び/又は通信装置1004から記憶装置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、図9に示した基地局装置10の送信部110、受信部120、設定部130、制御部140は、記憶装置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、例えば、図10に示したユーザ装置20の送信部210と、受信部220と、設定部230、制御部240は、記憶装置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よい。
記憶装置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)等の少なくとも1つで構成されてもよい。記憶装置1002は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ(主記憶装置)等と呼ばれてもよい。記憶装置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等を保存することができる。
補助記憶装置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)等の光ディスク、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、磁気ストリップ等の少なくとも1つで構成されてもよい。補助記憶装置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、記憶装置1002及び/又は補助記憶装置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、通信モジュール等ともいう。例えば、基地局装置10の送信部110及び受信部120は、通信装置1004で実現されてもよい。また、ユーザ装置20の送信部210及び受信部220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、センサ等)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ランプ等)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及び記憶装置1002等の各装置は、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、基地局装置10及びユーザ装置20はそれぞれ、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)等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。
(実施の形態のまとめ)
以上、説明したように、本発明の実施の形態によれば、他のユーザ装置と通信する通信部と、前記他のユーザ装置から送信される信号の品質を相対値で判定することにより、前記他のユーザ装置との通信が妨害状態にあること又は前記他のユーザ装置との通信が妨害状態から回復したことを検出する検出部と、前記他のユーザ装置との通信が妨害状態にあることが検出されているとき、前記他のユーザ装置との通信に係る制御を変更する制御部とを有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20は、障害物によるサイドリンク通信に対する妨害状態を検出し、妨害検出状態における電力制御を適用することで、周辺端末への干渉を低減することができる。また、ユーザ装置20は、障害物によるサイドリンク通信に対する妨害状態を検出し、アンテナポート又は空間領域フィルタ(ビーム又はプリコーダ)の組み合わせを選択して切り替えることで、通信の瞬断を短縮することができる。すなわち、端末間直接通信において、通信が障害物により妨害されている状態を検出し、適切な制御を行うことができる。
前記検出部は、第1の期間以内に、第1の閾値より前記信号の品質が低下した場合に、前記他のユーザ装置との通信が妨害状態にあることを検出してもよい。当該構成により、ユーザ装置20は、障害物によるサイドリンク通信に対する妨害状態を、相対値を使用した判定により検出することができる。
前記他のユーザ装置との通信が妨害状態にあることが検出されているとき、前記制御部による前記他のユーザ装置との通信に係る制御の変更は、パスロス補償を前記第1の期間の開始時点におけるパスロス値を基準として行う制御であるか、又はパスロス補償を測定されたパスロスから前記第1の閾値を減じた値に基づいて行う制御であってもよい。当該構成により、ユーザ装置20は、障害物によるサイドリンク通信に対する妨害状態を検出し、妨害検出状態におけるパスロス制御を変更することで、周辺端末への干渉を低減することができる。
前記他のユーザ装置との通信が妨害状態にあることが検出されているとき、前記制御部による前記他のユーザ装置との通信に係る制御の変更は、アンテナポート又は空間領域フィルタを再選択する制御であってもよい。当該構成により、ユーザ装置20は、障害物によるサイドリンク通信に対する妨害状態を検出し、アンテナポート又は空間領域フィルタ(ビーム又はプリコーダ)の組み合わせを選択して切り替えることで、通信の瞬断を短縮することができる。
前記検出部は、前記第1の期間の開始時点における品質から第2の閾値だけ低下した値以上の品質が、第2の期間維持された場合、前記他のユーザ装置との通信が妨害状態から回復したことを検出してもよい。当該構成により、ユーザ装置20は、障害物によるサイドリンク通信に対する妨害状態からの回復を、相対値を使用した判定により検出することができる。
また、本発明の実施の形態によれば、複数のユーザ装置と通信する通信部と、第1のユーザ装置が、第2のユーザ装置から送信される信号の品質を相対値で判定して妨害状態にあることが検出された通知を受信する受信部と、当該妨害状態にあることが検出された通知に基づいて、前記第1のユーザ装置と前記第2のユーザ装置との通信を中継する制御部とを有する基地局装置が提供される。
上記の構成により、基地局装置10は、障害物によるサイドリンク通信に対する妨害状態が発生した場合に、ユーザ装置20の通信を中継することで、通信を継続することができる。すなわち、端末間直接通信において、通信が障害物により妨害されている状態を検出し、適切な制御を行うことができる。
(実施形態の補足)
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処理手順については、矛盾の無い限り処理の順序を入れ替えてもよい。処理説明の便宜上、基地局装置10及びユーザ装置20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基地局装置10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ユーザ装置20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。
また、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(Radio Resource Control)シグナリング、MAC(Medium Access Control)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シグナリングは、RRCメッセージと呼ばれてもよく、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)メッセージ等であってもよい。
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。
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、フローチャート等は、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。
本明細書において基地局装置10によって行われるとした特定動作は、場合によってはその上位ノード(upper node)によって行われることもある。基地局装置10を有する1つ又は複数のネットワークノード(network nodes)からなるネットワークにおいて、ユーザ装置20との通信のために行われる様々な動作は、基地局装置10及び/又は基地局装置10以外の他のネットワークノード(例えば、MME又はS−GW等が考えられるが、これらに限られない)によって行われ得ることは明らかである。上記において基地局装置10以外の他のネットワークノードが1つである場合を例示したが、複数の他のネットワークノードの組み合わせ(例えば、MME及びS−GW)であってもよい。
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。
ユーザ装置20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、又はいくつかの他の適切な用語で呼ばれる場合もある。
基地局装置10は、当業者によって、NB(NodeB)、eNB(evolved NodeB)、gNB、ベースステーション(Base Station)、又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、判定(judging)、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、データベース又は別のデータ構造での探索)、確認(ascertaining)した事を「判断」「決定」したとみなす事等を含み得る。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」したとみなす事等を含み得る。また、「判断」、「決定」は、解決(resolving)、選択(selecting)、選定(choosing)、確立(establishing)、比較(comparing)等した事を「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。
「含む(include)」、「含んでいる(including)」、及びそれらの変形が、本明細書あるいは特許請求の範囲で使用されている限り、これら用語は、用語「備える(comprising)」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本明細書あるいは特許請求の範囲において使用されている用語「又は(or)」は、排他的論理和ではないことが意図される。
本開示の全体において、例えば、英語でのa、an及びtheのように、翻訳により冠詞が追加された場合、これらの冠詞は、文脈から明らかにそうではないことが示されていなければ、複数のものを含み得る。
なお、本発明の実施の形態において、制御部240は、検出部又は制御部の一例である。送信部210又は受信部220は、通信部の一例である。ステップS11の閾値Xは、第1の閾値の一例である。ステップS13の閾値Yは、第2の閾値の一例である。ステップS11の期間Tは、第1の期間の一例である。ステップS13の期間Tは、第2の期間の一例である。
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。
10 基地局装置
110 送信部
120 受信部
130 設定部
140 制御部
20 ユーザ装置
210 送信部
220 受信部
230 設定部
240 制御部
1001 プロセッサ
1002 記憶装置
1003 補助記憶装置
1004 通信装置
1005 入力装置
1006 出力装置

Claims (6)

  1. 他のユーザ装置と通信する通信部と、
    前記他のユーザ装置から送信される信号の品質を相対値で判定することにより、前記他のユーザ装置との通信が妨害状態にあること又は前記他のユーザ装置との通信が妨害状態から回復したことを検出する検出部と、
    前記他のユーザ装置との通信が妨害状態にあることが検出されているとき、前記他のユーザ装置との通信に係る制御を変更する制御部とを有するユーザ装置。
  2. 前記検出部は、第1の期間以内に、第1の閾値より前記信号の品質が低下した場合に、前記他のユーザ装置との通信が妨害状態にあることを検出する請求項1記載のユーザ装置。
  3. 前記他のユーザ装置との通信が妨害状態にあることが検出されているとき、前記制御部による前記他のユーザ装置との通信に係る制御の変更は、パスロス補償を前記第1の期間の開始時点におけるパスロス値を基準として行う制御であるか、又はパスロス補償を測定されたパスロスから前記第1の閾値を減じた値に基づいて行う制御である請求項2記載のユーザ装置。
  4. 前記他のユーザ装置との通信が妨害状態にあることが検出されているとき、前記制御部による前記他のユーザ装置との通信に係る制御の変更は、アンテナポート又は空間領域フィルタを再選択する制御である請求項1記載のユーザ装置。
  5. 前記検出部は、前記第1の期間の開始時点における品質から第2の閾値だけ低下した値以上の品質が、第2の期間維持された場合、前記他のユーザ装置との通信が妨害状態から回復したことを検出する請求項2記載のユーザ装置。
  6. 複数のユーザ装置と通信する通信部と、
    第1のユーザ装置が、第2のユーザ装置から送信される信号の品質を相対値で判定して妨害状態にあることが検出された通知を受信する受信部と、
    当該妨害状態にあることが検出された通知に基づいて、前記第1のユーザ装置と前記第2のユーザ装置との通信を中継する制御部とを有する基地局装置。
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