JPWO2020095397A1

JPWO2020095397A1 - 通信装置、無線通信システム及びリソース選択方法

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Publication number: JPWO2020095397A1
Application number: JP2020556416A
Authority: JP
Inventors: ジヤンミンウー; 寛青木
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2018-11-07
Filing date: 2018-11-07
Publication date: 2021-09-24
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Abstract

通信装置（１００）は、自装置（１００）がデータの送信に使用する第１のリソースと自装置（１００）の近隣に位置する他の通信装置がデータの送信に使用する第２のリソースとが時間的に重ならないように前記第１のリソースを選択する選択部（１１３、１１４、２０１、２０２）と、前記選択部（１１３、１１４、２０１、２０２）によって選択された第１のリソースを使用してデータを送信する送信部（１３０）とを有する。

Description

本発明は、通信装置、無線通信システム及びリソース選択方法に関する。

現在のネットワークは、モバイル端末（スマートフォンやフィーチャーホン）のトラフィックがネットワークのリソースの大半を占めている。また、モバイル端末が使うトラフィックは、今後も拡大していく傾向にある。

一方で、ＩｏＴ（Internet of a things）サービス（例えば、交通システム、スマートメータ、装置等の監視システム）の展開に合わせて、多様な要求条件を持つサービスに対応することが求められている。そのため、第５世代移動体通信（５Ｇ又はＮＲ（ＮｅｗＲａｄｉｏ））の通信規格では、４Ｇ（第４世代移動体通信）の標準技術（例えば、非特許文献２〜１２）に加えて、さらなる高データレート化、大容量化、低遅延化を実現する技術が求められている。なお、第５世代通信規格については、３ＧＰＰの作業部会（例えば、ＴＳＧ−ＲＡＮＷＧ１、ＴＳＧ−ＲＡＮＷＧ２等）で技術検討が進められている。

上述したように、多種多様なサービスに対応するために、５Ｇでは、ｅＭＢＢ（Enhanced Mobile BroadBand）、ＭａｓｓｉｖｅＭＴＣ（Machine Type Communications）及びＵＲＬＬＣ（Ultra−Reliable and Low Latency Communication）に分類される多くのユースケースのサポートが想定されている。

また、３ＧＰＰの作業部会では、Ｖ２Ｘ（Vehicle to Everything）通信についても議論されている。Ｖ２Ｘは、それぞれサイドリンクチャネルを用いる、自動車間通信を示すＶ２Ｖ（Vehicle to Vehicle）、自動車と歩行者（Pedestrian）との通信を示すＶ２Ｐ（Vehicle to Pedestrian）、自動車と標識等の道路インフラとの通信を示すＶ２Ｉ（Vehicle to Infrastructure）、及び自動車とネットワークの通信を示すＶ２Ｎ（Vehicle to Network）等の総称である。Ｖ２Ｘに関する規定は、例えば非特許文献１に記載されている。

Ｖ２Ｘにおけるリソース配置に関しては、制御チャネル及びデータチャネルを隣接させる配置方法と制御チャネル及びデータチャネルを隣接させない配置方法とが検討されている。具体的に、図１は、図中斜線で示す制御チャネルのＰＳＣＣＨ（Physical Sidelink Control CHannel）とデータチャネルのＰＳＳＣＨ（Physical Sidelink Shared CHannel）とを周波数軸方向で隣接させるリソース配置の例を示す図である。図１においては、実際に送信に用いられるＰＳＣＣＨ及びＰＳＳＣＨのリソースをそれぞれ太い斜線及び横線で示す。また、図１において、時間軸方向にはスロットＳＬ１〜ＳＬ８が示されている。図中太い斜線で示すＰＳＣＣＨのリソースには、対応するＰＳＳＣＨのデータの変調方式及び符号化率に関する情報などを含むＳＣＩ（Sidelink Control Information）がマッピングされる。

一方、図２は、図中斜線で示すＰＳＣＣＨとＰＳＳＣＨとを周波数軸方向で隣接させないリソース配置の例を示す図である。図２においても、実際に送信に用いられるＰＳＣＣＨ及びＰＳＳＣＨのリソースをそれぞれ太い斜線及び横線で示し、時間軸方向にスロットＳＬ１〜ＳＬ８を示す。図２においては、互いに対応するＰＳＣＣＨとＰＳＳＣＨが隣接していないが、図中太い斜線で示すＰＳＣＣＨのリソースには、対応するＰＳＳＣＨに関するＳＣＩがマッピングされる。

これらのリソースを割り当てる方式には、例えば移動体通信システムが集中的に制御する方式と、Ｖ２Ｘを実施する各端末装置が自律的に制御する方式とがある。移動体通信システムが集中的に制御する方式は、Ｖ２Ｘを実施する端末装置が移動体通信システムのカバレージに在圏する際に適用可能であり、ＮＲ−５Ｇでは「モード１」とも呼ばれる。一方、各端末装置が自律的に制御する方式は、端末装置が移動体通信システムのカバレージに在圏しなくても適用可能であり、ＮＲ−５Ｇでは「モード２」とも呼ばれる。モード２では、リソースの割り当てのための端末装置と移動体通信システムとの間の通信が行われないため、端末装置において送信データが発生した場合の送信遅延が短縮され、厳しい遅延要求を満たすことが可能である。

モード２においては、各端末装置は、Ｖ２Ｘに用いられる周波数帯域をセンシングし、送信データが発生した場合には、センシングの結果に基づいて他の端末装置が使用する可能性が高いリソースを除外し、データの送信に用いるリソースを選択する。具体的には、例えば図３に示すように、ある端末装置の送信データが時刻Ｔにおいて発生すると、この端末装置は、送信データに許容される遅延時間に応じた時間幅の選択ウインドウを設定する。そして、端末装置は、時刻Ｔまでのセンシングの結果に基づいて、選択ウインドウ内の他の端末装置が使用する可能性が高いリソースを除外する。図３においては、例えば太い斜線及び横線で示すリソースが除外される。そして、端末装置は、選択ウインドウ内で除外されずに残ったリソースのいずれかを選択し、選択したリソースに送信データをマッピングして送信する。

3GPP TS 22.186 V16.0.0（2018-09） 3GPP TS 36.211 V15.2.0（2018-06） 3GPP TS 36.212 V15.2.1（2018-07） 3GPP TS 36.213 V15.2.0（2018-06） 3GPP TS 36.300 V15.2.0（2018-06） 3GPP TS 36.321 V15.2.0（2018-07） 3GPP TS 36.322 V15.1.0（2018-07） 3GPP TS 36.323 V15.0.0（2018-07） 3GPP TS 36.331 V15.2.2（2018-06） 3GPP TS 36.413 V15.2.0（2018-06） 3GPP TS 36.423 V15.2.0（2018-06） 3GPP TS 36.425 V15.0.0（2018-06） 3GPP TS 37.340 V15.2.0（2018-06） 3GPP TS 38.201 V15.0.0（2017-12） 3GPP TS 38.202 V15.2.0（2018-06） 3GPP TS 38.211 V15.2.0（2018-06） 3GPP TS 38.212 V15.2.0（2018-06） 3GPP TS 38.213 V15.2.0（2018-06） 3GPP TS 38.214 V15.2.0（2018-06） 3GPP TS 38.215 V15.2.0（2018-06） 3GPP TS 38.300 V15.2.0（2018-06） 3GPP TS 38.321 V15.2.0（2018-06） 3GPP TS 38.322 V15.2.0（2018-06） 3GPP TS 38.323 V15.2.0（2018-06） 3GPP TS 38.331 V15.2.1（2018-06） 3GPP TS 38.401 V15.2.0（2018-06） 3GPP TS 38.410 V15.0.0（2018-06） 3GPP TS 38.413 V15.0.0（2018-06） 3GPP TS 38.420 V15.0.0（2018-06） 3GPP TS 38.423 V15.0.0（2018-06） 3GPP TS 38.470 V15.2.0（2018-06） 3GPP TS 38.473 V15.2.1（2018-07） 3GPP TR 38.801 V14.0.0（2017-03） 3GPP TR 38.802 V14.2.0（2017-09） 3GPP TR 38.803 V14.2.0（2017-09） 3GPP TR 38.804 V14.0.0（2017-03） 3GPP TR 38.900 V15.0.0（2018-06） 3GPP TR 38.912 V15.0.0（2018-06） 3GPP TR 38.913 V15.0.0（2018-06） Rafael Molina-Masegosa et al., "LTE-V for Sidelink 5G V2X Vehicular Communications: A New 5G Technology for Short-Range Vehicle-to-Everything Communications", IEEE Vehicular Technology Magazine Volume 12 Issue 4, December 2017

ところで、Ｖ２Ｘを実施する端末装置は、例えばコスト削減などのために、送信と受信を同時には実行しない半二重通信（Half-Duplex）をすることがある。半二重通信をする端末装置は、データを送信する間は、他の端末装置から送信されるデータを受信することはない。

このため、例えば近隣に位置する複数の端末装置が同時にデータを送信する場合には、送信されたデータがデータ送信中の端末装置に受信されず、データの受信率が低下するという問題がある。ここで、受信率は、例えばデータを受信した端末装置の数とデータの送信元から所定範囲内に位置する端末装置の数との比率で表すことができる。このような受信率としては、例えばＰＲＲ（Packet Reception Ratio）がある。

データの受信率が低下すると、無線通信システムに要求される信頼性を満たせないことがある。すなわち、例えば自動運転のための無線通信システムなどでは、９９．９９〜９９．９９９％の高い信頼性が要求されるにも関わらず、端末装置が半二重通信をする場合にはデータの受信率が低下し、要求される信頼性を満足するのが困難になる。

開示の技術は、かかる点に鑑みてなされたものであって、データの受信率を向上することができる通信装置、無線通信システム及びリソース選択方法を提供することを目的とする。

本願が開示する通信装置は、１つの態様において、自装置がデータの送信に使用する第１のリソースと自装置の近隣に位置する他の通信装置がデータの送信に使用する第２のリソースとが時間的に重ならないように前記第１のリソースを選択する選択部と、前記選択部によって選択された第１のリソースを使用してデータを送信する送信部とを有する。

本願が開示する通信装置、無線通信システム及びリソース選択方法の１つの態様によれば、データの受信率を向上することができるという効果を奏する。

図１は、Ｖ２Ｘのリソース配置の一例を示す図である。図２は、Ｖ２Ｘのリソース配置の他の一例を示す図である。図３は、リソースの選択を説明する図である。図４は、実施の形態１に係る無線通信システムの一例を示す図である。図５は、実施の形態１に係る端末装置の構成を示すブロック図である。図６は、実施の形態１にパケット送信処理を示すフロー図である。図７は、実施の形態１に係るリソース選択の一例を示す図である。図８は、実施の形態２に係る端末装置の構成を示すブロック図である。図９は、実施の形態２にパケット送信処理を示すフロー図である。図１０は、実施の形態２に係るリソース選択の一例を示す図である。

以下、本願が開示する通信装置、無線通信システム及びリソース選択方法の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図４は、実施の形態１に係る無線通信システムの一例を示す図である。図４に示すように、無線通信システムは、複数の自動車に備えられた複数の端末装置ｖ１〜ｖ８を有する。ここでは、８個の端末装置ｖ１〜ｖ８を図示したが、端末装置の数は８個に限定されない。また、図４においては、自動車が備える端末装置のみから無線通信システムが構成されるものとしたが、無線通信システムは、Ｖ２Ｘにおいて通信を行う歩行者や道路インフラが備える端末装置を有しても良い。

各端末装置は、いずれも互いに半二重通信可能であり、データを送信する際には、通信可能な範囲内のすべての端末装置を宛先としてマルチキャスト（グループキャスト）をする。したがって、１つの端末装置が送信するデータは、通信可能な範囲内の他のすべての端末装置が受信可能である。ただし、端末装置が半二重通信をするため、複数の端末装置が同時にデータを送信する場合には、これらのデータは、データ送信中の端末装置には受信されない。また、通常、１つの端末装置が送信するデータは、通信可能な範囲内の他の端末装置によって直接受信可能であるが、端末装置が広範囲にわたって分布する場合には、データを直接受信した端末装置が遠方の端末装置へデータを中継しても良い。

端末装置は、データの送信に先立ってＶ２Ｘに用いられる周波数帯域をセンシングし、センシングの結果に基づいて他の端末装置が使用する可能性が高いリソースを除外して、データの送信に用いるリソースを選択する。このとき、端末装置は、自装置の近隣にある端末装置が使用するリソースと時間的に重なるリソースも除外する。すなわち、端末装置は、近隣の端末装置との同時送信が発生しないように、自装置がデータの送信に使用するリソースを選択する。

図５は、実施の形態１に係る端末装置１００の構成を示すブロック図である。図５に示す端末装置１００は、プロセッサ１１０、メモリ１２０及び無線通信部１３０を有する。

プロセッサ１１０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）又はＤＳＰ（Digital Signal Processor）などを備え、端末装置１００の全体を統括制御する。具体的には、プロセッサ１１０は、受信制御部１１１、センシング部１１２、位置情報管理部１１３、使用リソース制御部１１４及び送信制御部１１５を有する。

受信制御部１１１は、他の端末装置から受信された受信データを復調及び復号する。このとき、受信制御部１１１は、まずＰＳＣＣＨの復調及び復号を実行し、端末装置１００宛てのデータがある場合には、ＰＳＣＣＨに含まれるＳＣＩを用いて、対応するＰＳＳＣＨの復調及び復号を実行する。受信制御部１１１が受信する受信データには、例えば各端末装置が定期的に送信する端末装置ごとの位置情報などが含まれる。

センシング部１１２は、他の端末装置によってリソースが通信に使用されているか否かを検知するセンシングを実行する。具体的には、センシング部１１２は、所定のセンシング期間において、Ｖ２Ｘ通信に用いられる周波数帯域全体のＳＣＩを受信し、各スロットにおける各サブチャネルの受信電力を測定し、それぞれのスロット及びサブチャネルにおいて他の端末装置が信号を送信しているか否かを判定する。以下においては、他の端末装置が信号の送信に使用しているリソースを「ビジー」のリソースといい、他の端末装置が信号の送信に使用していないリソースを「アイドル」のリソースという。

位置情報管理部１１３は、端末装置１００と通信可能な範囲にある他の端末装置から定期的に送信される位置情報を収集し、他の端末装置の位置を特定する。また、位置情報管理部１１３は、端末装置１００の位置情報を取得する。具体的には、位置情報管理部１１３は、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）などを用いて端末装置１００の位置情報を取得する。なお、位置情報管理部１１３は、他の端末装置から位置情報を収集する代わりに、他の端末装置から送信された信号の受信電力を測定し、受信電力に基づいて伝搬損失を算出して端末装置１００と他の端末装置との間の距離を推定しても良い。

使用リソース制御部１１４は、センシング部１１２によるセンシングの結果と各端末装置の位置情報とに基づいて、端末装置１００が信号の送信に使用するリソースを決定する。具体的には、使用リソース制御部１１４は、送信すべきパケットが発生した場合に、パケットの許容遅延に応じた選択ウインドウを設定する。そして、使用リソース制御部１１４は、センシングの結果に基づいて選択ウインドウ内のアイドルのリソースを特定し、アイドルのリソースからパケットの送信に使用するリソースを選択する。このとき、使用リソース制御部１１４は、位置情報に基づいて端末装置１００と他の端末装置との間の距離をそれぞれ算出し、端末装置１００から所定範囲内にある端末装置（以下「範囲内端末装置」という）を特定する。そして、使用リソース制御部１１４は、アイドルのリソースのうち、範囲内端末装置が使用するリソースと時間的に重ならないリソースを選択する。すなわち、使用リソース制御部１１４は、選択ウインドウ内のアイドルのリソースから範囲内端末装置が使用するリソースと同じスロットを除外して、パケットの送信に使用するリソースを選択する。

送信制御部１１５は、使用リソース制御部１１４によって選択されたリソースを用いてパケットを送信するように制御する。すなわち、送信制御部１１５は、データの符号化及び変調などを実行し、使用リソース制御部１１４によって選択されたリソースにパケットをマッピングする。そして、送信制御部１１５は、マッピングにより得られた送信データを無線通信部１３０を介して送信する。

メモリ１２０は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）又はＲＯＭ（Read Only Memory）などを備え、プロセッサ１１０が処理を実行するために使用する情報を記憶する。

無線通信部１３０は、プロセッサ１１０によって生成される送信データに対して、例えばＤ／Ａ（Digital/Analog）変換及びアップコンバートなどの無線送信処理を施し、アンテナを介して無線送信する。また、無線通信部１３０は、アンテナを介して無線受信した受信データに対して、例えばダウンコンバート及びＡ／Ｄ（Analog/Digital）変換などの無線受信処理を施し、プロセッサ１１０へ出力する。無線通信部１３０は、半二重通信するため、送信及び受信が同時に実行されることはない。

次いで、上記のように構成された端末装置１００によるパケット送信処理について、図６に示すフロー図を参照しながら説明する。

Ｖ２Ｘを実施する各端末装置は、定期的に例えばＧＰＳを用いて測位し、自身の位置情報を送信する。他の端末装置から送信された位置情報は、無線通信部１３０によって受信され、受信制御部１１１によって受信処理が施され、位置情報管理部１１３によって収集される（ステップＳ１０１）。他の端末装置と同様に、端末装置１００も定期的に自身の位置情報を取得し、この位置情報は、位置情報管理部１１３によって他の端末装置の位置情報とともに管理される。

また、パケットの送信が実行されていないセンシング期間には、センシング部１１２によって、Ｖ２Ｘに用いられる周波数帯域のセンシングが実行される（ステップＳ１０２）。すなわち、Ｖ２Ｘ通信に用いられる周波数帯域全体のＳＣＩが受信され、センシング部１１２によって、各スロットにおける各サブチャネルの受信電力が測定され、それぞれのスロット及びサブチャネルにおいて他の端末装置が信号を送信しているか否かが判定される。

そして、送信すべきパケットが発生すると、使用リソース制御部１１４によって、パケットに許容される遅延時間に応じた時間幅の選択ウインドウが設定される（ステップＳ１０３）。また、使用リソース制御部１１４によって、位置情報管理部１１３が管理する位置情報が参照され、端末装置１００から所定範囲内にある範囲内端末装置が特定される（ステップＳ１０４）。範囲内端末装置は、例えば端末装置１００からの距離が所定距離未満の端末装置である。

そして、使用リソース制御部１１４によって、センシング期間におけるセンシング結果に基づいて、選択ウインドウ内のアイドルのリソースが抽出される。すなわち、センシング期間において他の端末装置が使用するビジーのリソースの周期性に従って、選択ウインドウ内のリソースから他の端末装置が使用する可能性が高いリソースが除外され、残ったアイドルのリソースが抽出される。さらに、使用リソース制御部１１４によって、アイドルのリソースのうち、範囲内端末装置が使用する可能性が高いリソースと時間的に重なるリソースを除外したリソースが端末装置１００に割り当てられる（ステップＳ１０５）。すなわち、使用リソース制御部１１４によって、選択ウインドウ内の複数のスロットのうち、範囲内端末装置が使用するスロットが除外され、残ったアイドルのリソースが端末装置１００に割り当てられる。

使用リソース制御部１１４によって決定されたリソース割り当ては、送信制御部１１５へ通知され、送信制御部１１５によって、割り当てられたリソースを使用してパケットを送信するように制御される。そして、パケットは、無線通信部１３０からアンテナを介して送信される（ステップＳ１０６）。

このように、端末装置１００と範囲内端末装置とが使用するリソースが時間的に重ならないようにすることにより、近隣に位置する複数の端末装置が同時に送信を実行する可能性を低減することができる。結果として、端末装置１００から送信されるパケットの近隣の端末装置における受信可能性を向上するとともに、近隣の端末装置から送信されるパケットの端末装置１００における受信可能性を向上することができる。つまり、端末装置１００から所定範囲内でのデータの受信率を向上することができる。

図７は、実施の形態１に係るリソース選択の具体例を示す図である。図７は、例えば図４に示した端末装置ｖ１が使用するリソースの選択について説明する図である。図７に示すように、Ｖ２Ｘに使用されるリソースは、時間方向ではスロットを単位としており、周波数方向ではサブチャネルを単位としている。Ｖ２Ｘのリソース割り当ては、例えば１スロット及び１サブチャネルのブロックを単位として行われる。

端末装置ｖ１は、センシング期間において他の端末装置ｖ２〜ｖ８が使用するビジーのリソースを特定する。そして、送信すべきパケットが発生すると、端末装置ｖ１は、選択ウインドウを設定する。選択ウインドウ内では、センシング期間におけるセンシングの結果から、例えば端末装置ｖ２、ｖ８が使用する可能性が高いリソースが除外される。さらに、端末装置ｖ１と端末装置ｖ２は近隣に位置しており、端末装置ｖ２は、端末装置ｖ１の範囲内端末装置であるため、端末装置ｖ２が使用するリソースと時間的に重なるリソースが除外される。すなわち、図７において斜線で示すリソースが除外される。そして、選択ウインドウ内において除外されずに残った例えばリソース１５１が選択され、端末装置ｖ１は、リソース１５１を用いてパケットを送信する。

端末装置ｖ１がリソース１５１を用いてパケットを送信するため、同じスロットを使用する端末装置ｖ８は、端末装置ｖ１から送信されるパケットを受信しない。しかしながら、端末装置ｖ１と端末装置ｖ８は、互いに距離が離れており、端末装置ｖ８は、そもそも端末装置ｖ１が送信するパケットの宛先にならない可能性もある。このため、端末装置ｖ１と端末装置ｖ８が同時に送信を実行することにより影響は限定的である。

これに対して、端末装置ｖ１と端末装置ｖ２は近隣に位置しており、端末装置ｖ２は、端末装置ｖ１が送信するパケットの宛先になる可能性が高い。上記のようなリソース選択によれば、端末装置ｖ１と端末装置ｖ２が同時に送信を実行しないため、端末装置ｖ１が送信するパケットは端末装置ｖ２によって受信可能であり、反対に端末装置ｖ２が送信するパケットは端末装置ｖ１によって受信可能である。つまり、所定範囲内の端末装置が互いに異なるタイミングで送信を実行するため、所定範囲内での例えばＰＲＲなどのデータの受信率が高くなる。

以上のように、本実施の形態によれば、端末装置は、各端末装置の位置情報に基づいて、自装置から所定範囲内に位置する端末装置と時間的に重ならないリソースを選択してパケットを送信する。このため、近隣に位置する端末装置が同時に送信を実行することがなく、端末装置が半二重通信する場合でも、所定範囲内の端末装置から送信されるパケットの受信可能性を高めることができる。換言すれば、データの受信率を向上することができる。

（実施の形態２）
実施の形態２の特徴は、選択されるリソースの時間幅において、選択される周波数帯域における受信信号強度と、選択されない周波数帯域における受信信号強度とを考慮して最終的にリソースを選択する点である。

実施の形態２に係る無線通信システムの構成は、実施の形態１（図１）と同様であるため、その説明を省略する。

図８は、実施の形態２に係る端末装置１００の構成を示すブロック図である。図８において、図５と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図８に示す端末装置１００は、図５に示す端末装置１００の位置情報管理部１１３及び使用リソース制御部１１４に代えて、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）測定部２０１及び使用リソース制御部２０２を有する。

ＲＳＳＩ測定部２０１は、ＲＳＳＩをスロットごと及びサブチャネルごとに測定する。すなわち、ＲＳＳＩ測定部２０１は、Ｖ２Ｘに使用されるリソースの各ブロックについて、端末装置１００宛ての所望信号と端末装置１００宛てではない雑音信号とを含む受信信号の強度を示すＲＳＳＩを測定する。ＲＳＳＩが大きいブロックは、端末装置１００の近隣に位置する端末装置が使用するリソースであると考えられ、ＲＳＳＩが小さいブロックは、端末装置１００の近隣に位置する端末装置が使用しないリソースであると考えられる。なお、ＲＳＳＩ測定部２０１は、ＲＳＳＩの代わりに他の無線通信に関する指標を測定しても良い。すなわち、ＲＳＳＩ測定部２０１は、例えばＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power）又はＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality）などをＲＳＳＩの代わりに測定しても良い。

使用リソース制御部２０２は、センシング部１１２によるセンシングの結果とリソースのブロックごとのＲＳＳＩとに基づいて、端末装置１００が信号の送信に使用するリソースを決定する。具体的には、使用リソース制御部２０２は、送信すべきパケットが発生した場合に、パケットの許容遅延に応じた選択ウインドウを設定する。そして、使用リソース制御部２０２は、センシングの結果に基づいて選択ウインドウ内のアイドルのリソースを特定し、アイドルのリソースからパケットの送信に使用するリソースを選択する。このとき、使用リソース制御部２０２は、パケットの送信に使用するリソースの候補ごとに、パケットの送信に使用するブロック（以下「帯域内ブロック」という）のＲＳＳＩと、帯域内ブロックとスロットが同じでサブチャネルが異なるブロック（以下「帯域外ブロック」という）のＲＳＳＩとに基づいて、総合受信強度を算出する。そして、使用リソース制御部２０２は、総合受信強度が最も小さくなるリソースの候補をパケットの送信に使用するリソースと決定する。

具体的には、使用リソース制御部２０２は、例えば下記の式（１）に示す総合受信強度Ｐ_RSSI,iをリソースの候補ごとに算出する。
Ｐ_RSSI,i＝α_iＰ_in＋β_iＰ_out／γ ・・・（１）

ただし、式（１）において、ｉは端末装置のインデックスを示し、Ｐ_inは帯域内ブロックのＲＳＳＩの合計値を示し、Ｐ_outは帯域外ブロックのＲＳＳＩの合計値を示す。また、α_ｉ及びβ_iはそれぞれＰ_inとＰ_outの重み付け係数であり、α_i＋β_i＝１を満たす。γは帯域外ブロックのＲＳＳＩを正規化するための係数である。帯域外ブロックのＲＳＳＩを正規化するのは、帯域内ブロックの数はパケット送信に使用されるブロック数で一定であるのに対し、帯域内ブロックとスロットが同じブロックである帯域外ブロックの数は、帯域内ブロックの配置位置によって一定ではないからである。

使用リソース制御部２０２は、上式（１）の総合受信強度をアイドルのリソースから選択される使用リソースの候補ごとに算出し、総合受信強度が最小になる場合の候補を使用リソースと決定する。

次いで、上記のように構成された端末装置１００によるパケット送信処理について、図９に示すフロー図を参照しながら説明する。図９において、図６と同じ部分には同じ符号を付し、その詳しい説明を省略する。

パケットの送信が実行されていないセンシング期間には、センシング部１１２によって、Ｖ２Ｘに用いられる周波数帯域のセンシングが実行される（ステップＳ１０２）。センシング期間においては、ＲＳＳＩ測定部２０１によって、リソースのブロックごとのＲＳＳＩが測定される。この期間に測定されたＲＳＳＩが後述する総合受信強度の算出に用いられる。

そして、送信すべきパケットが発生すると、使用リソース制御部２０２によって、パケットに許容される遅延時間に応じた時間幅の選択ウインドウが設定される（ステップＳ１０３）。そして、使用リソース制御部２０２によって、センシング期間におけるセンシング結果に基づいて、選択ウインドウ内のアイドルのリソースが抽出される。すなわち、センシング期間において他の端末装置が使用するビジーのリソースの周期性に従って、選択ウインドウ内のリソースから他の端末装置が使用する可能性が高いリソースが除外され、残ったアイドルのリソースが抽出される。さらに、使用リソース制御部２０２によって、アイドルのリソースから使用リソースの候補が順次設定され、使用リソースの候補ごとに総合受信強度が算出される（ステップＳ２０１）。

すなわち、パケットの送信に使用可能な使用リソースの候補ごとに、上式（１）によって総合受信強度が算出される。このとき、帯域内ブロックのＲＳＳＩの合計値Ｐ_in及び帯域外ブロックのＲＳＳＩの合計値Ｐ_outは、センシング期間に測定されたブロックごとのＲＳＳＩから推定される。総合受信強度は、それぞれの使用リソースの候補に対応する時間幅におけるＲＳＳＩの大きさを示すため、総合受信強度が小さい時間では、近隣の端末装置が信号を送信する可能性が小さい。そこで、使用リソース制御部２０２によって、総合受信強度が最小となる候補が使用リソースと決定される（ステップＳ２０２）。

使用リソース制御部２０２によって決定されたリソース割り当ては、送信制御部１１５へ通知され、送信制御部１１５によって、割り当てられたリソースを使用してパケットを送信するように制御される。そして、パケットは、無線通信部１３０からアンテナを介して送信される（ステップＳ１０６）。

このように、ブロックごとのＲＳＳＩに基づいて、近隣の端末装置が信号を送信する可能性が小さい時間のリソースを使用リソースと決定することにより、近隣に位置する複数の端末装置が同時に送信を実行する可能性を低減することができる。結果として、端末装置１００から送信されるパケットの近隣の端末装置における受信可能性を向上するとともに、近隣の端末装置から送信されるパケットの端末装置１００における受信可能性を向上することができる。つまり、端末装置１００から所定範囲内でのデータの受信率を向上することができる。

図１０は、実施の形態２に係るリソース選択の具体例を示す図である。図１０に示すように、Ｖ２Ｘに使用されるリソースは、時間方向ではスロットを単位としており、周波数方向ではサブチャネルを単位としている。Ｖ２Ｘのリソース割り当ては、例えば１スロット及び１サブチャネルのブロックを単位として行われる。

端末装置１００は、センシング期間において他の端末装置が使用するビジーのリソースを特定する。そして、送信すべきパケットが発生すると、端末装置１００は、選択ウインドウを設定する。選択ウインドウ内では、センシング期間におけるセンシングの結果から、他の端末装置が使用する可能性が高いリソースが除外される。図１０においては、選択ウインドウ内に除外されるリソースがないものとして説明を続ける。

送信すべきパケットが例えばブロック４個分のリソースを使用する場合、図１０に示すように、（ｋ₁，ｌ₁）のブロックを起点とするリソース２５１や（ｋ₂，ｌ₂）のブロックを起点とするリソース２５２などの使用リソースの候補がある。これらの使用リソースの候補は、起点となるブロックと時間方向及び周波数方向のサイズとによって識別可能である。使用リソース制御部２０２は、これらの使用リソースの候補ごとに、上式（１）の総合受信強度を算出する。

具体的には、例えばリソース２５１が使用リソースの候補である場合には、リソース２５１のＲＳＳＩの合計値が帯域内ブロックのＲＳＳＩの合計値Ｐ_inとなり、帯域内ブロックと時間が重なる図中斜線で示すブロックのＲＳＳＩの合計値が帯域外ブロックのＲＳＳＩの合計値Ｐ_outとなる。同様に、例えばリソース２５２が使用リソースの候補である場合には、リソース２５２のＲＳＳＩの合計値が帯域内ブロックのＲＳＳＩの合計値Ｐ_inとなり、帯域内ブロックと時間が重なる図中縦線で示すブロックのＲＳＳＩの合計値が帯域外ブロックのＲＳＳＩの合計値Ｐ_outとなる。

このように、使用リソースの候補ごとに総合受信強度が算出され、最終的に総合受信強度が最小となる候補がパケットの送信に使用されるリソースと決定される。総合受信強度が最小であれば、近隣の端末装置が同じ時間に送信を実行する可能性が小さいため、所定範囲内での例えばＰＲＲなどのデータの受信率が高くなる。

以上のように、本実施の形態によれば、端末装置は、リソースのブロックごとのＲＳＳＩに基づいて、自装置の近隣の端末装置が同時に送信を実行する可能性が小さくなるリソースを選択してパケットを送信する。このため、端末装置が半二重通信する場合でも、所定範囲内の端末装置から送信されるパケットの受信可能性を高めることができる。換言すれば、データの受信率を向上することができる。

なお、上記実施の形態２においては、総合受信強度が最小となる候補を最終的な使用リソースと決定するものとしたが、必ずしも最小の総合受信強度に対応する候補を使用リソースとしなくても良い。すなわち、例えば総合受信強度が小さい方から所定数番目までの候補からランダムに使用リソースを選択するようにしても良い。こうすることにより、近隣に位置する複数の端末装置が同一の使用リソースを選択する可能性を低減することができる。

また、上記各実施の形態においては、リソースの時間方向の単位をスロットとし、周波数方向の単位をサブチャネルとしたが、時間単位及び周波数単位はこれらに限定されない。例えば、時間単位としては、複数のスロットを含むサブフレームやフレームを用いることも可能である。また、スロットより小さい単位であるミニスロットを用いることも可能である。

さらに、上記各実施の形態においては、各端末装置が自律的にリソースを割り当てる場合について説明したが、移動体通信システムの基地局装置や代表の端末装置が集中的にリソースを割り当てる場合にも、上記各実施の形態と同様のリソース選択をすることができる。すなわち、例えば基地局装置が、複数の端末装置の位置情報を管理し、近隣に位置する端末装置が同時に送信を実行することがないようにリソースを割り当てたり、複数の端末装置からＲＳＳＩの報告を受けて、総合受信強度が小さくなるようにリソースを割り当てたりすることも可能である。

１１０プロセッサ
１１１受信制御部
１１２センシング部
１１３位置情報管理部
１１４、２０２使用リソース制御部
１１５送信制御部
１２０メモリ
１３０無線通信部
２０１ＲＳＳＩ測定部

Claims

自装置がデータの送信に使用する第１のリソースと自装置の近隣に位置する他の通信装置がデータの送信に使用する第２のリソースとが時間的に重ならないように前記第１のリソースを選択する選択部と、
前記選択部によって選択された第１のリソースを使用してデータを送信する送信部と
を有することを特徴とする通信装置。
前記選択部は、
自装置と通信可能な範囲の通信装置の位置情報を管理する管理部を有し、
位置情報に基づいて、前記第２のリソースとは異なる時間の前記第１のリソースを選択することを特徴とする請求項１記載の通信装置。
前記選択部は、
自装置から所定範囲内に位置する他の通信装置がデータの送信に使用する前記第２のリソースとは異なる時間の前記第１のリソースを選択することを特徴とする請求項２記載の通信装置。
前記選択部は、
リソースを構成する時間単位ごと及び周波数単位ごとの受信信号強度を測定する測定部を有し、
前記第１のリソースの候補となる候補リソースごとに、候補リソースの受信信号強度と、候補リソースと時間が同じで周波数が異なるリソースの受信信号強度とに応じた総合受信強度を算出し、総合受信強度が所定の基準を満たす候補リソースを前記第１のリソースと決定することを特徴とする請求項１記載の通信装置。
前記選択部は、
総合受信強度が最小となる候補リソースを前記第１のリソースと決定することを特徴とする請求項４記載の通信装置。
第１の端末装置と前記第１の端末装置の近隣に位置する第２の端末装置とを有する無線通信システムであって、
前記第１の端末装置は、
自装置がデータの送信に使用する第１のリソースと前記第２の端末装置がデータの送信に使用する第２のリソースとが時間的に重ならないように前記第１のリソースを選択する選択部と、
前記選択部によって選択された第１のリソースを使用してデータを送信する送信部と
を有することを特徴とする無線通信システム。
通信装置がデータの送信に使用する第１のリソースと前記通信装置の近隣に位置する他の通信装置がデータの送信に使用する第２のリソースとが時間的に重ならないように前記第１のリソースを選択し、
選択された第１のリソースを使用してデータを送信する
処理を有することを特徴とするリソース選択方法。