KR20150013623A - 무선 통신 시스템, 무선 기지국 장치, 단말 장치 및 무선 리소스의 할당 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템, 무선 기지국 장치, 단말 장치 및 무선 리소스의 할당 방법 Download PDF

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Abstract

제1 및 제2 무선 기지국 장치와, 제1 내지 제3 단말 장치를 구비한 무선 통신 시스템에 있어서, 상기 제1 무선 기지국 장치는, 상기 제1 단말 장치가 상기 제1 무선 기지국 장치를 통하지 않고 상기 제2 단말 장치와 제2 무선 통신을 행할 때, 상기 제1 단말 장치가 상기 제1 무선 기지국 장치를 통하여 제1 무선 통신을 행할 때에 할당되는 제1 무선 리소스에 대해 제2 무선 리소스를 상기 제1 단말 장치에 할당하는 무선 리소스 제어부와, 상기 제2 무선 리소스의 할당 정보를 상기 제1 단말 장치에 송신하는 제1 송신부를 구비하고, 상기 제1 단말 장치는, 상기 할당 정보를 상기 제1 무선 기지국 장치로부터 수신하는 수신부를 구비하고, 상기 제2 무선 리소스는, 상기 제2 무선 기지국 장치에 있어서 상기 제3 단말 장치가 상기 제2 무선 통신을 행할 때에 할당되는 제3 무선 리소스와 동일하거나 또는 일부가 중복된다.

Description

무선 통신 시스템, 무선 기지국 장치, 단말 장치 및 무선 리소스의 할당 방법{WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM, WIRELESS BASE STATION DEVICE, TERMINAL DEVICE, AND METHOD FOR ALLOCATING WIRELESS RESOURCES}
본 발명은, 무선 통신 시스템, 무선 단국 장치, 무선 중계국 장치 및 무선 리소스의 할당 방법에 관한 것이다.
현재, 휴대 전화 시스템이나 무선 LAN(Local Area Network) 등의 무선 통신 시스템이 널리 이용되고 있다. 또한, 무선 통신의 분야에서는, 통신 속도나 통신 용량을 더욱 향상시키기 위해, 차세대의 통신 기술에 대해 계속적인 논의가 행해져 있다. 예를 들어, 표준화 단체인 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서는, LTE(Long Term Evolution)라고 불리는 통신 규격이나, LTE를 베이스로 한 LTE-A(LTE-Advances)라고 불리는 통신 규격의 표준화가 완료 또는 검토되고 있다.
이와 같은 무선 통신의 분야에 있어서는, Device to Device 통신(이하, 「D2D 통신」이라고 칭하는 경우가 있음)이라고 불리는 기술이 있다. D2D 통신은, 예를 들어, 기지국을 통하지 않고, 단말기간에서 직접 통신을 행하는 무선 통신 기술이다.
3GPP에 있어서도, D2D 통신을 실현하는 구조에 대해 활발한 논의가 행해져 있다. 예를 들어, 3GPP에 있어서는, D2D 통신에서 사용하는 주파수 채널에 대해, 기지국과 단말기가 통신할 때에 사용되는 주파수 채널과 동일한 주파수 채널이 사용되는 것이 논의되고 있다.
그러나, D2D 통신에서 사용하는 주파수 채널과, 기지국과 단말기 사이의 무선 통신(이하, 「기지국 단말기간 통신」이라고 칭하는 경우가 있음)에서 사용되는 주파수 채널이 동일한 경우, D2D 통신과 기지국 단말기간 통신 사이에서 간섭이 발생하는 경우가 있다.
도 17은 2개의 통신 사이에서 간섭이 발생하는 경우의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 17의 예에서는, 2개의 단말기(600-1, 600-2)는, 2개의 기지국(100-1, 100-2)에 있어서의 서비스 에어리어의 범위에 각각 걸쳐서 D2D 통신을 행하고 있다. 또한, 단말기(600-3)는 기지국(500-2)과의 사이에서 무선 통신을 행하고 있다.
이 경우에서, 단말기(600-3)는 기지국(500-2)으로부터 송신된 무선 신호를 수신하고(도 17에서 Y1), 단말기(600-2)로부터 단말기(600-1)에 송신된 무선 신호도 수신하는(도 17에서 X1) 경우도 있다.
단말기(600-2)로부터 단말기(600-1)에의 무선 통신에서 사용되는 주파수 채널과, 기지국(500-2)으로부터 단말기(600-3)에의 무선 통신에서 사용되는 주파수 채널이 동일한 경우, 2개의 신호(예를 들어 X1과 Y1)는 서로 간섭하게 된다.
마찬가지로, 단말기(600-1)로부터 단말기(600-2)에의 무선 통신에 사용되는 주파수 채널과, 단말기(600-3)로부터 기지국(500-2)에의 무선 통신에 사용되는 주파수 채널이 동일한 경우를 생각한다. 이 경우, 기지국(500-2)이, 단말기(600-1)로부터 송신된 무선 신호(예를 들어 도 17의 X2)를 수신하였을 때, 그 무선 신호와 단말기(600-3)로부터 송신된 무선 신호(예를 들어 도 17의 Y2)가 서로 간섭한다.
이와 같은 간섭 문제에 대해, 3GPP에서는, 기지국에서 D2D 통신의 무선 리소스의 스케줄링을 행하는 것도 논의되고 있다.
3GPP TS36.211V10.4.0(2011-12) 3GPP TS36.212V10.5.0(2012-3) 3GPP TS36.213V10.5.0(2012-3) 3GPP TS36.214V10.1.0(2012-3) 3GPP RP-120417
그러나, 기지국이 D2D 통신의 무선 리소스에 대한 스케줄링을 행하는 경우, 단말기는 기지국의 서비스 에어리어 내에서 D2D 통신을 행하게 된다. 이 경우, D2D 통신을 행하는 단말기가 기지국의 서비스 에어리어 밖으로 이동했을 때, D2D 통신을 행할 수 없게 된다.
또한, 기지국이 D2D 통신의 무선 리소스에 대한 스케줄링을 행하는 경우, 기지국은 무선 리소스의 스케줄링에 대해 복잡한 처리가 되는 경우가 있다. 예를 들어, 기지국은 자신이 관여하지 않는 D2D 통신에 대한 무선 리소스의 할당과, 관리 하의 단말기에 대한 무선 리소스의 할당의 양쪽을 고려해서 스케줄링을 행하기 때문이다.
따라서, 본 발명의 하나의 목적은, 간섭을 회피하도록 한 무선 통신 시스템, 무선 기지국 장치, 단말 장치 및 무선 리소스의 할당 방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 무선 기지국 장치의 서비스 에어리어 내에 단말 장치가 존재하는지 여부에 관계없이, 단말 장치가 D2D 통신을 행할 수 있는 무선 통신 시스템, 무선 기지국 장치, 단말 장치 및 무선 리소스의 할당 방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 복잡한 처리를 행하지 않고 D2D 통신을 행할 수 있는 무선 통신 시스템, 무선 기지국 장치, 단말 장치 및 무선 리소스의 할당 방법을 제공하는 데 있다.
일 형태에 의하면, 제1 및 제2 무선 기지국 장치와, 제1 내지 제3 단말 장치를 구비한 무선 통신 시스템에 있어서, 상기 제1 무선 기지국 장치는, 상기 제1 단말 장치가 상기 제1 무선 기지국 장치를 통하지 않고 상기 제2 단말 장치와 제2 무선 통신을 행할 때, 상기 제1 단말 장치가 상기 제1 무선 기지국 장치를 통하여 제1 무선 통신을 행할 때에 할당되는 제1 무선 리소스에 대해 제2 무선 리소스를 상기 제1 단말 장치에 할당하는 무선 리소스 제어부와, 상기 제2 무선 리소스의 할당 정보를 상기 제1 단말 장치에 송신하는 제1 송신부를 구비하고, 상기 제1 단말 장치는, 상기 할당 정보를 상기 제1 무선 기지국 장치로부터 수신하는 수신부를 구비하고, 상기 제2 무선 리소스는, 상기 제2 무선 기지국 장치에 있어서 상기 제3 단말 장치가 상기 제2 무선 통신을 행할 때에 할당되는 제3 무선 리소스와 동일하거나 또는 일부가 중복된다.
간섭을 회피하도록 한 무선 통신 시스템, 무선 기지국 장치, 단말 장치 및 무선 리소스의 할당 방법을 제공할 수 있다. 또한, 무선 기지국 장치의 서비스 에어리어 내에 단말 장치가 존재하는지 여부에 관계없이, 단말 장치가 D2D 통신을 행할 수 있는 무선 통신 시스템, 무선 기지국 장치, 단말 장치 및 무선 리소스의 할당 방법을 제공할 수 있다. 또한, 복잡한 처리를 행하지 않고 D2D 통신을 행할 수 있는 무선 통신 시스템, 무선 기지국 장치, 단말 장치 및 무선 리소스의 할당 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 무선 통신 시스템의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 2는 무선 통신 시스템의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 3은 무선 기지국 장치의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 4는 단말 장치의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 5는 무선 기지국 장치에 있어서의 동작예를 나타내는 흐름도이다.
도 6의 (A) 및 도 6의 (B)는 무선 리소스의 할당예를 나타내는 도면이다.
도 7의 (A) 및 도 7의 (B)는 무선 리소스의 할당예를 나타내는 도면이다.
도 8의 (A) 내지 도 8의 (D)는 무선 리소스의 할당예를 나타내는 도면이다.
도 9는 무선 리소스의 할당 범위의 예를 나타내는 도면이다.
도 10의 (A) 내지 도 10의 (C)는 무선 리소스의 할당예를 나타내는 도면이다.
도 11의 (A) 및 도 11의 (B)는 디폴트용 무선 리소스의 할당예를 나타내는 도면이다.
도 12는 무선 통신 시스템의 동작예를 나타내는 시퀀스도이다.
도 13은 액세스 제어 방법의 동작예를 나타내는 흐름도이다.
도 14는 무선 리소스의 할당예를 나타내는 도면이다.
도 15는 무선 리소스의 할당예를 나타내는 도면이다.
도 16은 무선 통신 시스템의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 17은 간섭의 예를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
[제1 실시 형태]
도 1은 제1 실시 형태에 있어서의 무선 통신 시스템(10)의 구성예를 나타내는 도면이다. 무선 통신 시스템(10)은, 제1 및 제2 무선 기지국 장치(100-1, 100-2)와, 제1 내지 제3 단말 장치(200-1 내지 200-3)를 구비한다. 예를 들어, 제1 단말 장치(200-1)와 제2 단말 장치(200-2)는 제1 무선 기지국 장치(100-1)의 서비스 에어리어 내에 위치하고, 제3 단말 장치(200-3)는 제2 무선 기지국 장치(100-2)의 서비스 에어리어 내에 위치한다.
제1 단말 장치(200-1)와 제2 단말 장치(200-2)는, 제1 무선 기지국 장치(100-1)를 통하지 않고 서로 무선 통신을 행할 수 있다. 또한, 제3 단말 장치(200-3)도, 제2 무선 기지국 장치(100-2)를 통하지 않고 무선 통신을 행할 수 있다. 제1 및 제2 단말 장치(200-1, 200-2)는 제1 무선 기지국 장치(100-1)와 무선 통신을 행할 수도 있고, 제3 단말 장치(200-3)는 제2 무선 기지국 장치(100-2)와 무선 통신을 행할 수 있다.
제1 무선 기지국 장치(100-1)는 무선 리소스 제어부(170)와 제1 송신부(171)를 구비한다.
무선 리소스 제어부(170)는, 제1 단말 장치(200-1)가 제1 무선 기지국 장치(100-1)를 통하지 않고 제2 단말 장치(200-2)와 제2 무선 통신을 행할 때, 제1 단말 장치(200-1)가 제1 무선 기지국 장치(100-1)를 통하여 제1 무선 통신을 행할 때에 할당되는 제1 무선 리소스(R1)에 대해 제2 무선 리소스(R2)를 제1 단말 장치(200-1)에 할당한다.
제1 송신부(171)는, 제2 무선 리소스(R2)의 할당 정보를 제1 단말 장치(200-1)에 송신한다.
제1 단말 장치(200-1)는, 제2 무선 리소스(R2)의 할당 정보를 수신하는 수신부(270)를 구비한다.
여기서, 무선 리소스 제어부(170)에 의해 할당되는 제2 무선 리소스(R2)에 대해서는, 제2 무선 기지국 장치(100-2)에 있어서 제3 단말 장치(200-3)가 제2 무선 통신을 행할 때에 할당되는 제3 무선 리소스(R3)와 동일하거나 또는 일부가 중복된다.
예를 들어, 제2 무선 리소스(R2)와 제3 무선 리소스(R3)가 동일한 경우, 제1 무선 기지국 장치(100-1)가 제1 단말 장치(200-1)에 할당하는 무선 리소스와, 제2 무선 기지국 장치(100-2)가 제3 단말 장치(200-3)에 할당하는 무선 리소스가 동일해진다.
따라서, 제2 무선 기지국 장치(100-2)와 제3 단말 장치(200-3)의 기지국 단말기간 통신에서 사용되는 무선 리소스와, 제1 단말 장치(200-1)가 제2 무선 통신에서 사용하는 무선 리소스는 다른 것이 된다.
따라서, 이와 같은 무선 리소스의 할당에 의해, 제1 단말 장치(200-1)에 있어서의 제2 무선 통신과, 제2 무선 기지국 장치(100-2)에 있어서의 기지국 단말기간 통신은, 무선 신호가 서로 영향을 주지 않고, 간섭을 회피시킬 수 있다.
한편, 제2 무선 리소스(R2)와 제3 무선 리소스(R3)에 있어서 일부가 중복되어 있는 경우, 중복되어 있는 부분에 대해서는 상기한 바와 같이, 2개의 통신 사이에서 간섭을 회피시킬 수는 있다.
이러한 경우에서, 중복되어 있지 않은 무선 리소스에 대해서는, 예를 들어, 제1 무선 기지국 장치(100-1)는, 제1 단말 장치(200-1)와의 거리가 임계값 이하일 때에, 제1 단말 장치(200-1)가 제2 무선 통신을 행하기 위한 무선 리소스로서 제2 무선 리소스(R2)를 할당한다. 제1 무선 기지국 장치(100-1)와 제1 단말 장치(200-1)의 거리가 임계값 이하일 때에 제1 단말 장치(200-1)가 제2 단말 장치(200-2)와 제2 무선 통신을 행해도, 제1 단말 장치(200-1)로부터 송신되는 무선 신호는 제2 무선 기지국 장치(100-2)에 도달하지 않는다.
따라서, 이 경우에서도, 제1 단말 장치(200-1)에 있어서의 제2 무선 통신과, 제2 무선 기지국 장치(100-2)에 있어서의 기지국 단말기간 통신은, 무선 신호가 서로 영향을 주지 않고, 간섭을 회피시킬 수 있다.
이상으로부터, 예를 들어, 제1 무선 기지국 장치(100-1)는 제2 무선 리소스(R2)와 제3 무선 리소스(R3)와 동일하거나 또는 일부가 중복되도록 제2 무선 리소스(R2)를 할당함으로써, 간섭을 회피시킬 수 있다.
또한, 제1 무선 기지국 장치(100-1)의 서비스 에어리어 범위 밖에서 제1 단말 장치(200-1)가 제2 무선 통신을 행할 때에, 제1 무선 기지국 장치(100-1)는, 제1 무선 리소스(R1) 또는 제2 무선 리소스(R2) 내에서, 제2 무선 통신을 행하기 위한 무선 리소스를 할당한다.
제1 단말 장치(200-1)가 제1 무선 기지국 장치(100-1)의 서비스 에어리어 범위 밖으로 이동했을 때, 그 무선 리소스를 사용해서 제2 무선 통신을 행함으로써, 간섭을 회피시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 단말 장치(200-1)가 제1 무선 기지국 장치(100-1)의 서비스 에어리어 범위 밖으로 이동하면, 제1 단말 장치(200-1)로부터 송신된 무선 신호는 제1 무선 기지국 장치(100-1)에 도달하지 않는다. 따라서, 제1 무선 기지국 장치(100-1)에 있어서의 기지국 단말기간 통신과, 제1 단말 장치(200-1)에 있어서의 제2 무선 통신 사이에서는 간섭을 회피시킬 수 있다.
또한, 제1 무선 기지국 장치(100-1)와 제1 단말 장치(200-1)는, 제2 무선 리소스(R2)의 할당 시에, 제어 신호를 교환하는 것을 행하지 않는다. 따라서, 제어 신호의 교환에 의해 제1 무선 기지국 장치(100-1)와 제1 단말 장치(200-1)에서 처리를 행하는 경우와 비교하여, 제1 무선 기지국 장치(100-1)와 제1 단말 장치(200-1)는 이러한 처리를 행하지 않으므로, 복잡한 처리를 행하지 않고 제2 무선 통신을 행할 수 있다.
[제2 실시 형태]
다음에 제2 실시 형태에 대해 설명한다.
<무선 통신 시스템의 구성예>
최초로 제2 실시 형태에 있어서의 무선 통신 시스템의 구성예에 대해 설명한다.
도 2는 제2 실시 형태에 있어서의 무선 통신 시스템(10)의 구성예를 나타내는 도면이다. 무선 통신 시스템(10)은 무선 기지국 장치(이하, 「기지국」이라고 칭하는 경우가 있음)(100-1, 100-2)와, 단말 장치(이하, 「단말기」라고 칭하는 경우가 있음)(200-1 내지 200-3)를 구비한다.
기지국(100-1, 100-2)은 단말기(200-1 내지 200-3)와 무선 접속해서 무선 통신을 행하는 무선 통신 장치이다. 또한, 기지국(100-1, 100-2)은 1개 또는 복수의 셀 범위 내에서, 단말기(200-1 내지 200-3)에 대해 음성 통신이나 영상 배신 등의 다양한 서비스를 제공할 수 있다. 또한, 기지국(100-1, 100-2)은 단말기(200-1 내지 200-3)가 D2D 통신을 행할 때에 이용되는 무선 리소스의 할당도 행한다. 그 상세는 후술한다.
단말기(200-1 내지 200-3)는 기지국(100-1, 100-2)과 각각 무선 접속하여, 무선 통신을 행하는 무선 통신 장치이다. 또한, 단말기(200-1 내지 200-3)는, 서로 D2D 통신을 행할 수도 있다. 단말기(200-1 내지 200-3)는, 예를 들어, 휴대 전화기나 정보 휴대 단말 장치 등이다.
도 2의 예에서는, 2개의 단말기(200-1, 200-2)가 D2D 통신을 행하고, 단말기(200-3)가 기지국(100-2)과 무선 통신을 행하고 있다. 단, D2D 통신을 행하고 있는 단말기(200-1, 200-2)는, 각 기지국(100-1, 100-2)의 서비스 에어리어(또는 통신 범위)에서, 각 기지국(100-1, 100-2)과 무선 통신을 행할 수도 있다. 또한, 단말기(200-3)에 대해서도, 다른 단말기(200-1, 200-2)와 각각 D2D 통신을 행할 수 있다.
또한, 도 2에 있어서, 「Macro cell#1」, 「Macro cell#2」로 표기되어 있지만 특별한 언급이 없는 한, 「Macro cell#1」, 「Macro cell#2」를 기지국(100-1), 기지국(100-2)이라고 각각 칭하는 경우가 있다.
또한, 기지국(100-1, 100-2)에 대해서도, 특별한 언급이 없는 한, 기지국(100)이라고 칭하는 경우가 있다. 단말기(200-1 내지 200-3)에 대해서도, 특별한 언급이 없는 한, 단말기(200)라고 칭하는 경우가 있다.
또한, 기지국(100)으로부터 단말기(200)에의 통신 링크를 하향 통신 링크(DL : Down Link), 단말기(200)로부터 기지국에의 통신 링크를 상향 통신 링크(UL : Up Link)라고 칭하는 경우가 있다.
또한, 도 2의 예에 있어서, 2개의 기지국(100-1, 100-2)의 예를 나타내고 있지만, 1개의 기지국이어도 좋고, 3개 이상의 기지국이 존재해도 좋다. 단말기에 대해서도, 도 2의 예에서는, 3대의 예를 나타내고 있지만, 1 또는 2대, 또는 4대 이상의 단말기가 존재해도 좋다.
여기서, D2D 통신이란, 예를 들어, 단말기(200)가 기지국(100)을 통하지 않고 직접, 다른 단말기와의 사이에서 행하는 무선 통신이다. D2D 통신은, 예를 들어, 3GPP에 있어서는, Device to Device 통신으로 표기되지만, 본 제2 실시 형태를 포함하는 다른 실시 형태에 있어서는, Device to Device 통신을 D2D 통신으로 표기해서 설명하는 것으로 한다.
<무선 기지국 장치>
다음에 제2 실시 형태에 있어서의 기지국(100)의 구성예에 대해 설명한다.
도 3은 기지국(100)의 구성예를 나타내는 도면이다. 기지국(100)은 패킷 생성부(101), MAC(Media Access Scheduling) 스케줄링부(102), 부호화부(103), 변조부(104), 다중화부(105), IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)부(106), 무선 처리부(107), 안테나(108), 무선 리소스 제어부(110), MAC 제어부(111)를 구비한다. 또한, 기지국(100)은 안테나(115), 무선 처리부(116), FFT(Fast Fourier Transform)부(117), 복조부(118), 복호화부(119), MAC, RLC(Radio Link Control)부(120)를 구비한다.
또한, 제1 실시 형태에 있어서의 무선 리소스 제어부(170)는, 예를 들어, 무선 리소스 제어부(110)에 대응한다. 또한, 제1 실시 형태에 있어서의 제1 송신부(171)는, 예를 들어, 패킷 생성부(101), MAC 스케줄링부(102), 부호화부(103), 변조부(104), 다중화부(105), IFFT부(106), 무선 처리부(107) 및 안테나(108)에 대응한다.
패킷 생성부(101)는, 유저 데이터와, 무선 리소스 제어부(110)로부터 출력된 D2D용 리소스 정보에 대해 유저 데이터와 D2D용 리소스 정보를 포함하는 송신 패킷을 생성한다. 유저 데이터는, 예를 들어, 음성 데이터나 영상 데이터 등이다. 또한, D2D용 리소스 정보는, 예를 들어, 무선 리소스 제어부(110)에 의해 할당된 D2D 통신용의 무선 리소스 정보이다. D2D용 리소스 정보의 상세는 후술한다. 패킷 생성부(101)는 송신 패킷으로서, 예를 들어 MAC 패킷 등을 생성한다.
MAC 스케줄링부(102)는 MAC 제어부(111)로부터의 지시에 기초하여, 패킷 생성부(101)로부터 출력된 유저 데이터나 D2D 리소스 정보를 스케줄링한다. 또한, MAC 스케줄링부(102)는 MAC 제어부(111)로부터 출력된 제어 정보[예를 들어 RRC(Radio Resource Control) 제어 정보나 MAC-CE(Media Access Control-Control Element) 제어 정보]도 스케줄링한다. 예를 들어, MAC 스케줄링부(102)는 PDSCH(Physical Down Link Shared Channel)나 PUSCH(Physical Up Link Shared Channel) 등의 공유 채널의 무선 리소스 상에 유저 데이터 등을 할당하거나 하여, 스케줄링을 행한다. MAC 스케줄링부(102)는 스케줄링한 송신 패킷을 부호화부(103)에 출력한다.
부호화부(103)는 송신 패킷 내의 유저 데이터 등에 대해 오류 정정 부호화를 행한다. 오류 정정 부호화의 부호화 방식이나 부호화율 등은, 예를 들어, 무선 리소스 제어부(110)에서 생성된 무선 리소스의 할당 정보(이하, 「리소스 할당 정보」라고 칭하는 경우가 있음)에 포함되어 있고, 예를 들어, 부호화부(103)는 무선 리소스 제어부(110)로부터 이 정보를 수취하여, 오류 정정 부호화를 행할 수 있다. 부호화부(103)는 부호화된 유저 데이터 등을 변조부(104)에 출력한다.
변조부(104)는 오류 정정 부호화된 유저 데이터나 D2D 리소스 정보 등에 대해 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)나 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 등의 변조 처리를 행한다. 예를 들어, 변조 방식에 대해서도, 리소스 할당 정보에 포함되어 있고, 변조부(104)는 무선 리소스 제어부(110)로부터 할당 정보를 수취하여, 변조 처리를 행할 수 있다. 변조부(104)는 변조 후의 송신 패킷을 다중화부(105)에 출력한다.
다중화부(105)는 변조부(104)로부터의 출력과, MAC 제어부(111)로부터 출력된 개별 제어 정보를 다중화하고, 다중화 신호를 IFFT부(106)에 출력한다. 또한, 다중화부(105)는 무선 리소스 제어부(110)로부터 통지 정보를 입력하고, 통지 정보도 다중화하여, 다중화 신호를 IFFT부(106)에 출력한다.
예를 들어, 개별 제어 정보는 무선 리소스의 할당 정보를 포함하고, PDCCH(Physical Down Link Control Channel) 채널 등의 제어 채널을 이용하여, 제어 신호로서 단말기(200)에 송신된다. 또한, 통지 정보는, 예를 들어, BCH(Broadcast Channel) 채널을 이용하여, 브로드 캐스트에 의해 관리 하의 단말기(200)에 송신된다. 또한, 통지 정보에는, 예를 들어, 무선 리소스 제어부(110)에 의해 할당된 D2D 리소스 정보가 포함되는 경우도 있다. 상세는 후술한다.
IFFT부(106)는 다중화부(105)로부터의 출력에 대해 역고속 푸리에 변환 처리를 행하고, 주파수 영역의 다중화 신호를 시간 영역의 다중화 신호로 변환한다. IFFT부(106)는 시간 영역의 다중화 신호를 무선 처리부(107)에 출력한다.
무선 처리부(107)는 베이스 밴드 대역의 다중화 신호를 무선 대역의 무선 신호로 변환하고, 무선 신호를 안테나(108)에 출력한다. 그로 인해, 무선 처리부(107)는, 예를 들어, 디지털ㆍ아날로그 변환 회로나, 주파수 변환 회로 등의 각종 회로 등을 포함해도 좋다.
안테나(108)는 무선 처리부(107)로부터 출력된 무선 신호를 단말기(200)에 송신한다. 이에 의해, 유저 데이터나 D2D 리소스 정보 등이 단말기(200)에 송신된다.
무선 리소스 제어부(110)는 기지국(100) 관리 하의 단말기(200)에 대한 다운 링크 통신이나 업 링크 통신에 대한 무선 리소스(예를 들어 주파수와 시간)의 할당을 행한다. 이때, 무선 리소스 제어부(110)는 D2D 통신에 대한 무선 리소스의 할당을 행한다. 예를 들어, 무선 리소스 제어부(110)는, 다른 기지국에서 할당된 D2D용 리소스 정보나 단말기(200)로부터 송신된 피드백 정보 등에 기초하여, D2D용 리소스를 할당할 수 있다.
또한, 단말기(200)가 D2D 통신을 행할 때에 사용하는 무선 리소스를, 예를 들어, 「D2D용 리소스」라고 칭하고, D2D용 리소스에 관한 무선 리소스 정보를, 예를 들어, 「D2D용 리소스 정보」라고 칭하는 경우가 있다.
무선 리소스 제어부(110)는 리소스 할당 정보를 MAC 제어부(111)에 출력한다. 또한, 무선 리소스 제어부(110)는 리소스 할당 정보 중, D2D용 리소스 정보를 패킷 생성부(101)에 출력할 수도 있고, 다중화부(105)에 출력할 수도 있다.
MAC 제어부(111)는, 예를 들어, D2D용 소스 정보 이외의 리소스 할당 정보를 포함하는 개별 제어 정보를 생성하고, 다중화부(105)에 출력한다. 또한, MAC 제어부(111)는 MAC 스케줄링부(102)에 대해, 리소스 할당 정보에 따라서 스케줄링을 행하도록 지시를 출력한다. MAC 제어부(111)는 생성한 제어 정보를 MAC 스케줄링부(102)에 출력할 수도 있다.
한편, 안테나(115)는 단말기(200)로부터 송신된 무선 신호를 수신한다.
무선 처리부(116)는 안테나(115)에서 수신한 무선 대역의 무선 신호를 베이스 밴드 대역의 수신 신호로 변환한다. 그로 인해, 무선 처리부(116)는, 예를 들어, 아날로그/디지털 변환 회로나 주파수 변환 회로 등의 각종 회로를 포함해도 좋다.
FFT부(117)는 무선 처리부(116)로부터 출력된 수신 신호에 대해, 고속 푸리에 변환을 행함으로써, 시간 영역의 수신 신호를 주파수 대역의 수신 신호로 변환한다. FFT부(117)는 고속 푸리에 변환 후의 수신 신호를 복조부(118)에 출력한다.
복조부(118)는 수신 신호에 대해 복조 처리를 행한다. 복조 방식은, 예를 들어, 단말기(200)가 송신한 무선 신호에 대한 변조 방식에 대응한다. 예를 들어, 복조부(118)는 무선 리소스 제어부(110)로부터 리소스 할당 정보를 수취하고, 리소스 할당 정보에 포함되는 변조 방식 등에 따라서 무선 신호를 복조한다.
복호화부(119)는 복조된 수신 신호에 대해 오류 정정 복호화를 행한다. 오류 정정 복호화 방식이나 복호화율 등은, 예를 들어, 무선 리소스 제어부(110)로부터 수취한 리소스 제어 정보에 포함되고, 복호화부(119)는 이 오류 정정 복호화 방식 등에 따라서, 오류 정정 복호화를 행한다.
MAC, RLC부(120)는 복호화 후의 수신 신호로부터 유저 데이터나, 피드백 정보 등을 추출한다. 예를 들어, MAC, RLC부(120)는 추출한 유저 데이터를 상위 제어 장치에 송신하고, 피드백 정보 등을 무선 리소스 제어부(110)에 출력한다.
<단말 장치의 구성예>
다음에 단말기(200)의 구성예에 대해 설명한다.
도 4는 단말기(200)의 구성예를 나타내는 도면이다. 단말기(200)는 안테나(201), 무선 처리부(202), FFT부(203), 제어 채널 복조부(204), 복조부(205), 제어 정보 처리부(206), D2D 통신 제어부(207), 메시지 생성부(208)를 구비한다. 또한, 단말기(200)는 데이터 처리부(210), 스케줄링부(211), 심볼 맵핑부(212), 다중화부(213), FFT부(214), 주파수 맵핑부(215), IFFT부(216), 무선 처리부(217)를 구비한다.
또한, 제1 실시 형태에 있어서의 수신부(270)는, 예를 들어, 안테나(201), 무선 처리부(202), FFT부(203), 제어 채널 복조부(204), 복조부(205)에 대응한다.
안테나(201)는 기지국(100)으로부터 송신된 무선 신호를 수신해서 무선 처리부(202)에 출력한다. 또한, 안테나(201)는 무선 처리부(217)로부터 출력된 무선 신호를 기지국(100)에 송신한다. 또한, 안테나(201)는 D2D 통신을 행하는 다른 단말기로부터 송신된 무선 신호를 수신해서 무선 처리부(202)에 출력하고, 무선 처리부(217)로부터 출력된 무선 신호를, D2D 통신을 행하는 다른 단말기에 송신할 수도 있다.
무선 처리부(202)는 무선 대역의 무선 신호를 베이스 밴드 대역의 수신 신호로 변환한다. 그로 인해, 무선 처리부(202)에 있어서도, 아날로그/디지털 변환 회로나 주파수 변환 회로 등의 각종 회로를 포함해도 좋다.
FFT부(203)는 무선 처리부(202)로부터 출력된 수신 신호에 대해, 고속 푸리에 변환을 행함으로써, 시간 영역의 수신 신호를 주파수 영역의 수신 신호로 변환한다.
제어 채널 복조부(204)는 PDCCH 등의 제어 채널을 이용해서 송신된 제어 신호를 복조한다. 이때, 제어 채널 복조부(204)는 기지국(100)으로부터 송신된 RNTI 정보(예를 들어 MAC-CE 제어 정보에 포함됨)와 일치하는 제어 신호를 추출함으로써, 자국에 대한 제어 신호를 추출할 수 있다. 복조 후의 제어 신호에는 리소스 할당 정보가 포함된다. 제어 채널 복조부(204)는, 예를 들어, 하향 통신 링크의 리소스 할당 정보를 복조부(205)에 출력하고, 상향 통신 링크의 리소스 할당 정보를 스케줄링부(211)에 출력한다.
복조부(205)는 FFT부(203)로부터 출력된 수신 신호에 대해 복조 처리를 행한다. 복조 방식은, 예를 들어, 리소스 할당 정보에 포함되어 있고, 복조부(205)는 제어 채널 복조부(204)로부터 출력된 리소스 할당 정보에 포함되는 복조 방식에 따라서, 복조 처리를 행한다. 또한, 복조부(205)는 복조 후의 수신 신호에 대해, 오류 정정 복호화 처리를 행할 수 있고, 리소스 할당 정보에 포함되는 오류 정정 복호화 방식이나 복호화율 등에 따라서, 오류 정정 복호화 처리를 행한다. 복조부(205)는 복호된 데이터를 다른 처리부에 출력하고, D2D 리소스 정보나 통지 정보 등을 제어 정보 처리부(206)에 출력한다.
또한, D2D 통신에서는, 예를 들어, 단말기간에서 신호를 교환함으로써, 단말기(200)는 변조 방식이나 부호화율 등을 결정할 수 있다. 이 경우, 복조부(205)는 결정한 변조 방식이나 부호화율 등에 따라서, 복조나 복호화를 행한다. 변조 방식의 결정 등은, 예를 들어, D2D 통신 제어부(207)에서 행할 수 있다. 예를 들어, D2D 통신 제어부(207)는 결정한 변조 방식 등을 복조부(205)에 출력해서 복조 처리 등을 행하거나, 제어 정보(예를 들어, RRC 제어 정보 또는 MAC-CE 제어 정보)로서, 스케줄링부(211) 등을 통하여 다른 단말기에 송신할 수도 있다.
제어 정보 처리부(206)는 복조부(205)의 출력으로부터 각종 제어 정보를 추출한다. 예를 들어, 제어 정보 처리부(206)는 복조부(205)의 출력으로부터 RNTI 정보를 추출하고, 제어 채널 복조부(204)에 출력한다. 또한, 예를 들어, 제어 정보 처리부(206)는 복조부(205)의 출력으로부터 D2D 리소스 정보를 추출하고, D2D 통신 제어부(207)에 출력한다.
D2D 통신 제어부(207)는 D2D 리소스 정보에 기초하여, D2D 리소스로서 할당된 무선 리소스를 인식하고, 그 무선 리소스를 사용해서 다른 단말기와의 사이에서 D2D 통신을 행하도록 제어한다. 예를 들어, D2D 통신 제어부(207)는 D2D 리소스 정보를 스케줄링부(211)에 출력함으로써, 할당된 D2D용 리소스를 사용해서, D2D 통신이 행해지도록 제어할 수 있다. 또한, D2D 통신 제어부(207)는 D2D 통신을 행하는 경우에 다른 단말기와의 사이에서 교환되는 메시지의 생성을 메시지 생성부(208)에 지시할 수도 있다.
메시지 생성부(208)는 D2D 통신 제어부(207)의 지시에 따라서, 각종 메시지를 생성한다. 메시지 생성부(208)는 생성한 메시지를 스케줄링부(211)에 출력한다. 메시지 생성부(208)에서 생성되는 메시지의 예는 후술한다.
데이터 처리부(210)는 유저 데이터에 대해, 압축 부호화 등의 각종 처리를 행한다. 데이터 처리부(210)는 처리 후의 데이터를 스케줄링부(211)에 출력한다.
스케줄링부(211)는 제어 채널 복조부(204)로부터 출력된 상향 리소스 할당 정보(또는 PDCCH 제어 정보)에 기초하여, 데이터 처리부(210)로부터 출력된 데이터를, PUSCH 등의 공유 채널의 무선 리소스 상에 할당하거나 하여 스케줄링을 행한다. 또한, 스케줄링부(211)는 D2D용 리소스 정보에 기초하여, 데이터 처리부(210)로부터 출력된 데이터를, D2D용 리소스 상에 할당하는 등의 스케줄링을 행한다. 또한, 스케줄링부(211)는 D2D용 리소스 정보에 기초하여, 메시지 생성부(208)로부터 출력된 메시지를, D2D용 리소스에 할당하는 등의 스케줄링을 행한다. 스케줄링부(211)는 스케줄링한 데이터나 메시지 등을 심볼 맵핑부(212)에 출력한다.
심볼 맵핑부(212)는 스케줄링한 데이터나 메시지 등에 대해 QPSK나 16QAM 등의 변조 처리를 행한다.
또한, 기지국(100)에 송신되는 데이터에 대한 변조 방식 등은, PDCCH 제어 정보에 포함되므로, 심볼 맵핑부(212)는 스케줄링부(211)로부터 출력된 PDCCH 제어 정보에 기초하여 변조 처리를 행할 수 있다.
또한, D2D 통신에서 송신되는 데이터나 메시지 등에 대한 변조 방식 등에 관한 정보[예를 들어 MCS(Modulation and Coding Scheme)]는 D2D 통신 제어부(207)로 결정되는 경우, D2D 통신 제어부(207)로부터 스케줄링부(211)를 통하여, 심볼 맵핑부(212)에 입력된다. 한편, 다른 단말기에 있어서 결정된 변조 방식에 관한 정보는 제어 정보(예를 들어 RRC 제어 정보 등)로서, 단말기(200)에 입력된다. 이 변조 방식 등에 관한 정보는, 제어 정보 처리부(206)와 스케줄링부(211) 등을 통하여, 심볼 맵핑부(212)에 입력된다. 모든 경우에서도, 심볼 맵핑부(212)는 스케줄링부(211)로부터 출력된 변조 방식에 관한 정보에 기초하여, 변조 처리를 행한다.
다중화부(213)는 파일럿 신호와 심볼 맵핑부(212)로부터의 출력 신호를 다중화하여, 다중화 신호로서 출력한다. 파일럿 신호에는, 예를 들어, 단말기(200)와 기지국(100)에서 기지의 프리앰블 패턴이 포함된다.
FFT부(214)는 다중화부(213)로부터 출력된 다중화 신호에 대해, 고속 푸리에 변환을 행하고, 시간 영역의 다중화 신호를 주파수 영역의 다중화 신호로 변환한다.
주파수 맵핑부(215)는 FFT부(214)로부터 출력된 주파수 영역의 다중화 신호에 대해, 소정의 주파수 대역에 맵핑하는 처리를 행한다. 예를 들어, 주파수 맵핑부(215)는 단말기(200)에 할당된 주파수 대역에 대해 다중화 신호를 맵핑하고, 그 이외의 주파수 대역에 「0」을 맵핑한다. 이와 같은 처리는, 예를 들어, 서브 캐리어 맵핑이라고 불리는 경우가 있다. 주파수 맵핑부(215)는 맵핑된 다중화 신호를 포함하는 신호를 IFFT부(216)에 출력한다.
IFFT부(216)는 주파수 맵핑부(215)로부터의 출력 신호에 대해 역고속 푸리에 변환 처리를 행함으로써, 주파수 영역의 출력 신호를 시간 영역의 출력 신호로 변환한다.
무선 처리부(217)는 IFFT부(216)로부터 출력된 출력 신호에 대해 무선 대역의 무선 신호로 변환하고, 변환 후의 무선 신호를 안테나(201)에 출력한다. 그로 인해, 무선 처리부(217)는, 예를 들어, 디지털ㆍ아날로그 변환 회로나 주파수 변환 회로 등의 각종 회로를 포함한다. 또한, 무선 처리부(217)로부터 출력되는 무선 신호는, 예를 들어, 싱글 캐리어 신호로서 안테나(201)를 통하여 기지국(100)이나 D2D 통신을 행하는 다른 단말기에 송신된다.
<D2D용 리소스의 할당 동작의 예>
다음에, 기지국(100)에 있어서 행해지는 D2D용 리소스의 할당 동작의 예에 대해 설명한다. 도 5는 D2D용 리소스의 할당 동작의 예를 나타내는 흐름도이다. 본 제2 실시 형태에서는, 예를 들어, 간섭 등의 문제를 고려하여, 기지국(100)이 D2D용 리소스의 할당을 행하도록 하고 있다.
기지국(100)은 처리를 개시하면(S10), 주변 셀 정보를 수신한다(S11). 예를 들어, 무선 리소스 제어부(110)는 주변 셀 정보로서, 다른 기지국으로부터 송신된 다른 기지국의 D2D용 리소스 정보를 수신한다.
계속해서, 기지국(100)은 주변 셀 정보에 기초하여, D2D용 리소스 사이즈를 결정하고, D2D용 리소스의 할당을 행한다(S12). D2D용 리소스의 할당예에 대해 이하 설명한다.
도 6의 (A) 및 도 6의 (B)는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식에 의한 D2D용 리소스의 할당예를 나타내는 도면이다. 도 6의 (A) 및 도 6의 (B)는 종축은 주파수 축방향, 횡축은 시간축 방향을 나타내고 있다. 도 6의 (A)는 기지국(100-1), 도 6의 (B)는 기지국(100-2)에 있어서의 D2D용 리소스(도면 중, 「Shared resource for D2D」)의 할당의 예를 각각 나타내고 있다.
또한, 도 6의 (A) 및 도 6의 (B)의 예에서는, 예를 들어, 1 서브 프레임분의 DL용이나 UL용의 무선 리소스를 나타내고 있다. 이 경우, 기지국(100-1)에서의 DL용의 무선 리소스와 기지국(100-2)에 있어서의 DL용의 무선 리소스는, 예를 들어, 동일한 서브 프레임을 나타내고 있다. 따라서, 기지국(100-1)에서의 DL용의 무선 리소스의 D2D용 리소스와, 기지국(100-2)에 있어서의 DL용의 무선 리소스의 D2D용 리소스는, 동일한 무선 리소스(동일한 시간과 동일한 주파수 채널)에 할당되어 있다. UL용의 무선 리소스에 있어서의 D2D용 리소스에 대해서도, 2개의 기지국(100-1, 100-2)에 있어서 동일한 무선 리소스가 할당되어 있다.
즉, 기지국(100-1)은 기지국(100-2)에 있어서 하향 통신 링크의 무선 리소스에 있어서 설정된 D2D용 리소스와 동일한 무선 리소스의 영역에, 자국의 D2D용 리소스를 할당한다. 또한, 기지국(100-1)은 기지국(100-2)에 있어서 상향 통신 링크의 무선 리소스에 있어서 설정된 D2D용 리소스와 동일한 무선 리소스의 영역에, 자국의 D2D용 리소스를 할당한다.
이와 같이, D2D 리소스에 대해서는, 기지국간에서 공통된 무선 리소스가 사용되게 된다. 이에 의해, D2D 통신과 기지국 단말기간 통신의 간섭 문제를 방지할 수 있다. 이하, 그 이유를 설명한다.
예를 들어, 도 6의 (A)에 도시하는 바와 같이, 기지국(100-1)에서의 D2D용 리소스와, 기지국 단말기간 통신에 이용하는 무선 리소스(「MUEs(Macro User Equipments)」)와는 겹쳐 있지 않다.
따라서, 기지국(100-1) 관리 하에, D2D 통신을 행하고 있는 2개의 단말기에서 송수신되는 무선 신호와, 기지국(100-1)과 단말기(200)에서 송수신되는 무선 신호는, 사용하는 주파수 채널이 다르므로(또는 무선 리소스가 다르므로), 간섭 문제는 발생하지 않는다.
예를 들어, 도 2의 예에 있어서, 단말기(200-1, 200-2)간의 D2D 통신에서 송수신되는 무선 신호와, 기지국(100-1) 관리 하의 다른 단말기가 기지국 단말기간 통신을 행하는 경우에 송수신되는 무선 신호는, 사용되는 무선 리소스가 다르므로, 간섭을 회피할 수 있다.
또한, 도 6의 (A) 및 도 6의 (B)에 도시하는 바와 같이, 기지국(100-1)의 D2D용 리소스[도 6의 (A)의 「Shared resource for D2D」)와, 기지국(100-2)에 있어서의 기지국 단말기간 통신에 이용되는 무선 리소스[도 6의 (B)의 「MUEs」]는 겹쳐 있지 않다.
도 2의 예에서는, 단말기(200-1, 200-2)간의 D2D 통신에서 이용되는 주파수 채널[예를 들어 도 6의 (A)의 D2D용 리소스]과, 기지국(100-2)과 단말기(200-3)간의 기지국 단말기간 통신에서 이용되는 주파수 채널[예를 들어 도 6의 (B)의 「MUEs」]은 겹치지 않게 된다.
또한, 도 2의 예에 있어서, 기지국(100-2)이 단말기(200-1)로부터 수신하는 무선 신호(D2D 통신에 의한 무선 신호)와 단말기(200-3)로부터 수신하는 무선 신호(기지국 단말기간 통신에 의한 무선 신호)도, 각각에서 사용되는 주파수 채널은 겹치지 않는다.
따라서, 단말기(200-1, 200-2)간의 D2D 통신에서 송수신되는 무선 신호와, 기지국(100-2)과 단말기(200-3)간의 기지국 단말기간 통신에서 송수신되는 무선 신호는, 사용되는 주파수 채널이 다르므로, 간섭을 회피할 수 있다.
이상으로부터, 기지국(100)은 주변의 기지국[예를 들어 기지국(100-2)]에 있어서 설정된 D2D용 리소스와 일치하는 무선 리소스의 영역에, 자국의 D2D용 리소스를 할당함으로써, D2D 통신과 기지국 단말기간 통신에서 간섭을 회피할 수 있다.
또한, D2D용 리소스를 주변 기지국의 D2D용 리소스와 일치시키기 위해, 기지국(100)은 주변 셀 정보(도 2의 S11)에 포함되는 주변 기지국의 D2D용 리소스에 기초하여, 자국의 D2D용 리소스의 할당을 행하게 된다.
D2D용 리소스의 할당에 대해서는 다양한 예가 있고, 이하 설명한다.
예를 들어, D2D용 리소스는 D2D 통신을 행하는 단말기간의 통신 트래픽량(또는 통신량)에 따라서 가변하도록 할 수 있다.
도 7은 D2D용 리소스가 변화된 경우의 무선 리소스의 할당예를 나타내고 있는 도면이다. 예를 들어, 기지국(100)의 무선 리소스 제어부(110)는, D2D 통신을 행하는 단말기간의 통신 트래픽량을 산출하고, 산출한 통신 트래픽량에 따라서, D2D용 리소스를 바꾸도록 함으로써 실현 가능하다.
또한, D2D용 리소스에 대해서는, 기지국(100)은 주변 기지국에서의 D2D용 리소스와 일부가 중복되는 무선 리소스의 영역으로 설정할 수도 있다.
도 8의 (A)와 도 8의 (B)는 D2D용 리소스(예를 들어 UL)가 기지국간에서 동일한 영역에 할당된 예이며, 도 8의 (C)와 도 8의 (D)는 D2D용 리소스(예를 들어 UL)의 일부가 기지국간에서 중복된 영역에 할당된 예를 나타내고 있다.
D2D용 리소스의 일부가 기지국간에서 중복 할당되는 경우, 중복된 무선 리소스의 영역에 대해서는, 기지국간에서 D2D용의 무선 리소스는 일치하므로, 상술한 바와 같이 D2D 통신과 기지국 단말기간 통신의 간섭을 회피할 수 있다.
그러나, 예를 들어, 도 8의 (C) 및 도 8의 (D)에 도시하는 바와 같이, 기지국(100-1)은 영역 A에서 D2D용 리소스를 할당하고, 기지국(100-2)은 영역 A와 동일한 무선 리소스인 영역 B에서 기지국 단말기간 통신용의 무선 리소스를 할당하는 경우가 있다.
이 경우, 영역 A와 영역 B에서, 무선 리소스(예를 들어 주파수 채널)가 겹쳐 있으므로, D2D 통신과 기지국 단말기간 통신에서 간섭이 발생하는 경우가 있다. 예를 들어, 영역 A의 D2D용 리소스를 사용해서 D2D 통신을 행하는 단말기(200-1)로부터 송신된 무선 신호와, 영역 B에서 기지국(100-2)으로부터 단말기(200-3)앞에 송신된 무선 신호가 간섭하는 경우가 있다(예를 들어 도 2).
이와 같은 경우, 기지국(100)은 중복되어 있지 않은 영역(예를 들어 영역 A)의 무선 리소스에 대해서는, 송신 전력 제어를 행함으로써 간섭을 회피시킬 수 있다.
도 9는 송신 전력 제어의 예를 설명하기 위한 도면이다. 예를 들어, 기지국(100-1)은, 영역 A의 무선 리소스에 대해서는, 기지국(100-1)으로부터의 거리가 임계값보다도 가까운 거리에서, D2D 통신을 행하는 단말기(200-1)[또는 단말기(200-2)]에 할당하도록 한다. 그리고, 영역 A의 무선 리소스가 할당된 단말기(200-1)는, 예를 들어, 그 이외의 영역의 D2D용 리소스가 할당된 경우에 사용하는 송신 전력보다도 낮은(또는 최소 한도의) 송신 전력으로 D2D 통신을 행한다. 예를 들어, 단말기(200-1)가 송신 전력 제어를 행함으로써, 단말기(200-1)로부터 송신된 무선 신호는 기지국(100-2)까지 도달하지 않게 된다. 따라서, 송신 전력 제어에 의해, 기지국(100-1)과 단말기(200-3)간의 기지국 단말기간 통신에 영향을 미치지 않도록 할 수 있어, 간섭을 회피할 수 있다.
한편, 2개의 단말기(200-1, 200-2)가 2개의 기지국(100-1, 100-2)의 서비스 에어리어 범위 내에서 각각 걸쳐서 D2D 통신을 행하고 있을 때(예를 들어 도 2), 기지국(100-1)은 중복된 영역의 무선 리소스를 단말기(200-1)[또는 단말기(200-2)]에 할당할 수도 있다. D2D 리소스에 대해 주변 기지국의 D2D 리소스와 일부가 중복되어 있을 때에, 기지국(100)이 중복된 영역의 무선 리소스를 할당함으로써, 기지국 단말기간 통신과 간섭 없이, D2D 통신을 행하게 할 수 있다.
이와 같이, 기지국(100)은 D2D용 리소스로서, 기지국간에서 동일한 무선 리소스 또는 일부가 중복되는 무선 리소스를 할당함으로써, 예를 들어, D2D 통신과 기지국 단말기간 통신 사이에서 간섭을 회피할 수 있다.
이 경우, 기지국(100)은 D2D 통신을 행하는 단말기(200-1, 200-2)간에서, D2D용 리소스의 할당을 받기 위해 제어 정보의 교환을 행하는 일도 없다. 따라서, 기지국(100)이나 단말기(200-1, 200-2)에서는, 제어 정보의 교환에 의한 복잡한 처리를 행하는 일 없이, 단말기(200-1, 200-2)는 D2D 통신을 행할 수도 있다.
또한, D2D용 리소스의 할당에 대해, D2D용 리소스의 설정을 행하는 서브 프레임을 한정시킬 수도 있다. 이에 의해, 무선 리소스의 할당에 대해, TDD(Time Division Duplex)에 의한 설정과 병용시키는 것도 가능하다.
도 10의 (A) 내지 도 10의 (C)는, 1 무선 프레임분의 무선 리소스의 할당예를 나타내는 도면이다. 도 10의 (A)는 모든 서브 프레임에 있어서, D2D용 리소스가 할당되어 있는 예를 나타내고 있다.
한편, 도 10의 (B)나 도 10의 (C)에 도시하는 바와 같이, 기지국(100)은 어떤 서브 프레임에 대해서는 D2D용 리소스를 할당하고, 그 이외의 서브 프레임에 대해서는 D2D용 리소스를 할당하지 않도록 할 수도 있다. 이 경우에서, 기지국(100)은 어떤 서브 프레임에 대해서는 서브 프레임 전체를 D2D용 리소스로서 할당할 수도 있다[예를 들어 도 10의 (B)].
도 10의 (B)나 도 10의 (C)의 예의 경우, 기지국(100)은 주변 기지국에서 D2D용 리소스가 할당된 서브 프레임에 있어서, 자국의 D2D용 리소스를 할당하도록 한다.
또한, 본 실시 형태에 있어서는, 단말기(200)가 기지국(100)의 서비스 에어리어 밖으로 이동했을 때라도 D2D 통신을 행할 수 있도록, 기지국(100)은 무선 리소스를 설정할 수도 있다.
도 11은 기지국(100)의 서비스 에어리어 밖으로 이동했을 때에 D2D 통신에 이용되는 무선 리소스의 할당예이다. 이와 같은 무선 리소스를, 예를 들어, 「디폴트의 무선 리소스」라고 칭하는 경우가 있다.
디폴트의 무선 리소스는, 예를 들어, 임의의 무선 리소스(예를 들어 주파수 채널)로 설정되는 것이 가능하다. 디폴트의 무선 리소스와 기지국 단말기간 통신에 이용되는 무선 리소스가 중복되어도, D2D 통신을 행하는 단말기(200)는 기지국(100)의 서비스 에어리어 밖으로 위치하므로, D2D 통신의 무선 신호와 기지국 단말기간 통신의 무선 신호는 간섭하지 않기 때문이다.
예를 들어, 기지국(100)은 D2D 통신을 행하는 한쪽의 단말기(200-1)에 DL용의 무선 리소스로 설정한 디폴트용의 무선 리소스를 할당하고, D2D 통신을 행하는 다른 쪽의 단말기(200-2)에 UL용의 무선 리소스로 설정한 디폴트의 무선 리소스를 할당한다.
이 경우, 기지국(100)은, 예를 들어, D2D용 무선 리소스와 마찬가지로, 주변 기지국에서 할당한 디폴트의 무선 리소스와 동일하거나 또는 일부가 중복되는 무선 리소스에, 디폴트의 무선 리소스를 할당할 수 있다. 이에 의해, 예를 들어, D2D 통신을 행하는 단말기(200)는, 어떤 기지국(100)으로부터라도 동일하거나 또는 일부가 중복된 무선 리소스가 할당되고, 그와 같은 무선 리소스를 사용해서 D2D 통신을 행하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 단말기(200)는 처리가 어떤 기지국(100) 관리 하에 따라 이용하는 무선 리소스가 다르지 않고, 복잡한 처리를 행하는 일 없이, 기지국(100)의 서비스 에어리어 밖에서 D2D 통신을 행할 수 있다.
이와 같이, 기지국(100)은 D2D용 리소스를 단말기(200)에 할당하고, 또한 디폴트의 무선 리소스를 단말기(200)에 할당함으로써, D2D 통신을 행하는 단말기(200)가 기지국(100)의 서비스 에어리어 내에 위치하는지 여부에 상관없이, 단말기(200)는 D2D 통신을 행할 수 있다. D2D 통신을 행하는 단말기(200)는, 기지국(100)의 서비스 에어리어 내에서는, D2D용 리소스를 사용하고, 서비스 에어리어 밖에서는 디폴트의 무선 리소스를 사용함으로써, D2D 통신과 기지국 단말기간 통신의 간섭을 회피할 수 있다.
도 5로 되돌아가, 기지국(100)은 D2D용 리소스를 할당하면(S12), D2D용 리소스 정보를 주변 기지국에 통지한다(S13). 예를 들어, 무선 리소스 제어부(110)는 D2D용 리소스를 할당하고, 주변 기지국에 D2D용 리소스 정보를 생성하고, 생성한 D2D용 리소스 정보를 주변 기지국에 송신한다.
계속해서, 기지국(100)은 D2D용 리소스 정보를, D2D 통신을 행하는 단말기(200)에 통지한다(S14). D2D 리소스 정보의 통지에 관해서는, 예를 들어, RRC 시그널링에 의해 통지를 행할 수 있다. 예를 들어, 무선 리소스 제어부(110)는 D2D용 리소스 정보를 패킷 생성부(101)에 출력함으로써, 제어 정보로서 송신할 수도 있다. 또한, 예를 들어, 무선 리소스 제어부(110)는 D2D용 리소스 정보를 다중화부(105)에 출력하고, 통지 정보로서 송신할 수도 있다. 한편, 디폴트의 무선 리소스에 관한 정보(이하, 「디폴트의 리소스 정보」라고 칭하는 경우가 있음)에 대해서는, 기지국(100)은 제어 정보나 통지 정보로서 송신할 수도 있지만, OAM(Operation And Maintenance)에 의해 송신할 수도 있다. 예를 들어, 무선 리소스 제어부(110)는 디폴트의 리소스 정보를 포함하는 OAM 셀을 생성하여, 패킷 생성부(101)에 출력함으로써, OAM에 의해 단말기(200)에 송신할 수 있다.
계속해서, 기지국(100)은 D2D용 리소스의 사이즈를 갱신할지 여부를 결정한다(S15). 예를 들어, 무선 리소스 제어부(110)는, 본 처리를 행할 때의 통신 트래픽이, S12의 처리에서 D2D용 리소스를 할당했을 때의 통신 트래픽에 대해, 임계값 이상 변화되어 있을 때, D2D용 리소스의 사이즈를 갱신하는 것을 결정한다. 예를 들어, 기지국(100)은 피드백 정보로서, 단말기(200)로부터 버퍼 상태에 관한 지표(또는 Indicator)를 수신한다. 무선 리소스 제어부(110)는, 예를 들어, 이 지표로부터 산출한 값을 통신 트래픽량으로서 계산하고, S12의 처리와 본 처리의 각 시점에서의 변화량이 임계값 이상 변화되어 있는지 여부에 의해, 사이즈 갱신의 유무를 결정할 수 있다.
기지국(100)은 D2D용 리소스의 사이즈를 갱신하는 것을 결정했을 때(S15에서 "예"), D2D용 리소스를 갱신한다(S16). 예를 들어, 무선 리소스 제어부(110)는, S15의 시점에서의 통신 트래픽이 S12의 시점의 통신 트래픽에 대해 임계값 이상 변화되어 있을 때, D2D용 리소스가 S12의 시점보다도 많아지도록 D2D용 리소스를 갱신한다. 한편, 예를 들어, 무선 리소스 제어부(110)는, S15의 시점에서의 통신 트래픽이 S12의 시점의 통신 트래픽에 대해 임계값 이상 변화되어 있지 않을 때, D2D용 리소스를 S12의 시점보다도 적어지도록 D2D용 리소스를 갱신한다. 도 7은 갱신 후의 무선 리소스의 할당예를 나타내고 있다.
도 5로 되돌아가, 기지국(100)은 D2D용 리소스의 사이즈를 갱신하지 않는 것을 결정했을 때(S15에서 "아니오"), S16의 처리를 행하지 않고, S17의 처리로 이행한다.
기지국(100)은 D2D용 리소스 사이즈를 갱신 후(S16), 또는, D2D용 리소스 사이즈를 갱신하지 않는 것을 결정했을 때(S15에서 "아니오"), 주변 셀 정보를 수신한다(S17). 주변 셀 정보에는, 예를 들어, 주변 기지국에서의 D2D용 리소스 정보가 포함된다.
계속해서, 기지국(100)은 주변 셀 정보에 기초하여, D2D용 리소스의 할당을 갱신할지 여부를 결정한다(S18). 예를 들어, 무선 리소스 제어부(110)는, 수신한 주변 셀 정보(S17)에 포함되는 주변 기지국의 D2D용 리소스의 할당이, S11에서 수신한 주변 기지국의 D2D용 리소스의 할당에 대해 변화되었는지 여부를 판별함으로써 결정할 수 있다.
기지국(100)은 D2D용 리소스의 할당을 갱신하는 것을 결정했을 때(S18에서 "예"), 자국의 D2D용 리소스의 할당을 갱신한다(S19). 예를 들어, 무선 리소스 제어부(110)는 주변 기지국에서의 변화 후의 D2D용 리소스와 동일한 무선 리소스 또는 일부가 중복된 무선 리소스가 D2D용 리소스가 되도록 무선 리소스의 할당을 행한다.
계속해서, 기지국(100)은 갱신 후의 D2D용 리소스 정보를 주변 기지국에 송신하고, D2D 통신을 행하는 단말기(200)에도 송신한다(S20, S21). 예를 들어, 무선 리소스 제어부(110)는 갱신 후의 D2D용 리소스 정보를 주변 기지국에 송신하고, 또한, 제어 정보 또는 통지 정보로서, 갱신 후의 D2D용 리소스 정보를 단말기(200)에 송신한다.
계속해서, 기지국(100)은, 예를 들어 전원을 끄는 등에 의해 일련의 처리를 종료시킬 때는(S22에서 "예"), 종료시키고(S23), 그렇지 않을 때는(S22에서 "아니오"), S15의 처리로 이행하고, 일련의 처리를 반복한다(S15 내지 S22).
한편, 기지국(100)은, D2D용 리소스의 할당을 갱신하지 않는 것을 결정했을 때(S18에서 "아니오"), S19 내지 S21의 처리를 행하지 않고, S22의 처리로 이행한다. 그리고, 기지국(100)은 상술한 처리를 반복한다(S15 내지 S22).
또한, 기지국(100)은, 1조(組)의 단말기(200-1, 200-2)간에서 D2D 통신이 행해질 때는, 예를 들어, 단말기(200-1)에 대해 DL용의 무선 리소스에 포함되는 D2D용 리소스를 할당한다. 또한, 이 경우, 기지국(100)은 단말기(200-2)에 대해 UL용의 무선 리소스에 포함되는 D2D용 리소스를 할당한다.
또한, 예를 들어, 복수조의 단말기(200)간에서 D2D 통신이 행해질 때는, 기지국(100)은 DL용의 무선 리소스에 포함되는 D2D용 리소스를, 각 조의 한쪽 단말기군에 공유해서 사용되도록 무선 리소스의 할당을 행한다. 또한, 이러한 경우, 기지국(100)은 UL용의 무선 리소스에 포함되는 D2D용 리소스를, 각 조의 다른 쪽 단말기군에 공유해서 사용되도록 할당을 행한다. 이에 의해, 예를 들어, D2D용 리소스가 D2D 통신을 행하는 복수조의 단말기에 대해 공유해서 사용되게 된다.
<D2D 통신의 동작예>
다음에, D2D 리소스가 할당된 단말기(200)에 있어서 행해지는 D2D 통신의 예에 대해 설명한다. 도 12는 D2D 통신의 동작예를 나타내는 시퀀스도이다. 특히, 도 12는 2개의 단말기(200-1, 200-2)간에서 D2D 통신을 개시하기 전의 시퀀스 예를 나타내고 있다.
D2D 통신에서는, CSMA-CA(Carrier Sense Multiple Access-Collision Avoidance : 반송파 감지 다중 액세스-충돌 회피 방식) 등의 액세스 제어 방법이 사용된다. 이에 의해, 예를 들어, D2D 통신 사이의 충돌 회피 수순의 1개이며, D2D 통신 사이에서의 무선 신호의 충돌을 회피할 수 있다.
도 13은 이와 같은 액세스 제어의 일례를 나타내는 흐름도이다. 액세스 제어는, 예를 들어, 2개의 단말기(200-1, 200-2)간에서 서로 메시지를 송신하기 전에, 각 단말기(200-1, 200-2)에 있어서 실행된다.
최초로 도 12에 대해 설명하고, 적절히, 도 13을 사용해서 설명한다.
단말기(200-1)는 기지국(100-1)으로부터 D2D용 리소스 정보를 수신한다(S40). 단말기(200-2)도, 기지국(100-1)으로부터 D2D용 리소스 정보를 수신한다(S41). 도 12의 예에서는, 기지국(100-1)은 각 단말기(200-1, 200-2)에 개별로 D2D 리소스 정보를 송신하고 있지만, D2D 리소스 정보를 통지 정보로서 브로드 캐스트에 의해 송신해도 좋다.
D2D용 리소스 정보를 수신한 단말기(200-1)는 자국의 존재를 주위에 알리기 위해, Advertise message를 송신하지만(S42), 그 전에, 예를 들어 도 13에 도시하는 액세스 제어를 행한다.
단말기(200-1)는 액세스 제어의 처리를 개시하고(S50), 수신한 D2D용 리소스 중, 비어 있는 무선 리소스가 있는지 여부를 검출한다(S51, S52). 예를 들어, D2D 통신 제어부(207)는 D2D용 리소스로서 할당된 주파수 채널 중, FFT부(203)로부터의 출력에 기초하여, 사용되고 있지 않은 주파수 등을 검출한다.
단말기(200-1)는, D2D용 리소스 중, 비어 있는 무선 리소스가 있으면(S52에서 "예"), 그 무선 리소스를 사용해서, 메시지를 송신한다(S53, 도 12의 S42). 그리고, 단말기(200-1)는 일련의 처리를 종료한다(S54).
한편, 단말기(200-1)는, D2D용 리소스 중, 비어 있는 무선 리소스가 없으면(S52에서 "아니오"), S51로 이행하여, 비어 있는 무선 리소스가 있을 때까지 검출을 반복한다(S51과 S52의 루프).
도 12로 되돌아가, 단말기(200-1)는, D2D용 리소스 중, 비어 있는 무선 리소스를 사용해서, Advertise message를 송신한다(S42). 예를 들어, D2D 통신 제어부(207)는 빈의 무선 리소스를 검출하면, 메시지 생성부(208)에 대해 Advertise message의 생성을 지시하고, 이에 의해, 메시지 생성부(208)로부터 Advertise message가 단말기(200-2)에 송신된다.
단말기(200-1)는 Advertise message를 주기적으로 송신한다(S42 내지 S43). 단말기(200-1)는 Advertise message를 각각 송신하기 전에, 액세스 제어(예를 들어 도 13)를 실행한다.
단말기(200-2)는 수신한 복수의 단말기(200)로부터의 Advertise message 중으로부터 통신하고자 하는 단말기(200-1)를 찾았을 때, 단말기(200-1)에 대해, Request-to-send message를 송신한다(S44).
예를 들어, 단말기(200-2)의 D2D 통신 제어부(207)는 제어 정보 처리부(206)로부터 출력된 Advertise message를 수취하고, 그 메시지에 포함되는 단말기(200-1)의 식별 정보를 확인하고, 통신하고자 하는 단말기(200-1)인 것을 인식한다. 그리고, D2D 통신 제어부(207)는 메시지 생성부(208)에 대해, Request-to-send message의 생성을 지시한다. 이에 의해, Request-to-send message가 단말기(200-2)로부터 단말기(200-1)에 송신된다.
단, 단말기(200-2)도 상기 메시지를 송신하기 전에 액세스 제어(예를 들어 도 13)를 행하여, 기지국(100)으로부터 할당된 D2D용 리소스 중 이용되고 있지 않은 무선 리소스를 사용해서, 그 메시지를 송신한다.
단말기(200-1)는, 자국앞의 Request-to-send message를 수신했을 때, 단말기(200-2)에 대해, Clear-to-send message를 송신한다(S45). Clear-to-send message는, 예를 들어, 단말기(200-2)에 대해 링크 확립을 허가하는 메시지이다.
예를 들어, 단말기(200-1)의 D2D 통신 제어부(207)는 제어 정보 처리부(206)를 통하여, Request-to-send message를 수취한다. 그리고, D2D 통신 제어부(207)는, 그 메시지에 포함되는 단말기(200-2)의 식별 정보에 의해, D2D 송신을 요구하는 단말기(200-2)를 인식하고, 메시지 생성부(208)에 대해, Clear-to-send message의 생성을 지시한다. 이에 의해, 단말기(200-1)는 Clear-to-send message를 송신한다. 또한, 단말기(200-1)는 그 메시지를 송신하기 전에, 액세스 제어(예를 들어 도 13)를 행한다.
이 일련의 시퀀스에 있어서, 단말기(200-1, 200-2)는 다른 단말기에 대해 일정 기간, 빈 무선 리소스의 사용을 통지할 수도 있다.
예를 들어, 단말기(200-1)는 사용 기간(예를 들어 10㎳ 등)을 나타내는 정보를 Clear-to-send message에 삽입해서 송신함으로써, 그 메시지를 수신한 다른 단말기는, 빈 무선 리소스가 일정 기간 사용되는 것을 인식할 수 있다.
그리고, 단말기(200-1, 200-2)간에서, 데이터를 송수신한다(S46).
이상에 의해, 2개의 단말기(200-1, 200-2)는, 기지국(100-1)에서 할당된 D2D용 리소스를 사용해서, 메시지나 데이터 등을 송수신하고, D2D 통신을 행할 수 있다.
전술한 바와 같이, 단말기(200-1, 200-2)간에서, 송신 전력 제어를 행함으로써, 간섭을 또한 회피시키는 것도 가능하다. 특히, 상술한 바와 같이, D2D용 리소스의 일부가 중복되어 D2D 리소스가 설정된 경우에는 유효하다(예를 들어 도 9). 송신 전력 제어에 대해서는, 도 12에 도시하는 시퀀스에 있어서, 예를 들어, 이하와 같이 하여 실행할 수 있다.
즉, 단말기(200-1)는 Advertise message나 Clear-to-send message를 송신할 때(S42, S45)에, 송신 전력을 아울러 통지한다. 단말기(200-2)는 Advertise message나 Clear-to-send message를 수신했을 때의 수신 전력을 검출한다.
그리고, 단말기(200-2)는, 각 메시지의 수신 전력으로부터, 통지를 받은 송신 전력을 감산함으로써, 단말기(200-1)와의 사이의 통신 링크의 전반 손실을 추정하는 것이 가능하다. 단말기(200-2)는 추정한 전반 손실로부터, 단말기(200-1)에 송신하는 데이터나 메시지의 송신 전력을 결정한다. 이 결정한 송신 전력에 따라서, 단말기(200-2)는 데이터나 메시지 등을 송신함으로써, 단말기(200-1)에 대한 최소한의 송신 전력에 의한 송신이 가능하게 된다.
이와 같은 송신 전력 제어는, 예를 들어, D2D 통신 제어부(207)로 행할 수 있다. 즉, D2D 통신 제어부(207)는 무선 처리부(202)로부터 수신 신호의 수신 전력을 산출한다. 또한, D2D 통신 제어부(207)는 복조부(205)나 제어 정보 처리부(206) 등을 경유하여, 단말기(200-1)로부터 송신된 메시지를 입력한다. 그리고, D2D 통신 제어부(207)는 메시지에 포함되는 송신 전력을 추출하고, 추출한 송신 전력과 그 메시지의 수신 전력에 기초하여, 전반 손실을 추정하고, 송신 전력을 결정한다. D2D 통신 제어부(207)는 스케줄링부(211)를 경유하여, 송신 전력을 무선 처리부(217)에 통지하고, 무선 처리부(217)는 통지된 송신 전력에 따라서, 메시지나 데이터 등을 송신한다.
또한, 단말기(200-2)는 Request-to-send message를 송신할 때에(S44), 그 메시지의 송신 전력을 아울러 통지하고, 단말기(200-1)는 이 송신 전력에 기초하여, 전반 손실을 추정해서 최소한의 송신 전력을 결정할 수 있다. 단말기(200-1)는 이 송신 전력에 따라서 데이터나 메시지 등을 송신한다.
이에 의해, 단말기(200-1, 200-2)간에서 최소한의 송신 전력에 의한 D2D 통신이 가능하게 되고, 기지국 단말기간 통신을 행하는 단말기(200)나 기지국(100), 나아가서는, D2D 통신을 행하는 다른 단말기에 대해 간섭을 회피하는 것이 가능하게 된다(예를 들어 도 9).
또한, 단말기(200-1, 200-2)는 D2D용 리소스에 대해 기지국간에서 일부가 중복된 무선 리소스가 설정되어 있는 경우[예를 들어, 도 8의 (C) 및 도 8의 (D)], 중복된 무선 리소스를 사용해서, 메시지(예를 들어 도 12의 S42 내지 S45)를 송신하는 것이 바람직하다. 단말기(200-1, 200-2)는 중복된 영역의 무선 리소스를 사용함으로써 D2D 통신을 개시할 때에 송수신되는 메시지에 대해, 간섭을 회피하여, D2D 통신을 행하는 통신 상대의 단말기(200-2, 200-1)에 통지할 수 있기 때문이다.
<D2D용 리소스에 관한 그 밖의 예>
다음에, D2D용 리소스에 관한 그 밖의 예에 대해 설명한다. 도 6의 (A) 및 도 6의 (B) 등에 나타내는 무선 리소스의 할당예는, 예를 들어, 하향 통신 링크와 상향 통신 링크에서 1개씩 무선 리소스가 할당되어 있는 예를 나타내고 있다. 예를 들어, 기지국(100)은 복수의 주파수 채널을 사용해서, 복수의 하향 통신 링크용의 무선 리소스를 할당하고, 그 이외의 다른 복수의 주파수 채널을 사용해서, 복수의 상향 통신 링크용의 무선 리소스를 할당할 수도 있다.
이와 같이, 기지국(100)은 복수의 주파수 채널을 사용해서 복수의 무선 리소스를 할당하는 경우, 복수의 무선 리소스의 모두에 D2D용 리소스를 할당하는 것도 가능하지만, 일부의 무선 리소스에 대해 D2D용 리소스를 할당하는 것도 가능하다.
도 14는 일부의 무선 리소스에 D2D용 리소스가 할당된 경우의 무선 리소스의 할당예를 나타내는 도면이다. 기지국(100)은 D2D용 리소스를 할당한 무선 리소스(또는 주파수 채널)의 식별 정보(도 14에서는 「캐리어 번호」)를 D2D 리소스 정보에 포함해서, 단말기(200)에 통지할 수도 있다.
이에 의해, 단말기(200)는, 복수의 무선 리소스를 사용할 수 있는 경우에서, 어느 주파수 채널의 무선 리소스를 사용해서 D2D 통신을 행하면 되는지, 용이하게 인식할 수 있다. 이 경우, 단말기(200)는 식별 정보에 의해 지정된 주파수 채널의 무선 리소스에 포함되는 D2D 리소스를 사용해서 D2D 통신을 행하는 것이 가능하게 된다.
이것은, 디폴트용의 무선 리소스에 대해서도 마찬가지이다. 즉, 기지국(100)은 디폴트용의 무선 리소스에 대해서도, 복수의 주파수 채널을 사용해서 복수의 무선 리소스의 모두에 대해 할당하는 것도 가능하지만, 일부의 무선 리소스에 할당하는 것도 가능하다. 기지국(100)은 일부의 주파수 채널에 할당했을 때, 어느 주파수 채널의 무선 리소스에, 디폴트용의 무선 리소스를 할당했는지를 나타내는 식별 정보(도 14에서는 「캐리어 번호」)를 D2D 리소스 정보에 포함해서, 단말기(200)에 통지할 수 있다.
또한, 기지국(100)은 복수의 주파수 채널의 무선 리소스를 사용하는 경우, D2D 리소스가 할당된 복수의 무선 리소스 중, 다른 것과 비교하여, D2D용 리소스가 할당된 위치와 상이한 위치에 D2D용 리소스를 할당할 수 있다.
도 15는, 복수의 무선 리소스 중, 일부의 무선 리소스가 다른 것과 상이한 위치에 D2D 리소스가 할당된 경우의 무선 리소스의 할당예를 나타내는 도면이다. 이 경우, 기지국은, 다른 것과 상이한 위치에 D2D 리소스가 할당된 무선 리소스(또는 주파수 채널)에 대한 식별 정보를 D2D 리소스 정보에 포함해서, 단말기(200)에 통신할 수 있다. 단말기(200)는 식별 정보에 기초하여, 어느 주파수 채널의 무선 리소스가, 다른 것과 비교해서 상이한 위치에 D2D 리소스가 할당된 것인지를 용이하게 인식할 수 있고, 그 무선 리소스의 D2D 리소스를 사용해서, D2D 통신을 행할 수 있다.
또한, 본 제2 실시 형태에서는, 기지국(100)은 주변 기지국의 D2D용 리소스와 동일하거나 또는 일부가 중복되는 리소스를 자국의 D2D용 리소스로서 무선 리소스의 할당을 행하였다. 이와 같은 할당을 행하는 기지국(100-1)과 주변 기지국(100-2)의 관계는, 예를 들어 이하와 같은 것이 된다.
예를 들어, 도 2의 예에서는, D2D 통신과 기지국 단말기간 통신의 간섭이 문제가 되므로, 기지국(100-1)으로부터는, 이와 같은 간섭이 발생하는 관계에 있는 기지국(100-2)이 주변 기지국이 된다. 예를 들어, 2개의 단말기(200-1, 200-2)가 기지국(100-1)의 서비스 에어리어 범위 내의 단부에서 D2D 통신을 행하고 있는 경우, 단말기(200-2)로부터 송신된 무선 신호가, 기지국(100-2)의 단부에서 기지국 단말기간 통신을 행하는 단말기(200-3)에 도달하는 경우는, 기지국(100-2)이 대상이 된다. 또한, 이러한 경우에서, 단말기(200-1)로부터 송신된 무선 신호가 기지국(100-2)에 도달하는 경우도, 기지국(100-2)이 주변 기지국의 대상이 된다.
따라서, 간섭 발생의 원인이 되는 무선 신호가 도달하는 경우, 기지국(100-1)으로부터는 기지국(100-2)이 주변 기지국이 되고, 동일하거나 또는 일부가 중복되는 무선 리소스를 사용해서 D2D용 리소스의 할당을 행한다.
한편, 이러한 경우에서, 단말기(200-2)로부터 송신된 무선 신호가 단말기(200-3)에 도달하지 않고, 또한, 단말기(200-1)로부터 송신된 무선 신호가 기지국(100-2)에 도달하지 않는 경우, 기지국(100-2)은 주변 기지국이 되지 않는다. 이 경우, 기지국(100-1)은, 기지국(100-2)에서 설정된 D2D용 리소스와 동일하거나 또는 일부가 중복되는 영역을 자국의 D2D용 리소스와는 하지 않게 된다. 간섭 문제는 발생하지 않기 때문이다.
[그 밖의 실시 형태]
도 16는 무선 통신 시스템(10)에 있어서의 기지국(100)과 단말기(200)의 다른 구성예를 나타내는 도면이다. 제2 실시 형태에서는, 도 3과 도 4에 도시하는 기지국(100)과 단말기(200)에 의해 실시할 수 있는 것을 설명했지만, 도 16에 도시하는 기지국(100)과 단말기(200)에 있어서도, 제2 실시 형태에 있어서의 무선 리소스의 할당 등을 행할 수 있다.
기지국(100)은, 또한, RAM(Random Access Memory)(150), CPU(Central Processing Unit)(151), DSP(Digital Signal Processor)(152)를 구비한다. 또한, 단말기(200)는, 또한, RAM(250), CPU(251) 및 DSP(252)를 구비한다.
CPU(151)와 DSP(152)는, 예를 들어, 제2 실시 형태에 있어서의 패킷 생성부(101), MAC 스케줄링부(102), 부호화부(103), 변조부(104), 다중화부(105), IFFT부(106), 무선 리소스 제어부(110), MAC 제어부(111), FFT부(117), 복조부(118), 복호화부(119), MAC, RLC부(120)에 대응한다.
CPU(151)는, 예를 들어, DSP(152)에 대해 제어 신호를 출력함으로써, DSP(152)는 패킷 생성부(101)로부터 IFFT부(106)까지, 무선 리소스 제어부(110), MAC 제어부(111), FFT부(117)로부터 MAC, RLC부(120)까지의 각 기능을 실현할 수 있다. 그 때에, DSP(152)나 CPU(151)는 RAM(150)에 액세스하여, 데이터 등을 적절히 기억할 수도 있다.
한편, 단말기(200)에 대해서도, CPU(251)와 DSP(252)는, 예를 들어, 제2 실시 형태에 있어서의, FFT부(203), 제어 채널 복조부(204), 복조부(205), 제어 정보 처리부(206), D2D 통신 제어부(207), 메시지 생성부(208), 데이터 처리부(210), 스케줄링부(211), 심볼 맵핑부(212), 다중화부(213), FFF부(214), 주파수 맵핑부(215), IFFT부(216)에 대응한다.
CPU(251)는, 예를 들어, DSP(252)에 제어 신호를 출력함으로써, DSP(252)는 FFT부(203)로부터 메시지 생성부(208), 데이터 처리부(210)로부터 IFF부(216)까지의 각 기능을 실현할 수 있다. 그 때, DSP(252)나 CPU(251)는 RAM(250)에 액세스하여, 데이터 등을 적절히 기억할 수도 있다.
10 : 무선 통신 시스템
100(100-1, 100-2) : 무선 기지국 장치(기지국)
101 : 패킷 생성부
102 : MAC 스케줄링부
103 : 부호화부
104 : 변조부
105 : 다중화부
106 : IFFT부
107 : 무선 처리부
108 : 안테나
110 : 무선 리소스 제어부
111 : MAC 제어부
115 : 안테나
116 : 무선 처리부
117 : FFT부
118 : 복조부
119 : 복호화부
120 : MAC, RLC부
150 : RAM
151 : CPU
152 : DSP
200(200-1 내지 200-3) : 단말 장치(단말기)
201 : 안테나
202 : 무선 처리부
203 : FFT부
204 : 제어 채널 복조부
205 : 복조부
206 : 제어 정보 처리부
207 : D2D 통신 제어부
210 : 데이터 처리부
211 : 스케줄링부
212 : 심볼 맵핑부
213 : 다중화부
214 : FFT부
215 : 주파수 맵핑부
216 : IFFT부
217 : 무선 처리부
250 : RAM
251 : CPU
252 : DSP

Claims (20)

  1. 제1 및 제2 무선 기지국 장치와,
    제1 내지 제3 단말 장치를 구비한 무선 통신 시스템으로서,
    상기 제1 무선 기지국 장치는,
    상기 제1 단말 장치가 상기 제1 무선 기지국 장치를 통하지 않고 상기 제2 단말 장치와 제2 무선 통신을 행할 때, 상기 제1 단말 장치가 상기 제1 무선 기지국 장치를 통하여 제1 무선 통신을 행할 때에 할당되는 제1 무선 리소스에 대해 제2 무선 리소스를 상기 제1 단말 장치에 할당하는 무선 리소스 제어부와,
    상기 제2 무선 리소스의 할당 정보를 상기 제1 단말 장치에 송신하는 제1 송신부를 구비하고,
    상기 제1 단말 장치는, 상기 할당 정보를 상기 제1 무선 기지국 장치로부터 수신하는 수신부를 구비하고,
    상기 제2 무선 리소스는, 상기 제2 무선 기지국 장치에 있어서 상기 제3 단말 장치가 상기 제2 무선 통신을 행할 때에 할당되는 제3 무선 리소스와 동일하거나 또는 일부가 중복되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무선 리소스 제어부는, 상기 제1 단말 장치가 상기 제1 무선 기지국 장치의 통신 범위 밖에서 상기 제2 무선 통신을 행할 때, 상기 제1 단말 장치에 대해 상기 제1 무선 리소스 내 또는 상기 제2 무선 리소스 내에서 제4 무선 리소스를 할당하고,
    상기 송신부는 상기 제4 무선 리소스의 할당 정보를 상기 제1 단말 장치에 송신하고,
    상기 수신부는 상기 할당 정보를 상기 제1 무선 기지국 장치로부터 수신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제4 무선 리소스는, 상기 제3 단말 장치가 상기 제2 무선 기지국 장치의 통신 범위 밖에서 상기 제2 무선 통신을 행할 때에 상기 제2 무선 기지국 장치에 있어서 할당되는 제5 무선 리소스와 동일하거나 또는 일부가 중복되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 송신부는, 상기 제2 무선 리소스의 할당 정보를 통지 정보로서 브로드 캐스트에 의해 송신함으로써 상기 할당 정보를 상기 제1 단말 장치에 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 단말 장치가 상기 제2 무선 기지국 장치의 통신 범위 내에 위치할 때, 상기 제2 무선 리소스는 상기 제3 무선 리소스와 동일한 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 단말 장치는, 상기 제2 무선 리소스를 사용해서 상기 제2 단말 장치에 메시지를 송신하는 제2 송신부를 구비하고,
    상기 메시지는, 상기 제2 무선 통신과 다른 상기 제2 무선 통신과의 충돌 회피 수순에 있어서 송수신되는 메시지인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 무선 리소스 제어부는, 복수의 주파수 채널 중, 임의의 주파수 채널에 대해 상기 제2 무선 리소스를 할당하고,
    상기 송신부는, 상기 복수의 주파수 채널 중, 상기 제2 무선 리소스가 할당된 주파수 채널에 대한 식별 정보를 상기 할당 정보에 포함해서 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 무선 리소스 제어부는, 복수의 주파수 채널 중, 임의의 주파수 채널에 대해 제4 무선 리소스를 할당하고,
    상기 송신부는, 상기 복수의 주파수 채널 중, 상기 제4 무선 리소스가 할당된 주파수 채널에 대한 식별 정보를 상기 할당 정보에 포함해서 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 무선 리소스 제어부는, 복수의 주파수 채널에 상기 제2 무선 리소스를 각각 할당하고,
    상기 송신부는, 상기 제2 무선 리소스가 할당된 복수의 주파수 채널 중, 상기 제2 무선 리소스가 할당된 영역이 상기 제2 무선 리소스가 할당된 다른 주파수 채널과 상이한 주파수 채널이 존재할 때, 상기 영역이 상이한 제2 무선 리소스가 할당된 상기 주파수 채널에 대한 식별 정보를 상기 할당 정보에 포함해서 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 무선 리소스 제어부는, 복수의 주파수 채널에 상기 제4 무선 리소스를 각각 할당하고,
    상기 송신부는, 상기 제4 무선 리소스가 할당된 복수의 주파수 채널 중, 상기 제4 무선 리소스가 할당된 영역이 상기 제4 무선 리소스가 할당된 다른 주파수 채널과 상이한 주파수 채널이 존재할 때, 상기 영역이 상이한 제4 무선 리소스가 할당된 상기 주파수 채널에 대한 식별 정보를 상기 할당 정보에 포함해서 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 무선 리소스 제어부는, 상기 제1 무선 기지국 장치로부터 상기 제1 단말 장치에의 제1 통신 링크에 대한 무선 리소스와, 상기 제1 단말 장치로부터 상기 제1 무선 기지국 장치에의 제2 통신 링크에 대한 무선 리소스의 각각에 상기 제2 무선 리소스를 할당하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 무선 리소스 제어부는, 상기 제1 무선 기지국 장치 관리 하의 단말 장치에 있어서의 통신량에 따라서, 상기 제2 무선 리소스의 크기를 가변으로 하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 단말 장치는, 상기 제2 단말 장치에 송신하는 무선 신호의 송신 전력을 가변으로 하는 통신 제어부와, 상기 무선 신호를 상기 제2 단말 장치에 송신하는 제2 송신부를 구비하고,
    상기 제2 송신부는, 상기 통신 제어부에 있어서 결정된 송신 전력에 의해 상기 무선 신호를 상기 제2 단말 장치에 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 무선 리소스 제어부는, 상기 제2 무선 리소스가 상기 제3 무선 리소스의 일부와 중복되는 경우에서, 상기 제2 무선 리소스 중, 상기 제3 무선 리소스와 중복되지 않는 무선 리소스에 대해서는, 상기 제1 무선 기지국과 임계값 이내의 거리에 위치하는 상기 제1 단말 장치에 대해 할당하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 단말 장치는, 상기 제2 단말 장치에 송신하는 무선 신호의 송신 전력을 가변으로 하는 통신 제어부와, 상기 무선 신호를 상기 제2 단말 장치에 송신하는 제2 송신부를 구비하고,
    상기 제2 송신부는, 상기 통신 제어부에 있어서 결정된 송신 전력에 의해, 상기 제3 무선 리소스와 중복되지 않는 무선 리소스를 사용해서, 상기 무선 신호를 상기 제2 단말 장치에 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 무선 리소스 제어부는, 복수의 서브 프레임의 각각에 상기 제1 무선 리소스를 할당할 때, 상기 제1 무선 리소스를 할당한 복수의 서브 프레임 중, 일부의 서브 프레임에 대해 상기 제2 무선 리소스를 할당하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 무선 리소스 제어부는, 상기 제2 무선 프레임을 할당하는 상기 일부의 서브 프레임에 대해, 각 서브 프레임의 전체에 상기 제2 무선 프레임을 할당하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  18. 제1 단말 장치가 상기 무선 기지국 장치를 통하지 않고 제2 단말 장치와 제2 무선 통신을 행할 때, 상기 제1 단말 장치가 상기 무선 기지국 장치를 통하여 제1 무선 통신을 행할 때에 할당되는 제1 무선 리소스에 대해 제2 무선 리소스를 상기 제1 단말 장치에 할당하는 무선 리소스 제어부와,
    상기 제2 무선 리소스의 할당 정보를 상기 제1 단말 장치에 송신하는 송신부를 구비하고,
    상기 제2 무선 리소스는, 다른 무선 기지국 장치에 있어서 제3 단말 장치가 상기 제2 무선 통신을 행할 때에 할당되는 제3 무선 리소스와 동일하거나 또는 일부가 중복되는 것을 특징으로 하는 무선 기지국 장치.
  19. 단말 장치가 무선 기지국 장치를 통하지 않고 제1 단말 장치와 제2 무선 통신을 행할 때, 상기 단말 장치가 상기 무선 기지국 장치를 통하여 제1 무선 통신을 행할 때에 상기 무선 기지국 장치에 있어서 할당되는 제1 무선 리소스에 대해 제2 무선 리소스가 할당되고, 상기 할당된 제2 무선 리소스의 리소스 정보를 상기 무선 기지국 장치로부터 수신하는 수신부를 구비하고,
    상기 제2 무선 리소스는, 다른 무선 기지국 장치에 있어서 제2 단말 장치가 상기 제2 무선 통신을 행할 때에 할당되는 제3 무선 리소스와 동일하거나 또는 일부가 중복되는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  20. 제1 및 제2 무선 기지국 장치와, 제1 내지 제3 단말 장치를 구비한 무선 통신 시스템에 있어서의 무선 리소스의 할당 방법으로서,
    상기 제1 무선 기지국 장치는,
    상기 제1 단말 장치가 상기 제1 무선 기지국 장치를 통하지 않고 상기 제2 단말 장치와 제2 무선 통신을 행할 때, 상기 제1 단말 장치가 상기 제1 무선 기지국 장치를 통하여 제1 무선 통신을 행할 때에 할당되는 제1 무선 리소스에 대해 제2 무선 리소스를 상기 제1 단말 장치에 할당하고,
    상기 제2 무선 리소스의 할당 정보를 상기 제1 단말 장치에 송신하고,
    상기 제1 단말 장치는, 상기 할당 정보를 상기 제1 무선 기지국 장치로부터 수신하고,
    상기 제2 무선 리소스는, 상기 제2 무선 기지국 장치에 있어서 상기 제3 단말 장치가 상기 제2 무선 통신을 행할 때에 할당되는 제3 무선 리소스와 동일하거나 또는 일부가 중복되는 것을 특징으로 하는 무선 리소스의 할당 방법.
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