WO2014126255A1 - 基地局及び通信制御方法 - Google Patents

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WO2014126255A1
WO2014126255A1 PCT/JP2014/053739 JP2014053739W WO2014126255A1 WO 2014126255 A1 WO2014126255 A1 WO 2014126255A1 JP 2014053739 W JP2014053739 W JP 2014053739W WO 2014126255 A1 WO2014126255 A1 WO 2014126255A1
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WO
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cellular
communication
base station
radio resource
allocation priority
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PCT/JP2014/053739
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French (fr)
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智春 山▲崎▼
真人 藤代
Original Assignee
京セラ株式会社
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    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/022—Site diversity; Macro-diversity
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    • H04W92/00—Interfaces specially adapted for wireless communication networks
    • H04W92/16—Interfaces between hierarchically similar devices
    • H04W92/18—Interfaces between hierarchically similar devices between terminal devices

Definitions

  • the present invention relates to a base station and a communication control method used in a mobile communication system that supports D2D communication.
  • D2D communication a plurality of adjacent user terminals perform direct communication without going through the core network. That is, the data path of D2D communication does not go through the core network.
  • the data path of normal communication (cellular communication) of the mobile communication system passes through the core network.
  • radio resources used for communication are different between cellular communication and D2D communication.
  • the present invention provides a base station and a communication control method that can improve the utilization efficiency of radio resources while reducing the influence of interference.
  • the base station is used in a mobile communication system that supports cellular communication in which a data path passes through a core network and D2D communication that is direct terminal-to-terminal communication in which a data path does not pass through a core network.
  • the base station includes a control unit that allocates a dedicated radio resource not shared with the D2D communication or a shared radio resource shared with the D2D communication to each of a plurality of cellular terminals performing the cellular communication.
  • the control unit includes a scheduler that selects a cellular terminal to which the shared radio resource is allocated from the plurality of cellular terminals according to an allocation priority of the shared radio resource. The scheduler calculates the allocation priority for each of the plurality of cellular terminals so that the influence of interference between the cellular communication and the D2D communication is reduced.
  • LTE system It is a block diagram of the LTE system which concerns on embodiment. It is a block diagram of UE which concerns on embodiment. It is a block diagram of eNB which concerns on embodiment. It is a protocol stack figure of the radio
  • the base station supports cellular communication in which the data path passes through the core network and D2D communication that is direct terminal-to-terminal communication in which the data path does not pass through the core network. Used in mobile communication systems.
  • the base station includes a control unit that allocates a dedicated radio resource not shared with the D2D communication or a shared radio resource shared with the D2D communication to each of a plurality of cellular terminals performing the cellular communication.
  • the control unit includes a scheduler that selects a cellular terminal to which the shared radio resource is allocated from the plurality of cellular terminals according to an allocation priority of the shared radio resource.
  • the scheduler calculates the allocation priority for each of the plurality of cellular terminals so that the influence of interference between the cellular communication and the D2D communication is reduced.
  • the scheduler calculates the allocation priority for each of the plurality of cellular terminals so that the shared radio resource is not continuously allocated to the same cellular terminal.
  • the scheduler calculates the allocation priority for each of the plurality of cellular terminals so that the shared radio resource is not periodically allocated to the same cellular terminal.
  • the scheduler calculates the allocation priority for each of the plurality of cellular terminals based on the elapsed time since the shared radio resource was last allocated. As the elapsed time is shorter, the allocation priority is adjusted to be lower.
  • the scheduler assigns the allocation priority to each of the plurality of cellular terminals so that the shared radio resource is preferentially allocated to a cellular terminal in the vicinity of the base station among the plurality of cellular terminals. Calculate the degree.
  • the scheduler calculates the allocation priority for each of the plurality of cellular terminals based on a path loss with the base station. The smaller the path loss is, the higher the allocation priority is adjusted.
  • the scheduler for each of the plurality of cellular terminals, based on a path loss with the base station and a path loss with another base station located in the vicinity of the base station.
  • the allocation priority is calculated. The smaller the path loss between the path loss with the base station and the path loss with the other base station, the higher the allocation priority.
  • the allocation priority for a cellular terminal in which the base station and the other base station function as a CoMP cooperating set in the uplink is between the base station and the base station.
  • the path loss is adjusted to be higher as the path loss between the path loss and the path loss between the other base stations is smaller.
  • the allocation priority of a cellular terminal whose transmission power is controlled according to a path loss with the other base station among the plurality of cellular terminals is a path loss with the base station. And the adjustment is made such that the smaller the path loss of any of the path losses with the other base station is, the higher it is.
  • the scheduler calculates the allocation priority based on uplink transmission power for each of the plurality of cellular terminals. The lower the uplink transmission power, the higher the allocation priority.
  • a scheduling algorithm different from the scheduling algorithm used for calculating the allocation priority of the dedicated radio resource is used for calculating the allocation priority of the shared radio resource.
  • the communication control method supports cellular communication in which the data path passes through the core network and D2D communication that is direct terminal-to-terminal communication in which the data path does not pass through the core network. Used in a mobile communication system.
  • a base station that allocates a dedicated radio resource not shared with the D2D communication or a shared radio resource shared with the D2D communication to each of a plurality of cellular terminals that perform the cellular communication includes: Selecting a cellular terminal to which the shared radio resource is allocated from the plurality of cellular terminals in accordance with an allocation priority; In the step A, the base station calculates the allocation priority for each of the plurality of cellular terminals so that the influence of interference between the cellular communication and the D2D communication is reduced.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of an LTE system according to the first embodiment.
  • the LTE system includes a plurality of UEs (User Equipment) 100, an E-UTRAN (Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network) 10, and an EPC (Evolved Packet Core) 20.
  • the E-UTRAN 10 corresponds to a radio access network
  • the EPC 20 corresponds to a core network.
  • the E-UTRAN 10 and the EPC 20 constitute an LTE system network.
  • the UE 100 is a mobile communication device, and performs wireless communication with a cell (serving cell) that has established a connection.
  • UE100 is corresponded to a user terminal.
  • the E-UTRAN 10 includes a plurality of eNBs 200 (evolved Node-B).
  • the eNB 200 corresponds to a base station.
  • the eNB 200 configures one or a plurality of cells, and performs radio communication with the UE 100 that has established a connection with the own cell.
  • “cell” is used as a term indicating a minimum unit of a radio communication area, and is also used as a term indicating a function of performing radio communication with the UE 100.
  • the eNB 200 has, for example, a radio resource management (RRM) function, a user data routing function, and a measurement control function for mobility control and scheduling.
  • RRM radio resource management
  • the EPC 20 includes a plurality of MME (Mobility Management Entity) / S-GW (Serving-Gateway) 300.
  • MME Mobility Management Entity
  • S-GW Serving-Gateway
  • the MME is a network node that performs various types of mobility control for the UE 100, and corresponds to a control station.
  • the S-GW is a network node that performs transfer control of user data, and corresponds to an exchange.
  • the EPC 20 configured by the MME / S-GW 300 accommodates the eNB 200.
  • the eNB 200 is connected to each other via the X2 interface.
  • the eNB 200 is connected to the MME / S-GW 300 via the S1 interface.
  • FIG. 2 is a block diagram of the UE 100.
  • the UE 100 includes an antenna 101, a radio transceiver 110, a user interface 120, a GNSS (Global Navigation Satellite System) receiver 130, a battery 140, a memory 150, and a processor 160.
  • the memory 150 and the processor 160 constitute a control unit.
  • the UE 100 may not have the GNSS receiver 130.
  • the memory 150 may be integrated with the processor 160, and this set (that is, a chip set) may be used as the processor 160 '.
  • the antenna 101 and the wireless transceiver 110 are used for transmitting and receiving wireless signals.
  • the antenna 101 includes a plurality of antenna elements.
  • the radio transceiver 110 converts the baseband signal output from the processor 160 into a radio signal and transmits it from the antenna 101. Further, the radio transceiver 110 converts a radio signal received by the antenna 101 into a baseband signal and outputs the baseband signal to the processor 160.
  • the user interface 120 is an interface with a user who owns the UE 100, and includes, for example, a display, a microphone, a speaker, and various buttons.
  • the user interface 120 receives an operation from the user and outputs a signal indicating the content of the operation to the processor 160.
  • the GNSS receiver 130 receives a GNSS signal and outputs the received signal to the processor 160 in order to obtain location information indicating the geographical location of the UE 100.
  • the battery 140 stores power to be supplied to each block of the UE 100.
  • the memory 150 stores a program executed by the processor 160 and information used for processing by the processor 160.
  • the processor 160 includes a baseband processor that modulates / demodulates and encodes / decodes a baseband signal, and a CPU (Central Processing Unit) that executes programs stored in the memory 150 and performs various processes. .
  • the processor 160 may further include a codec that performs encoding / decoding of an audio / video signal.
  • the processor 160 executes various processes and various communication protocols described later.
  • FIG. 3 is a block diagram of the eNB 200.
  • the eNB 200 includes an antenna 201, a radio transceiver 210, a network interface 220, a memory 230, and a processor 240.
  • the memory 230 and the processor 240 constitute a control unit.
  • the processor 240 has the scheduler function described above.
  • the memory 230 may be integrated with the processor 240, and this set (ie, chip set) may be used as the processor.
  • the antenna 201 and the wireless transceiver 210 are used for transmitting and receiving wireless signals.
  • the antenna 201 includes a plurality of antenna elements.
  • the wireless transceiver 210 converts the baseband signal output from the processor 240 into a wireless signal and transmits it from the antenna 201.
  • the radio transceiver 210 converts a radio signal received by the antenna 201 into a baseband signal and outputs the baseband signal to the processor 240.
  • the network interface 220 is connected to the neighboring eNB 200 via the X2 interface and is connected to the MME / S-GW 300 via the S1 interface.
  • the network interface 220 is used for communication performed on the X2 interface and communication performed on the S1 interface.
  • the memory 230 stores a program executed by the processor 240 and information used for processing by the processor 240.
  • the processor 240 includes a baseband processor that performs modulation / demodulation and encoding / decoding of a baseband signal, and a CPU that executes a program stored in the memory 230 and performs various processes.
  • the processor 240 executes various processes and various communication protocols described later.
  • FIG. 4 is a protocol stack diagram of a radio interface in the LTE system. As shown in FIG. 4, the radio interface protocol is divided into layers 1 to 3 of the OSI reference model, and layer 1 is a physical (PHY) layer. Layer 2 includes a MAC (Media Access Control) layer, an RLC (Radio Link Control) layer, and a PDCP (Packet Data Convergence Protocol) layer. Layer 3 includes an RRC (Radio Resource Control) layer.
  • PHY Physical
  • Layer 2 includes a MAC (Media Access Control) layer, an RLC (Radio Link Control) layer, and a PDCP (Packet Data Convergence Protocol) layer.
  • Layer 3 includes an RRC (Radio Resource Control) layer.
  • RRC Radio Resource Control
  • the physical layer performs encoding / decoding, modulation / demodulation, antenna mapping / demapping, and resource mapping / demapping. Data is transmitted between the physical layer of the UE 100 and the physical layer of the eNB 200 via a physical channel.
  • the MAC layer performs data priority control, retransmission processing by hybrid ARQ (HARQ), and the like. Data is transmitted via the transport channel between the MAC layer of the UE 100 and the MAC layer of the eNB 200.
  • the MAC layer of the eNB 200 includes a scheduler that determines uplink / downlink transport formats (transport block size, modulation / coding scheme (MCS)) and allocated resource blocks.
  • MCS modulation / coding scheme
  • the RLC layer transmits data to the RLC layer on the receiving side using the functions of the MAC layer and the physical layer. Data is transmitted between the RLC layer of the UE 100 and the RLC layer of the eNB 200 via a logical channel.
  • the PDCP layer performs header compression / decompression and encryption / decryption.
  • the RRC layer is defined only in the control plane. Control messages (RRC messages) for various settings are transmitted between the RRC layer of the UE 100 and the RRC layer of the eNB 200.
  • the RRC layer controls the logical channel, the transport channel, and the physical channel according to establishment, re-establishment, and release of the radio bearer.
  • RRC connected state When there is an RRC connection between the RRC of the UE 100 and the RRC of the eNB 200, the UE 100 is in a connected state (RRC connected state). Otherwise, the UE 100 is in an idle state (RRC idle state).
  • the NAS (Non-Access Stratum) layer located above the RRC layer performs session management and mobility management.
  • FIG. 5 is a configuration diagram of a radio frame used in the LTE system.
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access
  • SC-FDMA Single Carrier Frequency Multiple Access
  • the radio frame is composed of 10 subframes arranged in the time direction, and each subframe is composed of two slots arranged in the time direction.
  • the length of each subframe is 1 ms, and the length of each slot is 0.5 ms.
  • Each subframe includes a plurality of resource blocks (RB) in the frequency direction and includes a plurality of symbols in the time direction.
  • the resource block includes a plurality of subcarriers in the frequency direction.
  • a frequency resource can be specified by a resource block
  • a time resource can be specified by a subframe (or slot).
  • the section of the first few symbols of each subframe is a control region used mainly as a physical downlink control channel (PDCCH) for transmitting a control signal.
  • the remaining section of each subframe is an area that can be used as a physical downlink shared channel (PDSCH) mainly for transmitting user data.
  • a reference signal such as a cell-specific reference signal (CRS) is distributed and arranged in each subframe.
  • the PDCCH carries a control signal.
  • the control signal includes, for example, uplink SI (Scheduling Information), downlink SI, and TPC bits.
  • the uplink SI is information indicating allocation of uplink radio resources
  • the downlink SI is information indicating allocation of downlink radio resources.
  • the TPC bit is information instructing increase / decrease in uplink transmission power. These pieces of information are referred to as downlink control information (DCI).
  • DCI downlink control information
  • the PDSCH carries control signals and / or user data.
  • the downlink data area may be allocated only to user data, or may be allocated such that user data and control signals are multiplexed.
  • both ends in the frequency direction in each subframe are control regions mainly used as a physical uplink control channel (PUCCH) for transmitting a control signal.
  • the central portion in the frequency direction in each subframe is an area that can be used as a physical uplink shared channel (PUSCH) mainly for transmitting user data.
  • the PUCCH carries a control signal.
  • the control signal includes, for example, CQI (Channel Quality Indicator), PMI (Precoding Matrix Indicator), RI (Rank Indicator), SR (Scheduling Request), ACK / NACK, and the like.
  • CQI is information indicating downlink channel quality, and is used for determining a recommended modulation scheme and coding rate to be used for downlink transmission.
  • PMI is information indicating a precoder matrix that is preferably used for downlink transmission.
  • the RI is information indicating the number of layers (number of streams) that can be used for downlink transmission.
  • SR is information for requesting allocation of uplink radio resources (resource blocks).
  • ACK / NACK is information indicating whether or not a signal transmitted via a downlink physical channel (for example, PDSCH) has been successfully decoded.
  • the PUSCH carries control signals and / or user data. For example, the uplink data area may be allocated only to user data, or may be allocated such that user data and control signals are multiplexed.
  • the LTE system supports D2D communication that is direct UE-to-UE communication.
  • D2D communication will be described in comparison with normal communication (cellular communication) of the LTE system.
  • the data path passes through the core network EPC 20.
  • a data path is a communication path for user data (user plane).
  • D2D communication a data path set between UEs does not pass through the EPC 20. Therefore, the traffic load of the EPC 20 can be reduced.
  • the UE 100 discovers another UE 100 existing in the vicinity and starts D2D communication (communication).
  • the D2D communication includes a direct communication mode and a local relay mode (Locally Routed mode).
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a direct communication mode in D2D communication.
  • the data path does not pass through the eNB 200.
  • the UE 100-1D and the UE 100-2D that are close to each other directly perform radio communication with low transmission power in the cell of the eNB 200. Therefore, advantages such as a reduction in power consumption of the UE 100 and a reduction in interference with adjacent cells can be obtained.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a local relay mode in D2D communication.
  • the data path passes through the eNB 200 but does not pass through the EPC 20. That is, the UE 100-1D and the UE 100-2D perform radio communication in the cell of the eNB 200 via the eNB 200 without passing through the EPC 20.
  • the local relay mode can reduce the traffic load of the EPC 20, but has less merit than the direct communication mode. Therefore, in the first embodiment, the direct communication mode is mainly assumed.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the operating environment according to the first embodiment.
  • UE 100-C is a cellular UE (cellular terminal) that performs cellular communication in a cell of eNB 200.
  • the cellular UE 100-C in the connected state performs cellular communication using radio resources allocated from the eNB 200.
  • the cellular UE 100-C transmits and receives user data and control signals to and from the eNB 200.
  • one cellular UE is illustrated, but in an actual operating environment, a plurality of cellular UEs are present in the cell of the eNB 200.
  • UE 100-1D and UE 100-2D are D2D UEs (D2D terminals) that perform D2D communication in the cell of eNB 200.
  • the connected D2D UE 100-1D and D2D UE 100-2D perform D2D communication (communication) using radio resources allocated from the eNB 200.
  • the D2D UE 100-1D and the D2D UE 100-2D transmit / receive user data to / from each other and transmit / receive control signals to / from the eNB 200.
  • the cellular UE 100-C and the D2D UE 100-D are located in the same cell.
  • some D2D UEs included in the D2D UE group that performs D2D communication may be in another cell or out of the service area.
  • radio resources D2D radio resources
  • a dedicated resource allocation method a dedicated resource allocation method and a shared resource allocation method.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the dedicated resource allocation method.
  • the dedicated resource allocation scheme is a scheme that does not share D2D radio resources with radio resources allocated to cellular communication (cellular radio resources).
  • the central several resource blocks in the central subframe are reserved as the D2D radio resources.
  • the D2D radio resource is a radio resource dedicated to D2D communication.
  • the dedicated resource allocation method although interference between cellular communication and D2D communication can be avoided, there is a problem in that the use efficiency of radio resources is poor because cellular radio resources are relatively reduced.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining the shared resource allocation method.
  • the shared resource allocation scheme is a scheme for sharing D2D radio resources with cellular radio resources.
  • the central number resource block in the central subframe is used not only as a cellular radio resource but also as a D2D radio resource.
  • the D2D radio resource is a radio resource shared with cellular communication.
  • D2D radio resources are spatially separated from cellular radio resources. According to the shared resource allocation method, although the use efficiency of radio resources is high, there is a problem that interference is likely to occur between cellular communication and D2D communication, that is, communication quality is likely to deteriorate.
  • the eNB 200 improves the utilization efficiency of radio resources while reducing the influence of interference by devising scheduling for a plurality of cellular UEs 100-C on the premise that the shared resource allocation method is applied.
  • cellular radio resources that are not shared with D2D communication are referred to as “cellular dedicated radio resources”, and cellular radio resources that are shared with D2D communication are referred to as “D2D shared radio resources”.
  • the D2D shared radio resource is a cellular radio resource that hardly causes interference with D2D communication.
  • the cellular dedicated radio resource is a cellular radio resource that is likely to cause interference with D2D communication.
  • the scheduler of the eNB 200 allocates a cellular dedicated radio resource or a D2D shared radio resource to each of a plurality of cellular UEs 100-C that perform cellular communication.
  • the scheduler selects the cellular UE 100-C to which the cellular dedicated radio resource is allocated from the plurality of cellular UEs 100-C according to the allocation priority P1 of the cellular dedicated radio resource.
  • the first scheduling algorithm is used for calculating the allocation priority P1 of the cellular dedicated radio resource.
  • the first scheduling algorithm is, for example, proportional fairness, or Max. CIR (Maximum Carrier to Interference power Ratio).
  • Proportional fairness is a scheduling algorithm that increases the allocation priority of a radio resource for a UE whose instantaneous throughput expected when the radio resource is allocated is larger than the average throughput so far.
  • Max. CIR is a scheduling algorithm for increasing the allocation priority for a radio resource for a UE having a high CIR of the radio resource.
  • the scheduler uses the first scheduling algorithm to assign the allocation priority for each of the plurality of cellular UEs 100-C.
  • the degree P1 is calculated.
  • the cellular dedicated radio resource is allocated to the cellular UE 100-C having the highest allocation priority P1 among the plurality of cellular UEs 100-C.
  • the scheduler selects the cellular UE 100-C to which the D2D shared radio resource is allocated from the plurality of cellular UEs 100-C according to the allocation priority P2 of the D2D shared radio resource.
  • the scheduler calculates the allocation priority P2 for each of the plurality of cellular UEs 100-C so that the influence of interference between the cellular communication and the D2D communication is reduced.
  • the scheduler calculates the allocation priority P2 for each of the plurality of cellular UEs 100-C so that the D2D shared radio resources are not continuously allocated to the same cellular UE 100-C.
  • the scheduler uses the second scheduling algorithm to allocate priority for each of the plurality of cellular UEs 100-C.
  • the degree P2 is calculated.
  • the D2D shared radio resource is allocated to the cellular UE 100-C having the highest allocation priority P2.
  • the second scheduling algorithm is a scheduling algorithm that takes into account the elapsed time since the D2D shared radio resource was last allocated for each of the plurality of cellular UEs 100-C.
  • the scheduler manages the elapsed time from the last allocation of the D2D shared radio resource for each of the plurality of cellular UEs 100-C.
  • the allocation priority P2 of the D2D shared radio resource is calculated by the following calculation formula.
  • P1 is an allocation priority calculated by the first scheduling algorithm for the D2D shared radio resource.
  • ⁇ 1 is an adjustment value (correction value) indicating an elapsed time since the D2D shared radio resource was last allocated.
  • the cellular UE 100-C having a long elapsed time since the last allocation of the D2D shared radio resource is adjusted so that the allocation priority P2 becomes high.
  • the cellular UE 100-C having the short elapsed time is adjusted so that the allocation priority P2 is relatively low. That is, adjustment is performed so that the D2D shared radio resources are not continuously allocated to the same cellular UE 100-C.
  • the second embodiment differs from the first embodiment in the scheduling method for D2D shared radio resources. Other points are the same as in the first embodiment.
  • the scheduler of the eNB 200 is configured for each of the plurality of cellular UEs 100-C so that the D2D shared radio resource is preferentially allocated to the cellular UE 100-C in the vicinity of the eNB 200 among the plurality of cellular UEs 100-C.
  • the allocation priority P2 of the D2D shared radio resource is calculated.
  • the scheduler uses the second scheduling algorithm to allocate priority for each of the plurality of cellular UEs 100-C.
  • the degree P2 is calculated.
  • the D2D shared radio resource is allocated to the cellular UE 100-C having the highest allocation priority P2.
  • the second scheduling algorithm is a scheduling algorithm that takes into account path loss (propagation loss) with the eNB 200 for each of the plurality of cellular UEs 100-C.
  • the scheduler manages path loss with the eNB 200 for each of the plurality of cellular UEs 100-C.
  • the path loss is obtained from the difference between the known transmission power and the measured reception power.
  • the cellular UE 100-C in the vicinity of the eNB 200 usually has a small path loss with the eNB 200.
  • the allocation priority P2 of the D2D shared radio resource is calculated by the following calculation formula.
  • P1 is an allocation priority calculated by the first scheduling algorithm for the D2D shared radio resource.
  • ⁇ 2 is an adjustment value (correction value) indicating a path loss with the eNB 200.
  • the cellular UE 100-C having a large path loss with the eNB 200 is adjusted so that the allocation priority P2 becomes low.
  • the cellular UE 100-C having a small path loss with the eNB 200 is adjusted so that the allocation priority P2 is relatively high. That is, adjustment is performed so that the D2D shared radio resource is preferentially allocated to the cellular UE 100-C in the vicinity of the eNB 200.
  • the transmission power (downlink transmission power) of the eNB 200 in the D2D shared radio resource is allocated by allocating the D2D shared radio resource to the cellular UE 100-C in the vicinity of the eNB 200. ) Can be kept low. Thereby, the influence of the interference between D2D communication and cellular communication can be reduced.
  • the transmission power (uplink) of the cellular UE 100-C in the D2D shared radio resource is allocated by allocating the D2D shared radio resource to the cellular UE 100-C in the vicinity of the eNB 200.
  • Link transmission power can be kept low. Thereby, the influence of the interference between D2D communication and cellular communication can be reduced.
  • the second scheduling algorithm is a scheduling algorithm that considers uplink transmission power for each of the plurality of cellular UEs 100-C.
  • the scheduler manages the uplink transmission power for each of the plurality of cellular UEs 100-C.
  • the cellular UE 100-C in the vicinity of the eNB 200 usually has low uplink transmission power.
  • the allocation priority P2 of the D2D shared radio resource is calculated by the following calculation formula.
  • P1 is an allocation priority calculated by the first scheduling algorithm for the D2D shared radio resource.
  • ⁇ 3 is an adjustment value (correction value) indicating uplink transmission power.
  • the cellular UE 100-C having a high uplink transmission power is adjusted so that the allocation priority P2 becomes low.
  • the cellular UE 100-C having a small uplink transmission power is adjusted so that the allocation priority P2 is relatively high. That is, adjustment is performed so that the D2D shared radio resource is preferentially allocated to the cellular UE 100-C in the vicinity of the eNB 200.
  • a radio resource (D2D radio resource) that the eNB 200 allocates to the UE 100 for D2D communication a radio resource (communication radio resource) used for transmission / reception of user data has been described as an example.
  • the D2D radio resource may be a radio resource for other uses related to D2D communication.
  • the D2D radio resource may be a radio resource (radio resource for discovery / discoverable) used for discovering (or discovering) another UE 100 present in the vicinity of the UE 100.
  • the D2D radio resource may be a radio resource used for transmission of a synchronization signal for synchronizing D2D UEs for D2D communication, or user data for D2D communication scheduled by the D2D UE 100 It may be a radio resource used for transmission / reception of allocation information (Scheduling Assignment) indicating the allocation position of the.
  • Scheduling Assignment allocation information
  • a modified version of the first scheduling algorithm is used as the second scheduling algorithm.
  • the second scheduling algorithm may be completely different from the first scheduling algorithm.
  • the scheduler calculates the allocation priority P2 for each of the plurality of cellular UEs 100-C so that the D2D shared radio resources are not continuously allocated to the same cellular UE 100-C.
  • the scheduler may calculate the allocation priority P2 for each of the plurality of cellular UEs 100-C so that the D2D shared radio resources are not periodically and continuously allocated to the same cellular UE 100-C.
  • the allocation priority P2 of the D2D shared radio resource is calculated by the following calculation formula.
  • P1 is an allocation priority calculated by the first scheduling algorithm for the D2D shared radio resource.
  • ⁇ 1 ′ is an adjustment value (correction value) indicating the period of the D2D shared radio resource allocated to the cellular UE 100-C (that is, the interval between the D2D shared radio resources allocated to the same cellular UE 100-C).
  • the second scheduling algorithm is a scheduling algorithm that takes into account the path loss with the eNB 200 for each of the plurality of cellular UEs 100-C, but is not limited thereto. Specifically, not only the path loss between each of the plurality of cellular UEs 100-C and the eNB 200 (hereinafter referred to as the first path loss), but also each of the plurality of cellular UEs 100-C is another eNB 200 located in the vicinity of the eNB 200. A scheduling algorithm that takes into account a path loss between the two (hereinafter referred to as a second path loss) may be used.
  • the allocation priority P2 of the D2D shared radio resource is calculated by the following calculation formula.
  • ⁇ 2 ′ is an adjustment value (correction value) indicating the smaller path loss of the first path loss and the second path loss.
  • the eNB 200 obtains information indicating the second path loss from the other eNB 200 and calculates ⁇ 2 ′.
  • the cellular UE 100-C having a large path loss of both the first path loss and the second path loss is adjusted so that the allocation priority P2 becomes low.
  • the cellular UE 100-C having a small path loss of either the first path loss or the second path loss is adjusted so that the allocation priority P2 is relatively high. That is, adjustment is performed so that the D2D shared radio resource is preferentially allocated to the cellular UE 100-C in the vicinity of either the eNB 200 or another eNB 200. Therefore, even when the shared resource allocation method is applied, the influence of interference can be reduced, so that the utilization efficiency of radio resources can be improved while reducing the influence of interference.
  • the scheduling algorithm considering the first path loss and the second path loss described above may be used only for the following cellular UE 100-C.
  • the scheduling algorithm described above for -C may be used.
  • the eNB 200 and another eNB 200 receive the uplink signal from the cellular UE 100-C in cooperation, it is sufficient that either the eNB 200 or the other eNB 200 can receive the uplink signal from the cellular UE 100-C.
  • the cellular UE 100-C having a small path loss of either the path loss or the second path loss can be adjusted so that the allocation priority P2 is relatively high.
  • the scheduling algorithm described above is used for cellular UE 100-C to which JR-CoMP (Joint reception CoMP) in which an uplink signal from cellular UE 100-C is jointly received by eNB 200 and another eNB 200 is applied. It is preferable.
  • JR-CoMP Joint reception CoMP
  • the eNB 200 may transmit an instruction for controlling transmission power to the cellular UE 100-1 in which the above-described scheduling algorithm is used.
  • the cellular UE 100-C reduces the transmission power according to the second path loss when the second path loss is small.
  • the cellular UE 100-C having a small path loss can be adjusted so that the allocation priority P2 is relatively high.
  • the eNB 200 may transmit an instruction for controlling transmission power to the cellular UE 100-C in which the above-described scheduling algorithm is used.
  • an algorithm that considers uplink transmission power to another eNB 200 in addition to uplink transmission power to the eNB 200 may be used.
  • the scheduler calculates the allocation priority for each of the plurality of cellular UEs 100-C based on the uplink transmission power to the eNB 200 and the uplink transmission power to the other eNB 200.
  • the eNB 200 adjusts the allocation priority such that the allocation priority increases as the transmission power of either the uplink transmission power to the eNB 200 or the uplink transmission power to the other eNB 200 decreases.
  • the other eNB 200 can use the same frequency band as the eNB 200.
  • the other eNB 200 is, for example, an adjacent eNB 200 or an eNB 200 that is arranged in a cell managed by the eNB 200 and manages a small cell.
  • the eNB 200 and the other eNB 200 may be able to use a dual connection (Dual Connectivity) scheme in which the UE 100 establishes a data path used for transmitting user data with each of the eNB 200 and the other eNB 200.
  • the eNB 200 and the other eNB 200 may be a CoMP cooperating set (CoMP cooperating set) that performs communication with the UE 100 in cooperation using one time / frequency resource.
  • eNB200 may use the frequency band (carrier) which other eNB200 can use as a component carrier in a carrier aggregation (Carrier Aggregation).
  • the scheduler of the eNB 200 allocates radio resources using each scheduling algorithm described above, but the present invention is not limited to this.
  • a cluster head that is a UE that controls D2D communication (specifically, a control unit of a CHUE having a schedule function)
  • the above-described scheduling algorithms may be used.
  • a dedicated cluster D2D radio resource that is, a D2D radio resource that is not shared with other clusters
  • a shared cluster D2D radio that is shared by a plurality of clusters are used as D2D radio resources.
  • the CHUE 100-1 calculates the allocation priority (P1, P2), and assigns the dedicated cluster D2D radio resource or the shared cluster D2D radio resource to the cluster of the CHUE 100-1 in the same manner as the scheduling described above.
  • Each D2D UE 100 (including CHUE 100-1). According to this, even when a plurality of clusters share and use the D2D radio resource, the influence of interference between the clusters can be reduced, so that the utilization efficiency of the D2D radio resource can be improved while reducing the influence of the interference.
  • the “dedicated cluster D2D radio resource” corresponds to the above “cellular dedicated radio resource”
  • the “shared cluster D2D radio resource” is “D2D shared radio resource” described above corresponds to “SCHUE 100-1 scheduler” corresponds to “scheduler of eNB 200” described above
  • a plurality of D2D UEs 100 belonging to the cluster of CHUE 100-1” include “ This corresponds to a plurality of cellular UEs 100-C.
  • the present invention is not limited to the LTE system, and the present invention may be applied to a system other than the LTE system.
  • the base station and the communication control method according to the present invention are useful in the mobile communication field because they can improve the utilization efficiency of radio resources while reducing the influence of interference.

Abstract

　データパスがコアネットワークを経由するセルラ通信と、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信と、をサポートする移動通信システムにおいて用いられる基地局は、前記Ｄ２Ｄ通信と共用しない専用無線リソース、又は前記Ｄ２Ｄ通信と共用する共用無線リソースを、前記セルラ通信を行う複数のセルラ端末のそれぞれに割り当てる制御部を有する。前記制御部は、前記共用無線リソースの割当優先度に従って、前記共用無線リソースが割り当てられるセルラ端末を前記複数のセルラ端末の中から選択するスケジューラを含む。前記スケジューラは、前記セルラ通信と前記Ｄ２Ｄ通信との間の干渉の影響が軽減されるように、前記複数のセルラ端末のそれぞれについて前記割当優先度を算出する。

Description

基地局及び通信制御方法
　本発明は、Ｄ２Ｄ通信をサポートする移動通信システムにおいて用いられる基地局及び通信制御方法に関する。
　移動通信システムの標準化プロジェクトである３ＧＰＰ（３ｒｄ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ　Ｐｒｏｊｅｃｔ）では、リリース１２以降の新機能として、端末間（Ｄｅｖｉｃｅ　ｔｏ　Ｄｅｖｉｃｅ：Ｄ２Ｄ）通信の導入が検討されている（非特許文献１参照）。
　Ｄ２Ｄ通信では、近接する複数のユーザ端末が、コアネットワークを介さずに直接的な通信を行う。すなわち、Ｄ２Ｄ通信のデータパスはコアネットワークを経由しない。一方、移動通信システムの通常の通信（セルラ通信）のデータパスはコアネットワークを経由する。
３ＧＰＰ技術報告　「ＴＲ　２２．８０３　Ｖ１２．０．０」　２０１２年１２月
　移動通信システムにおいてセルラ通信とＤ２Ｄ通信との間の干渉を防止するためには、通信に使用する無線リソースをセルラ通信とＤ２Ｄ通信とで異ならせることが考えられる。
　しかしながら、そのような方法では、移動通信システムにおける無線リソースの利用効率を改善することが困難である。
　そこで、本発明は、干渉の影響を軽減しつつ、無線リソースの利用効率を改善できる基地局及び通信制御方法を提供する。
　実施形態に係る基地局は、データパスがコアネットワークを経由するセルラ通信と、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信と、をサポートする移動通信システムにおいて用いられる。前記基地局は、前記Ｄ２Ｄ通信と共用しない専用無線リソース、又は前記Ｄ２Ｄ通信と共用する共用無線リソースを、前記セルラ通信を行う複数のセルラ端末のそれぞれに割り当てる制御部を有する。前記制御部は、前記共用無線リソースの割当優先度に従って、前記共用無線リソースが割り当てられるセルラ端末を前記複数のセルラ端末の中から選択するスケジューラを含む。前記スケジューラは、前記セルラ通信と前記Ｄ２Ｄ通信との間の干渉の影響が軽減されるように、前記複数のセルラ端末のそれぞれについて前記割当優先度を算出する。
実施形態に係るＬＴＥシステムの構成図である。 実施形態に係るＵＥのブロック図である。 実施形態に係るｅＮＢのブロック図である。 ＬＴＥシステムにおける無線インターフェイスのプロトコルスタック図である。 ＬＴＥシステムで使用される無線フレームの構成図である。 Ｄ２Ｄ通信における直接通信モードを説明するための図である。 Ｄ２Ｄ通信における局所中継モードを説明するための図である。 実施形態に係る動作環境を説明するための図である。 専用リソース割当方式を説明するための図である。 共用リソース割当方式を説明するための図である。
　［実施形態の概要］
　第１実施形態及び第２実施形態に係る基地局は、データパスがコアネットワークを経由するセルラ通信と、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信と、をサポートする移動通信システムにおいて用いられる。前記基地局は、前記Ｄ２Ｄ通信と共用しない専用無線リソース、又は前記Ｄ２Ｄ通信と共用する共用無線リソースを、前記セルラ通信を行う複数のセルラ端末のそれぞれに割り当てる制御部を有する。前記制御部は、前記共用無線リソースの割当優先度に従って、前記共用無線リソースが割り当てられるセルラ端末を前記複数のセルラ端末の中から選択するスケジューラを含む。前記スケジューラは、前記セルラ通信と前記Ｄ２Ｄ通信との間の干渉の影響が軽減されるように、前記複数のセルラ端末のそれぞれについて前記割当優先度を算出する。
　第１実施形態では、前記スケジューラは、前記共用無線リソースが同一のセルラ端末に連続的に割り当てられないように、前記複数のセルラ端末のそれぞれについて前記割当優先度を算出する。
　その他の実施形態では、前記スケジューラは、前記共用無線リソースが前記同一のセルラ端末に周期的に連続的に割り当てられないように、前記複数のセルラ端末のそれぞれについて前記割当優先度を算出する。
　第１実施形態では、前記スケジューラは、前記複数のセルラ端末のそれぞれについて、前記共用無線リソースが最後に割り当てられてからの経過時間に基づいて前記割当優先度を算出する。前記経過時間が短いほど、前記割当優先度が低くなるよう調整される。
　第２実施形態では、前記スケジューラは、前記複数のセルラ端末のうち前記基地局の近傍のセルラ端末に優先的に前記共用無線リソースが割り当てられるように、前記複数のセルラ端末のそれぞれについて前記割当優先度を算出する。
　第２実施形態では、前記スケジューラは、前記複数のセルラ端末のそれぞれについて、前記基地局との間のパスロスに基づいて前記割当優先度を算出する。前記パスロスが小さいほど、前記割当優先度が高くなるよう調整される。
　その他の実施形態では、前記スケジューラは、前記複数のセルラ端末のそれぞれについて、前記基地局との間のパスロスと、前記基地局の近傍に位置する他の基地局との間のパスロスとに基づいて前記割当優先度を算出する。前記基地局との間のパスロス及び前記他の基地局との間のパスロスのいずれかのパスロスが小さいほど、前記割当優先度が高くなるよう調整される。
　その他の実施形態では、前記複数のユーザ端末のうち前記基地局と前記他の基地局とが上りリンクにおいてＣｏＭＰ協働セットとして機能するセルラ端末についての前記割当優先度が、前記基地局との間のパスロス及び前記他の基地局との間のパスロスのいずれかのパスロスが小さいほど、高くなるよう調整される。
　その他の実施形態では、前記複数のセルラ端末のうち前記他の基地局との間のパスロスに応じて送信電力が制御されるセルラ端末についての前記割当優先度が、前記基地局との間のパスロス及び前記他の基地局との間のパスロスのいずれかのパスロスが小さいほど、高くなるよう調整される。
　第２実施形態の変更例では、前記スケジューラは、前記複数のセルラ端末のそれぞれについて、上りリンクの送信電力に基づいて前記割当優先度を算出する。前記上りリンク送信電力が小さいほど、前記割当優先度が高くなるよう調整される。
　第１実施形態及び第２実施形態では、前記共用無線リソースの割当優先度の算出には、前記専用無線リソースの割当優先度の算出に使用されるスケジューリングアルゴリズムとは異なるスケジューリングアルゴリズムが使用される。
　第１実施形態及び第２実施形態に係る通信制御方法は、データパスがコアネットワークを経由するセルラ通信と、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信と、をサポートする移動通信システムにおいて用いられる。前記通信制御方法は、前記Ｄ２Ｄ通信と共用しない専用無線リソース、又は前記Ｄ２Ｄ通信と共用する共用無線リソースを、前記セルラ通信を行う複数のセルラ端末のそれぞれに割り当てる基地局が、前記共用無線リソースの割当優先度に従って、前記共用無線リソースが割り当てられるセルラ端末を前記複数のセルラ端末の中から選択するステップＡを有する。前記ステップＡにおいて、前記基地局は、前記セルラ通信と前記Ｄ２Ｄ通信との間の干渉の影響が軽減されるように、前記複数のセルラ端末のそれぞれについて前記割当優先度を算出する。
　［第１実施形態］
　以下、図面を参照して、３ＧＰＰ規格に準拠して構成される移動通信システム（ＬＴＥシステム）にＤ２Ｄ通信を導入する場合の実施形態を説明する。
　（ＬＴＥシステム）
　図１は、第１実施形態に係るＬＴＥシステムの構成図である。図１に示すように、ＬＴＥシステムは、複数のＵＥ（Ｕｓｅｒ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）１００と、Ｅ－ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ　Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ　Ｒａｄｉｏ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）１０と、ＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ　Ｐａｃｋｅｔ　Ｃｏｒｅ）２０と、を含む。Ｅ－ＵＴＲＡＮ１０は無線アクセスネットワークに相当し、ＥＰＣ２０はコアネットワークに相当する。Ｅ－ＵＴＲＡＮ１０及びＥＰＣ２０は、ＬＴＥシステムのネットワークを構成する。
　ＵＥ１００は、移動型の通信装置であり、接続を確立したセル（サービングセル）との無線通信を行う。ＵＥ１００はユーザ端末に相当する。
　Ｅ－ＵＴＲＡＮ１０は、複数のｅＮＢ２００（ｅｖｏｌｖｅｄ　Ｎｏｄｅ－Ｂ）を含む。ｅＮＢ２００は基地局に相当する。ｅＮＢ２００は、１又は複数のセルを構成しており、自セルとの接続を確立したＵＥ１００との無線通信を行う。なお、「セル」は、無線通信エリアの最小単位を示す用語として使用される他に、ＵＥ１００との無線通信を行う機能を示す用語としても使用される。
　ｅＮＢ２００は、例えば、無線リソース管理（ＲＲＭ）機能と、ユーザデータのルーティング機能と、モビリティ制御及びスケジューリングのための測定制御機能と、を有する。
　ＥＰＣ２０は、複数のＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｅｎｔｉｔｙ）／Ｓ－ＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ－Ｇａｔｅｗａｙ）３００を含む。ＭＭＥは、ＵＥ１００に対する各種モビリティ制御等を行うネットワークノードであり、制御局に相当する。Ｓ－ＧＷは、ユーザデータの転送制御を行うネットワークノードであり、交換局に相当する。ＭＭＥ／Ｓ－ＧＷ３００により構成されるＥＰＣ２０は、ｅＮＢ２００を収容する。
　ｅＮＢ２００は、Ｘ２インターフェイスを介して相互に接続される。また、ｅＮＢ２００は、Ｓ１インターフェイスを介してＭＭＥ／Ｓ－ＧＷ３００と接続される。
　次に、ＵＥ１００及びｅＮＢ２００の構成を説明する。
　図２は、ＵＥ１００のブロック図である。図２に示すように、ＵＥ１００は、アンテナ１０１と、無線送受信機１１０と、ユーザインターフェイス１２０と、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ　Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）受信機１３０と、バッテリ１４０と、メモリ１５０と、プロセッサ１６０と、を有する。メモリ１５０及びプロセッサ１６０は、制御部を構成する。ＵＥ１００は、ＧＮＳＳ受信機１３０を有していなくてもよい。また、メモリ１５０をプロセッサ１６０と一体化し、このセット（すなわち、チップセット）をプロセッサ１６０’としてもよい。
　アンテナ１０１及び無線送受信機１１０は、無線信号の送受信に用いられる。アンテナ１０１は、複数のアンテナ素子を含む。無線送受信機１１０は、プロセッサ１６０が出力するベースバンド信号を無線信号に変換してアンテナ１０１から送信する。また、無線送受信機１１０は、アンテナ１０１が受信する無線信号をベースバンド信号に変換してプロセッサ１６０に出力する。
　ユーザインターフェイス１２０は、ＵＥ１００を所持するユーザとのインターフェイスであり、例えば、ディスプレイ、マイク、スピーカ、及び各種ボタンなどを含む。ユーザインターフェイス１２０は、ユーザからの操作を受け付けて、該操作の内容を示す信号をプロセッサ１６０に出力する。ＧＮＳＳ受信機１３０は、ＵＥ１００の地理的な位置を示す位置情報を得るために、ＧＮＳＳ信号を受信して、受信した信号をプロセッサ１６０に出力する。バッテリ１４０は、ＵＥ１００の各ブロックに供給すべき電力を蓄える。
　メモリ１５０は、プロセッサ１６０によって実行されるプログラムと、プロセッサ１６０による処理に使用される情報と、を記憶する。プロセッサ１６０は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号などを行うベースバンドプロセッサと、メモリ１５０に記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）と、を含む。プロセッサ１６０は、さらに、音声・映像信号の符号化・復号を行うコーデックを含んでもよい。プロセッサ１６０は、後述する各種の処理及び各種の通信プロトコルを実行する。
　図３は、ｅＮＢ２００のブロック図である。図３に示すように、ｅＮＢ２００は、アンテナ２０１と、無線送受信機２１０と、ネットワークインターフェイス２２０と、メモリ２３０と、プロセッサ２４０と、を有する。メモリ２３０及びプロセッサ２４０は、制御部を構成する。第１実施形態において、プロセッサ２４０は、上述したスケジューラの機能を有する。なお、メモリ２３０をプロセッサ２４０と一体化し、このセット（すなわち、チップセット）をプロセッサとしてもよい。
　アンテナ２０１及び無線送受信機２１０は、無線信号の送受信に用いられる。アンテナ２０１は、複数のアンテナ素子を含む。無線送受信機２１０は、プロセッサ２４０が出力するベースバンド信号を無線信号に変換してアンテナ２０１から送信する。また、無線送受信機２１０は、アンテナ２０１が受信する無線信号をベースバンド信号に変換してプロセッサ２４０に出力する。
　ネットワークインターフェイス２２０は、Ｘ２インターフェイスを介して隣接ｅＮＢ２００と接続され、Ｓ１インターフェイスを介してＭＭＥ／Ｓ－ＧＷ３００と接続される。ネットワークインターフェイス２２０は、Ｘ２インターフェイス上で行う通信及びＳ１インターフェイス上で行う通信に用いられる。
　メモリ２３０は、プロセッサ２４０によって実行されるプログラムと、プロセッサ２４０による処理に使用される情報と、を記憶する。プロセッサ２４０は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号などを行うベースバンドプロセッサと、メモリ２３０に記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行うＣＰＵと、を含む。プロセッサ２４０は、後述する各種の処理及び各種の通信プロトコルを実行する。
　図４は、ＬＴＥシステムにおける無線インターフェイスのプロトコルスタック図である。図４に示すように、無線インターフェイスプロトコルは、ＯＳＩ参照モデルのレイヤ１乃至レイヤ３に区分されており、レイヤ１は物理（ＰＨＹ）レイヤである。レイヤ２は、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤと、ＲＬＣ（Ｒａｄｉｏ　Ｌｉｎｋ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤと、ＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ　Ｄａｔａ　Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）レイヤと、を含む。レイヤ３は、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤを含む。
　物理レイヤは、符号化・復号、変調・復調、アンテナマッピング・デマッピング、及びリソースマッピング・デマッピングを行う。ＵＥ１００の物理レイヤとｅＮＢ２００の物理レイヤとの間では、物理チャネルを介してデータが伝送される。
　ＭＡＣレイヤは、データの優先制御、及びハイブリッドＡＲＱ（ＨＡＲＱ）による再送処理などを行う。ＵＥ１００のＭＡＣレイヤとｅＮＢ２００のＭＡＣレイヤとの間では、トランスポートチャネルを介してデータが伝送される。ｅＮＢ２００のＭＡＣレイヤは、上下リンクのトランスポートフォーマット（トランスポートブロックサイズ、変調・符号化方式（ＭＣＳ））、及び割当リソースブロックを決定するスケジューラを含む。
　ＲＬＣレイヤは、ＭＡＣレイヤ及び物理レイヤの機能を利用してデータを受信側のＲＬＣレイヤに伝送する。ＵＥ１００のＲＬＣレイヤとｅＮＢ２００のＲＬＣレイヤとの間では、論理チャネルを介してデータが伝送される。
　ＰＤＣＰレイヤは、ヘッダ圧縮・伸張、及び暗号化・復号化を行う。
　ＲＲＣレイヤは、制御プレーンでのみ定義される。ＵＥ１００のＲＲＣレイヤとｅＮＢ２００のＲＲＣレイヤとの間では、各種設定のための制御メッセージ（ＲＲＣメッセージ）が伝送される。ＲＲＣレイヤは、無線ベアラの確立、再確立及び解放に応じて、論理チャネル、トランスポートチャネル、及び物理チャネルを制御する。ＵＥ１００のＲＲＣとｅＮＢ２００のＲＲＣとの間にＲＲＣ接続がある場合、ＵＥ１００は接続状態（ＲＲＣ　ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ　ｓｔａｔｅ）であり、そうでない場合、ＵＥ１００はアイドル状態（ＲＲＣ　ｉｄｌｅ　ｓｔａｔｅ）である。
　ＲＲＣレイヤの上位に位置するＮＡＳ(Ｎｏｎ－Ａｃｃｅｓｓ　Ｓｔｒａｔｕｍ)レイヤは、セッション管理及びモビリティ管理などを行う。
　図５は、ＬＴＥシステムで使用される無線フレームの構成図である。ＬＴＥシステムは、下りリンクにはＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ　Ａｃｃｅｓｓ）、上りリンクにはＳＣ－ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ　Ｃａｒｒｉｅｒ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ）がそれぞれ適用される。
　図５に示すように、無線フレームは、時間方向に並ぶ１０個のサブフレームで構成され、各サブフレームは、時間方向に並ぶ２個のスロットで構成される。各サブフレームの長さは１ｍｓであり、各スロットの長さは０．５ｍｓである。各サブフレームは、周波数方向に複数個のリソースブロック（ＲＢ）を含み、時間方向に複数個のシンボルを含む。リソースブロックは、周波数方向に複数個のサブキャリアを含む。ＵＥ１００に割り当てられる無線リソースのうち、周波数リソースはリソースブロックにより特定でき、時間リソースはサブフレーム（又はスロット）により特定できる。
　下りリンクにおいて、各サブフレームの先頭数シンボルの区間は、主に制御信号を伝送するための物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）として使用される制御領域である。また、各サブフレームの残りの区間は、主にユーザデータを伝送するための物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）として使用できる領域である。また、下りリンクにおいて、各サブフレームには、セル固有参照信号（ＣＲＳ）などの参照信号が分散して配置される。ＰＤＣＣＨは、制御信号を搬送する。制御信号は、例えば、上りリンクＳＩ（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）、下りリンクＳＩ、ＴＰＣビットを含む。上りリンクＳＩは上りリンク無線リソースの割当てを示す情報であり、下りリンクＳＩは、下りリンク無線リソースの割当てを示す情報である。ＴＰＣビットは、上りリンクの送信電力の増減を指示する情報である。これらの情報は、下りリンク制御情報（ＤＣＩ）と称される。ＰＤＳＣＨは、制御信号及び／又はユーザデータを搬送する。例えば、下りリンクのデータ領域は、ユーザデータにのみ割当てられてもよく、ユーザデータ及び制御信号が多重されるように割当てられてもよい。
　上りリンクにおいて、各サブフレームにおける周波数方向の両端部は、主に制御信号を伝送するための物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）として使用される制御領域である。また、各サブフレームにおける周波数方向の中央部は、主にユーザデータを伝送するための物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）として使用できる領域である。ＰＵＣＣＨは、制御信号を搬送する。制御信号は、例えば、ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＰＭＩ（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ　Ｍａｔｒｉｘ　Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＲＩ（Ｒａｎｋ　Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＳＲ（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　Ｒｅｑｕｅｓｔ）、ＡＣＫ／ＮＡＣＫなどである。ＣＱＩは、下りリンクのチャネル品質を示す情報であり、下りリンク伝送に使用すべき推奨変調方式及び符号化速度の決定等に使用される。ＰＭＩは、下りリンクの伝送の為に使用することが望ましいプリコーダマトリックスを示す情報である。ＲＩは、下りリンクの伝送に使用可能なレイヤ数（ストリーム数）を示す情報である。ＳＲは、上りリンク無線リソース（リソースブロック）の割当てを要求する情報である。ＡＣＫ／ＮＡＣＫは、下りリンクの物理チャネル（例えば、ＰＤＳＣＨ）を介して送信される信号の復号に成功したか否かを示す情報である。ＰＵＳＣＨは、制御信号及び／又はユーザデータを搬送する。例えば、上りリンクのデータ領域は、ユーザデータにのみ割当てられてもよく、ユーザデータ及び制御信号が多重されるように割当てられてもよい。
　（Ｄ２Ｄ通信）
　第１実施形態に係るＬＴＥシステムは、直接的なＵＥ間通信であるＤ２Ｄ通信をサポートする。ここでは、Ｄ２Ｄ通信を、ＬＴＥシステムの通常の通信（セルラ通信）と比較して説明する。
　セルラ通信は、コアネットワークであるＥＰＣ２０をデータパスが経由する。データパスとは、ユーザデータ（ユーザプレーン）の通信経路である。これに対し、Ｄ２Ｄ通信は、ＵＥ間に設定されるデータパスがＥＰＣ２０を経由しない。よって、ＥＰＣ２０のトラフィック負荷を削減できる。
　ＵＥ１００は、近傍に存在する他のＵＥ１００を発見し、Ｄ２Ｄ通信（ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）を開始する。Ｄ２Ｄ通信には、直接通信モード及び局所中継モード（Ｌｏｃａｌｌｙ　Ｒｏｕｔｅｄモード）が存在する。
　図６は、Ｄ２Ｄ通信における直接通信モードを説明するための図である。図６に示すように、直接通信モードは、データパスがｅＮＢ２００を経由しない。相互に近接するＵＥ１００－１Ｄ及びＵＥ１００－２Ｄは、ｅＮＢ２００のセルにおいて、低送信電力で直接的に無線通信を行う。よって、ＵＥ１００の消費電力の削減、及び隣接セルへの干渉の低減といったメリットを得られる。
　図７は、Ｄ２Ｄ通信における局所中継モードを説明するための図である。図７に示すように、局所中継モードは、データパスがｅＮＢ２００を経由するもののＥＰＣ２０を経由しない。すなわち、ＵＥ１００－１Ｄ及びＵＥ１００－２Ｄは、ｅＮＢ２００のセルにおいて、ＥＰＣ２０を介さずにｅＮＢ２００を介して無線通信を行う。局所中継モードは、ＥＰＣ２０のトラフィック負荷を削減できるものの、直接通信モードに比べてメリットが少ない。よって、第１実施形態では、直接通信モードを主として想定する。
　（第１実施形態に係る動作）
　第１実施形態では、周波数利用効率を改善する観点から、Ｄ２Ｄ通信がＬＴＥシステムの周波数帯域（ライセンスバンド）内で行われるケースを想定する。このようなケースでは、ネットワークの管理下でＤ２Ｄ通信が行われる。
　図８は、第１実施形態に係る動作環境を説明するための図である。図８に示すように、ＵＥ１００－Ｃは、ｅＮＢ２００のセルにおいてセルラ通信を行うセルラＵＥ（セルラ端末）である。接続状態にあるセルラＵＥ１００－Ｃは、ｅＮＢ２００から割り当てられる無線リソースを用いて、セルラ通信を行う。セルラＵＥ１００－Ｃは、ユーザデータ及び制御信号をｅＮＢ２００と送受信する。なお、図８では、１つのセルラＵＥを図示しているが、実動作環境では、ｅＮＢ２００のセルに複数のセルラＵＥが在圏する。
　ＵＥ１００－１Ｄ及びＵＥ１００－２Ｄは、ｅＮＢ２００のセルにおいてＤ２Ｄ通信を行うＤ２Ｄ　ＵＥ（Ｄ２Ｄ端末）である。接続状態にあるＤ２Ｄ　ＵＥ１００－１Ｄ及びＤ２Ｄ　ＵＥ１００－２Ｄは、ｅＮＢ２００から割り当てられる無線リソースを用いて、Ｄ２Ｄ通信（ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）を行う。具体的には、Ｄ２Ｄ　ＵＥ１００－１Ｄ及びＤ２Ｄ　ＵＥ１００－２Ｄは、ユーザデータを相互に送受信し、制御信号をｅＮＢ２００と送受信する。
　このように、第１実施形態では、セルラＵＥ１００－ＣとＤ２Ｄ　ＵＥ１００－Ｄ（ＵＥ１００－１Ｄ及びＵＥ１００－２Ｄ）とが同一セルに在圏する。ただし、Ｄ２Ｄ通信を行うＤ２Ｄ　ＵＥ群に含まれる一部のＤ２Ｄ　ＵＥは、他のセルに在圏してもよく、圏外であってもよい。
　ＬＴＥシステムの周波数帯域内でＤ２Ｄ通信を行う場合に、Ｄ２Ｄ通信に割り当てる無線リソース（Ｄ２Ｄ無線リソース）を確保するためには、専用リソース割当方式及び共用リソース割当方式の２通りの方式がある。
　図９は、専用リソース割当方式を説明するための図である。図９に示すように、専用リソース割当方式は、Ｄ２Ｄ無線リソースを、セルラ通信に割り当てる無線リソース（セルラ無線リソース）と共用させない方式である。図９の例では、３サブフレーム分の無線リソース（具体的には、時間・周波数リソース）のうち、中央のサブフレームにおける中央の数リソースブロックがＤ２Ｄ無線リソースとして確保されている。この場合、Ｄ２Ｄ無線リソースは、Ｄ２Ｄ通信に専用の無線リソースである。専用リソース割当方式によれば、セルラ通信とＤ２Ｄ通信との間の干渉を回避できるものの、セルラ無線リソースが相対的に減少するため、無線リソースの利用効率が悪いという問題がある。
　図１０は、共用リソース割当方式を説明するための図である。図１０に示すように、共用リソース割当方式は、Ｄ２Ｄ無線リソースをセルラ無線リソースと共用させる方式である。図１０の例では、３サブフレーム分の無線リソースのうち、中央のサブフレームにおける中央の数リソースブロックは、セルラ無線リソースとして使用されるだけでなく、Ｄ２Ｄ無線リソースとしても使用される。この場合、Ｄ２Ｄ無線リソースは、セルラ通信と共用の無線リソースである。Ｄ２Ｄ無線リソースは、セルラ無線リソースと空間的に分離される。共用リソース割当方式によれば、無線リソースの利用効率が高いものの、セルラ通信とＤ２Ｄ通信との間で干渉が生じ易い、すなわち、通信品質が劣化し易いという問題がある。
　そこで、第１実施形態に係るｅＮＢ２００は、共用リソース割当方式の適用を前提として、複数のセルラＵＥ１００－Ｃに対するスケジューリングを工夫することにより、干渉の影響を軽減しつつ、無線リソースの利用効率を改善する。以下において、Ｄ２Ｄ通信と共用しないセルラ無線リソースを「セルラ専用無線リソース」と称し、Ｄ２Ｄ通信と共用するセルラ無線リソースを「Ｄ２Ｄ共用無線リソース」と称する。Ｄ２Ｄ共用無線リソースは、Ｄ２Ｄ通信との間で干渉が生じ難いセルラ無線リソースである。これに対し、セルラ専用無線リソースは、Ｄ２Ｄ通信との間で干渉が生じ易いセルラ無線リソースである。
　ｅＮＢ２００のスケジューラは、セルラ専用無線リソース又はＤ２Ｄ共用無線リソースを、セルラ通信を行う複数のセルラＵＥ１００－Ｃのそれぞれに割り当てる。
　スケジューラは、セルラ専用無線リソースの割当優先度Ｐ１に従って、セルラ専用無線リソースが割り当てられるセルラＵＥ１００－Ｃを複数のセルラＵＥ１００－Ｃの中から選択する。セルラ専用無線リソースの割当優先度Ｐ１の算出には、第１のスケジューリングアルゴリズムが使用される。第１のスケジューリングアルゴリズムは、例えば、プロポーショナル・フェアネス、又はＭａｘ．ＣＩＲ(Ｍａｘｉｍｕｍ　Ｃａｒｒｉｅｒ　ｔｏ　Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　ｐｏｗｅｒ　Ｒａｔｉｏ)などである。プロポーショナル・フェアネスは、無線リソースを割り当てたときに期待される瞬時スループットが、それまでの平均スループットと比較して大きくなるＵＥに対して、当該無線リソースについての割当優先度を高くするスケジューリングアルゴリズムである。Ｍａｘ．ＣＩＲは、無線リソースのＣＩＲが高いＵＥに対して、当該無線リソースについての割当優先度を高くするスケジューリングアルゴリズムである。
　あるセルラ専用無線リソースが割り当てられるセルラＵＥ１００－Ｃを複数のセルラＵＥ１００－Ｃの中から選択する場合、スケジューラは、第１のスケジューリングアルゴリズムを使用して、複数のセルラＵＥ１００－Ｃのそれぞれについて割当優先度Ｐ１を算出する。そして、複数のセルラＵＥ１００－Ｃのうち、割当優先度Ｐ１が最高となるセルラＵＥ１００－Ｃに対して、当該セルラ専用無線リソースを割り当てる。
　また、スケジューラは、Ｄ２Ｄ共用無線リソースの割当優先度Ｐ２に従って、Ｄ２Ｄ共用無線リソースが割り当てられるセルラＵＥ１００－Ｃを複数のセルラＵＥ１００－Ｃの中から選択する。ここで、スケジューラは、セルラ通信とＤ２Ｄ通信との間の干渉の影響が軽減されるように、複数のセルラＵＥ１００－Ｃのそれぞれについて割当優先度Ｐ２を算出する。第１実施形態では、スケジューラは、Ｄ２Ｄ共用無線リソースが同一のセルラＵＥ１００－Ｃに連続的に割り当てられないように、複数のセルラＵＥ１００－Ｃのそれぞれについて割当優先度Ｐ２を算出する。
　Ｄ２Ｄ共用無線リソースの割当優先度Ｐ２の算出には、上述した第１のスケジューリングアルゴリズムとは異なる第２のスケジューリングアルゴリズムが使用される。ここでは、第１のスケジューリングアルゴリズムを変形したものを第２のスケジューリングアルゴリズムとして使用する一例を説明する。
　あるＤ２Ｄ共用無線リソースが割り当てられるセルラＵＥ１００－Ｃを複数のセルラＵＥ１００－Ｃの中から選択する場合、スケジューラは、第２のスケジューリングアルゴリズムを使用して、複数のセルラＵＥ１００－Ｃのそれぞれについて割当優先度Ｐ２を算出する。そして、複数のセルラＵＥ１００－Ｃのうち、割当優先度Ｐ２が最高となるセルラＵＥ１００－Ｃに対して、当該Ｄ２Ｄ共用無線リソースを割り当てる。
　第１実施形態では、第２のスケジューリングアルゴリズムは、複数のセルラＵＥ１００－Ｃのそれぞれについて、Ｄ２Ｄ共用無線リソースが最後に割り当てられてからの経過時間を考慮したスケジューリングアルゴリズムである。この場合、スケジューラは、複数のセルラＵＥ１００－Ｃのそれぞれについて、Ｄ２Ｄ共用無線リソースが最後に割り当てられてからの経過時間を管理している。
　例えば、第２のスケジューリングアルゴリズムでは、複数のセルラＵＥ１００－Ｃのそれぞれについて、以下の計算式でＤ２Ｄ共用無線リソースの割当優先度Ｐ２を算出する。
　　　Ｐ２＝Ｐ１＋α１
　ここで、Ｐ１は、Ｄ２Ｄ共用無線リソースについて第１のスケジューリングアルゴリズムにより算出される割当優先度である。α１は、Ｄ２Ｄ共用無線リソースが最後に割り当てられてからの経過時間を示す調整値（補正値）である。
　このような第２のスケジューリングアルゴリズムによれば、Ｄ２Ｄ共用無線リソースが最後に割り当てられてからの経過時間が長いセルラＵＥ１００－Ｃは、割当優先度Ｐ２が高くなるよう調整される。これに対し、当該経過時間が短いセルラＵＥ１００－Ｃは、割当優先度Ｐ２が相対的に低くなるよう調整される。すなわち、Ｄ２Ｄ共用無線リソースが同一のセルラＵＥ１００－Ｃに連続的に割り当てられないように調整される。
　これにより、セルラ通信とＤ２Ｄ通信との間の干渉の影響が同一のセルラＵＥ１００－Ｃ（及びその周辺のＤ２Ｄ　ＵＥ１００－Ｄ）に集中することを防止できる。言い換えると、セルラ通信とＤ２Ｄ通信との間の干渉の影響を分散させることができる。
　従って、共用リソース割当方式を適用する場合でも干渉の影響を軽減できるため、干渉の影響を軽減しつつ無線リソースの利用効率を改善できる。
　［第２実施形態］
　以下、第２実施形態について、上述した第１実施形態との相違点を説明する。第２実施形態は、Ｄ２Ｄ共用無線リソースのスケジューリング方法が第１実施形態とは異なる。その他の点については、第１実施形態と同様である。
　第２実施形態では、ｅＮＢ２００のスケジューラは、複数のセルラＵＥ１００－ＣのうちｅＮＢ２００の近傍のセルラＵＥ１００－Ｃに優先的にＤ２Ｄ共用無線リソースが割り当てられるように、複数のセルラＵＥ１００－ＣのそれぞれについてＤ２Ｄ共用無線リソースの割当優先度Ｐ２を算出する。
　Ｄ２Ｄ共用無線リソースの割当優先度Ｐ２の算出には、上述した第１のスケジューリングアルゴリズムとは異なる第２のスケジューリングアルゴリズムが使用される。ここでは、第１のスケジューリングアルゴリズムを変形したものを第２のスケジューリングアルゴリズムとして使用する一例を説明する。
　あるＤ２Ｄ共用無線リソースが割り当てられるセルラＵＥ１００－Ｃを複数のセルラＵＥ１００－Ｃの中から選択する場合、スケジューラは、第２のスケジューリングアルゴリズムを使用して、複数のセルラＵＥ１００－Ｃのそれぞれについて割当優先度Ｐ２を算出する。そして、複数のセルラＵＥ１００－Ｃのうち、割当優先度Ｐ２が最高となるセルラＵＥ１００－Ｃに対して、当該Ｄ２Ｄ共用無線リソースを割り当てる。
　第２実施形態では、第２のスケジューリングアルゴリズムは、複数のセルラＵＥ１００－Ｃのそれぞれについて、ｅＮＢ２００との間のパスロス（伝搬損失）を考慮したスケジューリングアルゴリズムである。この場合、スケジューラは、複数のセルラＵＥ１００－Ｃのそれぞれについて、ｅＮＢ２００との間のパスロスを管理している。パスロスは、既知の送信電力と、測定された受信電力と、の差分により求められる。ｅＮＢ２００の近傍のセルラＵＥ１００－Ｃは、通常、ｅＮＢ２００との間のパスロスが小さい。
　例えば、第２のスケジューリングアルゴリズムでは、複数のセルラＵＥ１００－Ｃのそれぞれについて、以下の計算式でＤ２Ｄ共用無線リソースの割当優先度Ｐ２を算出する。
　　　Ｐ２＝Ｐ１－α２
　ここで、Ｐ１は、Ｄ２Ｄ共用無線リソースについて第１のスケジューリングアルゴリズムにより算出される割当優先度である。α２は、ｅＮＢ２００との間のパスロスを示す調整値（補正値）である。
　このような第２のスケジューリングアルゴリズムによれば、ｅＮＢ２００との間のパスロスが大きいセルラＵＥ１００－Ｃは、割当優先度Ｐ２が低くなるよう調整される。これに対し、ｅＮＢ２００との間のパスロスが小さいセルラＵＥ１００－Ｃは、割当優先度Ｐ２が相対的に高くなるよう調整される。すなわち、ｅＮＢ２００の近傍のセルラＵＥ１００－Ｃに優先的にＤ２Ｄ共用無線リソースが割り当てられるように調整される。
　下りリンクのセルラ無線リソースにＤ２Ｄ共用無線リソースが設けられる場合には、ｅＮＢ２００の近傍のセルラＵＥ１００－ＣにＤ２Ｄ共用無線リソースを割り当てることにより、Ｄ２Ｄ共用無線リソースにおけるｅＮＢ２００の送信電力（下りリンク送信電力）を低く抑えることができる。これにより、Ｄ２Ｄ通信とセルラ通信との間の干渉の影響を低減できる。
　上りリンクのセルラ無線リソースにＤ２Ｄ共用無線リソースが設けられる場合には、ｅＮＢ２００の近傍のセルラＵＥ１００－ＣにＤ２Ｄ共用無線リソースを割り当てることにより、Ｄ２Ｄ共用無線リソースにおけるセルラＵＥ１００－Ｃの送信電力（上りリンク送信電力）を低く抑えることができる。これにより、Ｄ２Ｄ通信とセルラ通信との間の干渉の影響を低減できる。
　従って、共用リソース割当方式を適用する場合でも干渉の影響を軽減できるため、干渉の影響を軽減しつつ無線リソースの利用効率を改善できる。
　［第２実施形態の変更例］
　第２実施形態の変更例では、第２のスケジューリングアルゴリズムは、複数のセルラＵＥ１００－Ｃのそれぞれについて、上りリンクの送信電力を考慮したスケジューリングアルゴリズムである。この場合、スケジューラは、複数のセルラＵＥ１００－Ｃのそれぞれについて、上りリンクの送信電力を管理している。ｅＮＢ２００の近傍のセルラＵＥ１００－Ｃは、通常、上りリンクの送信電力が小さい。
　本変更例に係る第２のスケジューリングアルゴリズムでは、複数のセルラＵＥ１００－Ｃのそれぞれについて、例えば以下の計算式でＤ２Ｄ共用無線リソースの割当優先度Ｐ２を算出する。
　　　Ｐ２＝Ｐ１－α３
　ここで、Ｐ１は、Ｄ２Ｄ共用無線リソースについて第１のスケジューリングアルゴリズムにより算出される割当優先度である。α３は、上りリンクの送信電力を示す調整値（補正値）である。
　このような第２のスケジューリングアルゴリズムによれば、上りリンクの送信電力が大きいセルラＵＥ１００－Ｃは、割当優先度Ｐ２が低くなるよう調整される。これに対し、上りリンクの送信電力が小さいセルラＵＥ１００－Ｃは、割当優先度Ｐ２が相対的に高くなるよう調整される。すなわち、ｅＮＢ２００の近傍のセルラＵＥ１００－Ｃに優先的にＤ２Ｄ共用無線リソースが割り当てられるように調整される。
　従って、上述した第２実施形態と同様に、共用リソース割当方式を適用する場合でも干渉の影響を軽減できるため、干渉の影響を軽減しつつ無線リソースの利用効率を改善できる。
　［その他の実施形態］
　上述した各実施形態では、ｅＮＢ２００がＤ２Ｄ通信のためにＵＥ１００に割り当てる無線リソース（Ｄ２Ｄ無線リソース）として、ユーザデータの送受信に用いられる無線リソース（ｃｏｍｍｕｃｎｉｃａｔｉｏｎ用の無線リソース）を例に説明したが、これに限られない。Ｄ２Ｄ無線リソースは、Ｄ２Ｄ通信に関する他の用途のための無線リソースであってもよい。例えば、Ｄ２Ｄ無線リソースは、ＵＥ１００の近傍に存在する他のＵＥ１００を発見するため（又は発見されるため）に用いられる無線リソース（ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ／ｄｉｓｃｏｖｅｒａｂｌｅ用の無線リソース）であってもよい。また、Ｄ２Ｄ無線リソースは、Ｄ２Ｄ　ＵＥどうしがＤ２Ｄ通信のために同期を取るための同期信号の送信に用いられる無線リソースであってもよいし、Ｄ２Ｄ　ＵＥ１００がスケジューリングを行ったＤ２Ｄ通信用のユーザデータの割当位置を示す割当情報（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ）の送受信に用いられる無線リソースであってもよい。
　上述した各実施形態では、第１のスケジューリングアルゴリズムを変形したものを第２のスケジューリングアルゴリズムとして使用していた。しかしながら、第２のスケジューリングアルゴリズムは、第１のスケジューリングアルゴリズムとは全く異なるものであってもよい。
　上述した第１実施形態では、スケジューラは、Ｄ２Ｄ共用無線リソースが同一のセルラＵＥ１００－Ｃに連続的に割り当てられないように、複数のセルラＵＥ１００－Ｃのそれぞれについて割当優先度Ｐ２を算出していたが、スケジューラは、Ｄ２Ｄ共用無線リソースが同一のセルラＵＥ１００－Ｃに周期的に連続的に割り当てられないように、複数のセルラＵＥ１００－Ｃのそれぞれについて割当優先度Ｐ２を算出してもよい。例えば、以下の計算式でＤ２Ｄ共用無線リソースの割当優先度Ｐ２を算出する。
　　　Ｐ２＝Ｐ１＋α１’
　ここで、Ｐ１は、Ｄ２Ｄ共用無線リソースについて第１のスケジューリングアルゴリズムにより算出される割当優先度である。α１’は、セルラＵＥ１００－Ｃに割り当てられるＤ２Ｄ共用無線リソースの周期（すなわち、同一のセルラＵＥ１００－Ｃに割り当てられたＤ２Ｄ共用無線リソースの間隔）を示す調整値（補正値）である。
　従って、例えば、セミパーシステントスケジューリング（Ｓｅｍｉ－Ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ　Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ）によって割り当てられる周期的に連続する無線リソース（例えば、ＶｏＩＰの無線リソース）と、同一のセルラＵＥ１００－Ｃに割り当てられたＤ２Ｄ共用無線リソースとが連続して重複することを避けることができる。その結果、セルラ通信とＤ２Ｄ通信との間の干渉の影響が同一のセルラＵＥ１００－Ｃ（及びその周辺のＤ２Ｄ　ＵＥ１００－Ｄ）に集中することを防止できる。
　上述した第２実施形態では、第２のスケジューリングアルゴリズムは、複数のセルラＵＥ１００－Ｃのそれぞれについて、ｅＮＢ２００との間のパスロスを考慮したスケジューリングアルゴリズムであったが、これに限られない。具体的には、複数のセルラＵＥ１００－ＣのそれぞれとｅＮＢ２００との間のパスロス（以下、第１パスロス）だけでなく、複数のセルラＵＥ１００－Ｃのそれぞれについて、ｅＮＢ２００の近傍に位置する他のｅＮＢ２００との間のパスロス（以下、第２パスロス）を考慮したスケジューリングアルゴリズムが使用されてもよい。
　例えば、以下の計算式でＤ２Ｄ共用無線リソースの割当優先度Ｐ２を算出する。
　　　Ｐ２＝Ｐ１＋α２’
　ここで、Ｐ１は、Ｄ２Ｄ共用無線リソースについて第１のスケジューリングアルゴリズムにより算出される割当優先度である。α２’は、第１パスロス及び第２パスロスのうち小さい方のパスロスを示す調整値（補正値）である。例えば、ｅＮＢ２００は、他のｅＮＢ２００から第２パスロスを示す情報を取得して、α２’を算出する。
　上述のスケジューリングアルゴリズムが使用された場合、第１パスロス及び第２パスロスの両方のパスロスが大きいセルラＵＥ１００－Ｃは、割当優先度Ｐ２が低くなるよう調整される。これに対し、第１パスロス及び第２パスロスのいずれかのパスロスが小さいセルラＵＥ１００－Ｃは、割当優先度Ｐ２が相対的に高くなるよう調整される。すなわち、ｅＮＢ２００又は他のｅＮＢ２００のいずれかに近傍しているセルラＵＥ１００－Ｃに優先的にＤ２Ｄ共用無線リソースが割り当てられるように調整される。従って、共用リソース割当方式を適用する場合でも干渉の影響を軽減できるため、干渉の影響を軽減しつつ無線リソースの利用効率を改善できる。
　上述の第１パスロス及び第２パスロスを考慮したスケジューリングアルゴリズムは、以下のセルラＵＥ１００－Ｃにのみ使用されてもよい。
　第１に、複数のセルラＵＥ１００－Ｃのうち、ｅＮＢ２００（が管理するセル）と他のｅＮＢ２００（が管理するセル）とが上りリンクにおいてＣｏＭＰ（Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ　Ｍｕｌｔｉ－Ｐｏｉｎｔ）協働セットとして機能するセルラＵＥ１００－Ｃに上述のスケジューリングアルゴリズムが使用されてもよい。セルラＵＥ１００－Ｃからの上りリンク信号をｅＮＢ２００及び他のｅＮＢ２００が協調して受信する場合、ｅＮＢ２００及び他のｅＮＢ２００のいずれかが当該セルラＵＥ１００－Ｃからの上りリンク信号を受信できればよいため、第１パスロス及び第２パスロスのいずれかのパスロスが小さい当該セルラＵＥ１００－Ｃは、割当優先度Ｐ２が相対的に高くなるよう調整できる。特に、セルラＵＥ１００－Ｃからの上りリンク信号をｅＮＢ２００と他のｅＮＢ２００とが共同受信するＪＲ－ＣｏＭＰ（Ｊｏｉｎｔ　ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ　ＣｏＭＰ）が適用されるセルラＵＥ１００－Ｃに対して、上述のスケジューリングアルゴリズムが使用されることが好ましい。
　なお、ｅＮＢ２００は、上述のスケジューリングアルゴリズムが使用されたセルラＵＥ１００－１に対して、送信電力を制御するための指示を送信してもよい。
　第２に、複数のセルラＵＥ１００－Ｃのうち、他のｅＮＢ２００（が管理するセル）との間のパスロスに応じて送信電力が制御されるセルラＵＥ１００－Ｃに上述のスケジューリングアルゴリズムが使用されてもよい。セルラＵＥ１００－Ｃと他のｅＮＢ２００との間のパスロスが小さい場合、当該セルラＵＥ１００－Ｃは、第２パスロスが小さい場合、第２パスロスに応じて送信電力を下げるため、第１パスロス及び第２パスロスのいずれかのパスロスが小さい当該セルラＵＥ１００－Ｃは、割当優先度Ｐ２が相対的に高くなるよう調整できる。
　なお、ｅＮＢ２００は、上述のスケジューリングアルゴリズムが使用されたセルラＵＥ１００－Ｃに対して、送信電力を制御するための指示を送信してもよい。
　また、上述した第２実施形態の変更例と同様に、ｅＮＢ２００への上りリンクの送信電力に加えて、他のｅＮＢ２００への上りリンクの送信電力を考慮したアルゴリズムが使用されてもよい。この場合、スケジューラは、複数のセルラＵＥ１００－Ｃのそれぞれについて、ｅＮＢ２００への上りリンクの送信電力と、他のｅＮＢ２００への上りリンクの送信電力とに基づいて、割当優先度を算出する。ｅＮＢ２００は、ｅＮＢ２００への上りリンクの送信電力及び他のｅＮＢ２００への上りリンクの送信電力のいずれかの送信電力が小さいほど、割当優先度が高くなるように、割当優先度を調整する。
　なお、他のｅＮＢ２００は、ｅＮＢ２００と同じ周波数帯域を使用可能である。他のｅＮＢ２００とは、例えば、隣接ｅＮＢ２００、又は、ｅＮＢ２００が管理するセル内に配置され、小セルを管理するｅＮＢ２００である。
　また、ｅＮＢ２００と他のｅＮＢ２００とは、ＵＥ１００がｅＮＢ２００及び他のｅＮＢ２００のそれぞれと、ユーザデータの伝送に用いられるデータパスを確立する二重接続（Ｄｕａｌ　Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ）方式を利用可能であってもよい。また、ｅＮＢ２００と他のｅＮＢ２００とは、１つの時間・周波数リソースを用いて、協調してＵＥ１００と通信を行うＣｏＭＰ協調セット（ＣｏＭＰ　ｃｏｏｐｅｒａｔｉｎｇ　ｓｅｔ）であってもよい。また、ｅＮＢ２００は、他のｅＮＢ２００が使用可能な周波数帯（キャリア）を、キャリアアグリゲーション（Ｃａｒｒｉｅｒ　Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）におけるコンポーネントキャリアとして使用してもよい。
　また、上述した各実施形態では、ｅＮＢ２００のスケジューラが上述の各スケジューリングアルゴリズムを使用して、無線リソースを割り当てていたが、これに限られない。例えば、相互に近接する複数のＵＥ１００からなるＤ２Ｄ　ＵＥ群（クラスタ）において、Ｄ２Ｄ通信を制御するＵＥであるクラスタヘッド（ＣＨＵＥ）（具体的には、スケジュール機能を有するＣＨＵＥの制御部）が、当該クラスタに属するＤ２Ｄ　ＵＥ１００に対して、Ｄ２Ｄ無線リソースを割り当てる場合、上述の各スケジューリングアルゴリズムを使用してもよい。
　具体的には、Ｄ２Ｄ無線リソースが、１つのクラスタが専用で使用する専用クラスタＤ２Ｄ無線リソース（すなわち、他のクラスタと共用しないＤ２Ｄ無線リソース）と、複数のクラスタが共用で使用する共用クラスタＤ２Ｄ無線リソース（すなわち、他のクラスタと共用するＤ２Ｄ無線リソース）とに分かれているケースを想定する。このケースにおいて、ＣＨＵＥ１００－１は、上述のスケジューリングと同様に、割当優先度（Ｐ１、Ｐ２）を算出して、専用クラスタＤ２Ｄ無線リソース又は共用クラスタＤ２Ｄ無線リソースを、ＣＨＵＥ１００－１のクラスタに属する複数のＤ２Ｄ　ＵＥ１００（ＣＨＵＥ１００－１を含む）のそれぞれに割り当てることができる。これによれば、複数のクラスタが共用でＤ２Ｄ無線リソースを使用する場合でも、クラスタ間における干渉の影響を軽減できるため、干渉の影響を軽減しつつＤ２Ｄ無線リソースの利用効率を改善できる。
　なお、ＣＨＵＥのスケジューリングに上述の各実施形態に係るスケジューリング方法を適用する場合、「専用クラスタＤ２Ｄ無線リソース」は、上述の「セルラ専用無線リソース」に該当し、「共用クラスタＤ２Ｄ無線リソース」は、上述の「Ｄ２Ｄ共用無線リソース」に該当し、「ＣＨＵＥ１００－１のスケジューラ」は、上述の「ｅＮＢ２００のスケジューラ」に該当し、「ＣＨＵＥ１００－１のクラスタに属する複数のＤ２Ｄ　ＵＥ１００」は、上述の「複数のセルラＵＥ１００－Ｃ」に該当する。
　上述した各実施形態では、本発明をＬＴＥシステムに適用する一例を説明したが、ＬＴＥシステムに限定されるものではなく、ＬＴＥシステム以外のシステムに本発明を適用してもよい。
　なお、米国仮出願第６１／７６５９０１号（２０１３年２月１８日出願）の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。
　以上のように、本発明に係る基地局及び通信制御方法は、干渉の影響を軽減しつつ、無線リソースの利用効率を改善できるため、移動通信分野において有用である。

Claims (12)

  1. 　データパスがコアネットワークを経由するセルラ通信と、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信と、をサポートする移動通信システムにおいて用いられる基地局であって、
    　前記Ｄ２Ｄ通信と共用しない専用無線リソース、又は前記Ｄ２Ｄ通信と共用する共用無線リソースを、前記セルラ通信を行う複数のセルラ端末のそれぞれに割り当てる制御部を有し、
    　前記制御部は、前記共用無線リソースの割当優先度に従って、前記共用無線リソースが割り当てられるセルラ端末を前記複数のセルラ端末の中から選択するスケジューラを含み、
    　前記スケジューラは、前記セルラ通信と前記Ｄ２Ｄ通信との間の干渉の影響が軽減されるように、前記複数のセルラ端末のそれぞれについて前記割当優先度を算出することを特徴とする基地局。
  2. 　前記スケジューラは、前記共用無線リソースが同一のセルラ端末に連続的に割り当てられないように、前記複数のセルラ端末のそれぞれについて前記割当優先度を算出することを特徴とする請求項１に記載の基地局。
  3. 　前記スケジューラは、前記共用無線リソースが前記同一のセルラ端末に周期的に連続的に割り当てられないように、前記複数のセルラ端末のそれぞれについて前記割当優先度を算出することを特徴とする請求項２に記載の基地局。
  4. 　前記スケジューラは、前記複数のセルラ端末のそれぞれについて、前記共用無線リソースが最後に割り当てられてからの経過時間に基づいて前記割当優先度を算出しており、
    　前記経過時間が短いほど、前記割当優先度が低くなるよう調整されることを特徴とする請求項２に記載の基地局。
  5. 　前記スケジューラは、前記複数のセルラ端末のうち前記基地局の近傍のセルラ端末に優先的に前記共用無線リソースが割り当てられるように、前記複数のセルラ端末のそれぞれについて前記割当優先度を算出することを特徴とする請求項１に記載の基地局。
  6. 　前記スケジューラは、前記複数のセルラ端末のそれぞれについて、前記基地局との間のパスロスに基づいて前記割当優先度を算出しており、
    　前記パスロスが小さいほど、前記割当優先度が高くなるよう調整されることを特徴とする請求項５に記載の基地局。
  7. 　前記スケジューラは、前記複数のセルラ端末のそれぞれについて、前記基地局との間のパスロスと、前記基地局の近傍に位置する他の基地局との間のパスロスとに基づいて前記割当優先度を算出しており、
    　前記基地局との間のパスロス及び前記他の基地局との間のパスロスのいずれかのパスロスが小さいほど、前記割当優先度が高くなるよう調整されることを特徴とする請求項５に記載の基地局。
  8. 　前記複数のユーザ端末のうち前記基地局と前記他の基地局とが上りリンクにおいてＣｏＭＰ協働セットとして機能するセルラ端末についての前記割当優先度が、前記基地局との間のパスロス及び前記他の基地局との間のパスロスのいずれかのパスロスが小さいほど、高くなるよう調整されることを特徴とする請求項１に記載の基地局。
  9. 　前記複数のセルラ端末のうち前記他の基地局との間のパスロスに応じて送信電力が制御されるセルラ端末についての前記割当優先度が、前記基地局との間のパスロス及び前記他の基地局との間のパスロスのいずれかのパスロスが小さいほど、高くなるよう調整されることを特徴とする請求項１に記載の基地局。
  10. 　前記スケジューラは、前記複数のセルラ端末のそれぞれについて、上りリンクの送信電力に基づいて前記割当優先度を算出しており、
    　前記上りリンク送信電力が小さいほど、前記割当優先度が高くなるよう調整されることを特徴とする請求項５に記載の基地局。
  11. 　前記共用無線リソースの割当優先度の算出には、前記専用無線リソースの割当優先度の算出に使用されるスケジューリングアルゴリズムとは異なるスケジューリングアルゴリズムが使用されることを特徴とする請求項１に記載の基地局。
  12. 　データパスがコアネットワークを経由するセルラ通信と、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信と、をサポートする移動通信システムにおいて用いられる通信制御方法であって、
    　前記Ｄ２Ｄ通信と共用しない専用無線リソース、又は前記Ｄ２Ｄ通信と共用する共用無線リソースを、前記セルラ通信を行う複数のセルラ端末のそれぞれに割り当てる基地局が、前記共用無線リソースの割当優先度に従って、前記共用無線リソースが割り当てられるセルラ端末を前記複数のセルラ端末の中から選択するステップＡを有し、
    　前記ステップＡにおいて、前記基地局は、前記セルラ通信と前記Ｄ２Ｄ通信との間の干渉の影響が軽減されるように、前記複数のセルラ端末のそれぞれについて前記割当優先度を算出することを特徴とする通信制御方法。
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