WO2015005244A1 - ユーザ端末、ネットワーク装置、及びプロセッサ - Google Patents

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WO2015005244A1
WO2015005244A1 PCT/JP2014/067946 JP2014067946W WO2015005244A1 WO 2015005244 A1 WO2015005244 A1 WO 2015005244A1 JP 2014067946 W JP2014067946 W JP 2014067946W WO 2015005244 A1 WO2015005244 A1 WO 2015005244A1
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WO
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communication
period
cellular communication
cellular
user terminal
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PCT/JP2014/067946
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English (en)
French (fr)
Inventor
空悟 守田
Original Assignee
京セラ株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/04—Wireless resource allocation
    • H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
    • H04W72/0446—Resources in time domain, e.g. slots or frames
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • 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 user terminal, a network device, and a processor used in a mobile communication system that supports D2D communication.
  • D2D communication a plurality of neighboring user terminals perform direct inter-terminal communication without going through the network.
  • cellular communication which is normal communication of a mobile communication system
  • a user terminal performs communication via a network.
  • D2D communication can perform wireless communication with low transmission power between adjacent user terminals, the power consumption of the user terminal and the load on the network can be reduced compared to cellular communication.
  • an object of the present invention is to provide a user terminal, a network device, and a processor that can perform cellular communication from the start to the end of D2D communication.
  • the user terminal is used in a mobile communication system that supports cellular communication that performs communication through a network and D2D communication that performs communication between terminals without using the network.
  • the user terminal includes a control unit that performs the D2D communication using radio resources of the mobile communication system.
  • the radio resource includes a plurality of communication periods divided in the time direction.
  • the control unit uses a communication period other than the cellular communication period as the D2D communication period while securing a part of the plurality of communication periods as the cellular communication period.
  • the network device is included in the network in a mobile communication system that supports cellular communication that communicates via a network and D2D communication that communicates between terminals without going through the network.
  • the network device includes a control unit that controls a user terminal that performs the D2D communication using a radio resource of the mobile communication system.
  • the radio resource includes a plurality of communication periods divided in the time direction.
  • the control unit secures a part of the plurality of communication periods as a cellular communication period, and sets a communication period other than the cellular communication period as a D2D communication period. The user terminal is used.
  • the processor according to the third feature is provided in a user terminal used in a mobile communication system that supports cellular communication that performs communication via a network and D2D communication that performs inter-terminal communication without using the network.
  • the processor performs a process of performing the D2D communication using a radio resource of the mobile communication system.
  • the radio resource includes a plurality of communication periods divided in the time direction.
  • the processor uses a communication period other than the cellular communication period as the D2D communication period while securing a part of the plurality of communication periods as the cellular communication period.
  • the user terminal according to the first embodiment and the second embodiment is used in a mobile communication system that supports cellular communication that performs communication via a network and D2D communication that performs inter-terminal communication without using the network.
  • the user terminal includes a control unit that performs the D2D communication using radio resources of the mobile communication system.
  • the radio resource includes a plurality of communication periods divided in the time direction.
  • the control unit uses a communication period other than the cellular communication period as the D2D communication period while securing a part of the plurality of communication periods as the cellular communication period.
  • control unit uses the D2D communication period and the cellular communication period to start the D2D communication and finish the cellular communication. I do.
  • the said control part determines the setting pattern of the period for D2D communication and the period for cellular communication, when starting the cellular communication in the period after starting the D2D communication and ending it Information to be transmitted to a network device included in the network.
  • the information for determining the setting pattern includes information indicating a communication status in the D2D communication.
  • control unit performs the D2D communication and the cellular communication using the D2D communication period and the cellular communication period, and the D2D communication period and the cellular communication period.
  • information for updating the setting pattern is transmitted to the network device included in the network.
  • control unit determines whether or not the setting pattern needs to be updated based on the buffer retention amounts of the D2D communication and the cellular communication.
  • control unit determines whether or not the setting pattern needs to be updated based on actual usage states of the D2D communication period and the cellular communication period.
  • the network device is a mobile communication system that supports cellular communication that performs communication through a network and D2D communication that performs communication between terminals without using the network. Included in the network.
  • the network device includes a control unit that controls a user terminal that performs the D2D communication using a radio resource of the mobile communication system.
  • the radio resource includes a plurality of communication periods divided in the time direction.
  • the control unit secures a part of the plurality of communication periods as a period for cellular communication, and sets a communication period other than the period for cellular communication as a period for D2D communication. The user terminal is used.
  • control unit receives information for determining a setting pattern of the D2D communication period and the cellular communication period from the user terminal.
  • the information for determining the setting pattern includes information indicating a communication status in the D2D communication.
  • control unit receives information for updating the setting pattern from the user terminal.
  • the information for updating the setting pattern includes information indicating the buffer retention amounts of the D2D communication and the cellular communication in the user terminal.
  • the information for updating the setting pattern includes information indicating respective actual usage states of the D2D communication period and the cellular communication period in the user terminal.
  • a processor is a user used in a mobile communication system that supports cellular communication that performs communication via a network and D2D communication that performs inter-terminal communication without using the network.
  • the processor performs a process of performing the D2D communication using a radio resource of the mobile communication system.
  • the radio resource includes a plurality of communication periods divided in the time direction.
  • the processor uses a communication period other than the cellular communication period as the D2D communication period while securing a part of the plurality of communication periods as the cellular communication period.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of an LTE system according to the first embodiment.
  • the LTE system according to the first embodiment includes a UE (User Equipment) 100, an EUTRAN (Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network) 10, and an EPC (Evolved Packet Core) 20.
  • UE User Equipment
  • EUTRAN Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network
  • EPC Evolved Packet Core
  • the UE 100 corresponds to a user terminal.
  • the UE 100 is a mobile communication device, and performs wireless communication with a connection destination cell (serving cell).
  • the configuration of the UE 100 will be described later.
  • the E-UTRAN 10 corresponds to a radio access network.
  • the E-UTRAN 10 includes an eNB 200 (evolved Node-B).
  • the eNB 200 corresponds to a base station.
  • the eNB 200 is connected to each other via the X2 interface. The configuration of the eNB 200 will be described later.
  • the eNB 200 manages one or a plurality of cells and performs radio communication with the UE 100 that has established a connection with the own cell.
  • the eNB 200 has a radio resource management (RRM) function, a user data routing function, a measurement control function for mobility control / scheduling, and the like.
  • RRM radio resource management
  • 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 EPC 20 corresponds to a core network.
  • the LTE system network is configured by the E-UTRAN 10 and the EPC 20.
  • the EPC 20 includes an MME (Mobility Management Entity) / S-GW (Serving-Gateway) 300.
  • the MME performs various mobility controls for the UE 100.
  • the SGW performs user data transfer control.
  • the MME / S-GW 300 is connected to the eNB 200 via the S1 interface.
  • FIG. 2 is a block diagram of the UE 100.
  • the UE 100 includes a plurality of antennas 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 plurality of antennas 101 and the wireless transceiver 110 are used for transmitting and receiving wireless signals.
  • the radio transceiver 110 converts the baseband signal (transmission signal) output from the processor 160 into a radio signal and transmits it from the plurality of antennas 101. Further, the radio transceiver 110 converts radio signals received by the plurality of antennas 101 into baseband signals (received signals) and outputs the baseband signals 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 a plurality of antennas 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 plurality of antennas 201 and the wireless transceiver 210 are used for transmitting and receiving wireless signals.
  • the radio transceiver 210 converts a baseband signal (transmission signal) output from the processor 240 into a radio signal and transmits the radio signal from the plurality of antennas 201.
  • the radio transceiver 210 converts radio signals received by the plurality of antennas 201 into baseband signals (reception signals) and outputs the baseband signals 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 the first to third layers of the OSI reference model, and the first layer is a physical (PHY) layer.
  • the second layer includes a MAC (Medium Access Control) layer, an RLC (Radio Link Control) layer, and a PDCP (Packet Data Convergence Protocol) layer.
  • the third layer includes an RRC (Radio Resource Control) layer.
  • the physical layer performs encoding / decoding, modulation / demodulation, antenna mapping / demapping, and resource mapping / demapping. Between the physical layer of UE100 and the physical layer of eNB200, user data and a control signal are transmitted via a physical channel.
  • the MAC layer performs data priority control, retransmission processing by hybrid ARQ (HARQ), and the like. Between the MAC layer of the UE 100 and the MAC layer of the eNB 200, user data and control signals are transmitted via a transport channel.
  • the MAC layer of the eNB 200 includes a scheduler that determines an uplink / downlink transport format (transport block size, modulation / coding scheme) and an allocation resource block to the UE 100.
  • the RLC layer transmits data to the RLC layer on the receiving side using the functions of the MAC layer and the physical layer. Between the RLC layer of the UE 100 and the RLC layer of the eNB 200, user data and control signals are transmitted via a logical channel.
  • the PDCP layer performs header compression / decompression and encryption / decryption.
  • the RRC layer is defined only in the control plane that handles control signals. Control signals (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 connection When there is a connection (RRC connection) between the RRC of the UE 100 and the RRC of the eNB 200, the UE 100 is in a connection state (RRC connection 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
  • the radio frame is composed of 10 subframes arranged in the time direction.
  • 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.
  • Each resource block includes a plurality of subcarriers in the frequency direction.
  • a resource element is composed of one subcarrier and one symbol.
  • frequency resources are configured by resource blocks, and time resources are configured by subframes (or slots).
  • the section of the first few symbols of each subframe is an area mainly used as a physical downlink control channel (PDCCH) for transmitting a control signal.
  • the remaining part of each subframe is an area that can be used mainly as a physical downlink shared channel (PDSCH) for transmitting user data.
  • PDCH physical downlink control channel
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • both ends in the frequency direction in each subframe are regions used mainly as physical uplink control channels (PUCCH) for transmitting control signals.
  • the remaining part of each subframe is an area that can be used mainly as a physical uplink shared channel (PUSCH) for transmitting user data.
  • PUCCH physical uplink control channels
  • D2D communication The LTE system according to the first embodiment supports D2D communication that is direct inter-terminal communication (UE-UE communication).
  • UE-UE communication direct inter-terminal communication
  • D2D communication will be described in comparison with cellular communication, which is normal communication of the LTE system.
  • Cellular communication is a communication mode in which a data path passes through a network (E-UTRAN10, EPC20).
  • a data path is a communication path for user data.
  • D2D communication is a communication mode in which a data path set between UEs does not pass through a network.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining D2D communication.
  • the data path does not pass through the eNB 200.
  • the UE 100-1 and the UE 100-2 that are close to each other directly perform radio communication with low transmission power in the cell of the eNB 200.
  • the adjacent UE 100-1 and UE 100-2 perform radio communication directly with low transmission power, thereby reducing the power consumption of the UE 100 and reducing interference with adjacent cells compared to cellular communication. Can be reduced.
  • the UE 100 shares one radio transceiver 110 for cellular communication and D2D communication.
  • the transmission power levels handled in the cellular communication and the D2D communication are different, it is difficult for the UE 100 to simultaneously perform the cellular communication and the D2D communication with one radio transceiver 110.
  • the UE 100 performs D2D communication using radio resources of a mobile communication system (LTE system).
  • the radio resource includes a plurality of communication periods divided in the time direction.
  • the “communication period” is a radio frame, a subframe, or a slot in the LTE system, but the subframe is exemplified in the following description.
  • the UE 100 uses a subframe other than the cellular communication period as the D2D communication period while securing a part of the plurality of subframes as the cellular communication period.
  • the eNB 200 causes the UE 100 to use subframes other than the cellular communication period as the D2D communication period while securing a part of the plurality of subframes as the cellular communication period. Then, the UE 100 performs cellular communication between the start and end of the D2D communication by using the D2D communication period and the cellular communication period.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a period for D2D communication and a period for cellular communication set for the UE 100 that performs only D2D communication.
  • the UE 100 ensures a part of the plurality of subframes as a period for cellular communication even when D2D communication is performed. For example, out of 100 subframes, 2 subframes are reserved as cellular communication periods.
  • the subframe corresponding to the period for cellular communication is used for incoming or outgoing of cellular communication.
  • the subframe corresponding to the period for D2D communication is used for transmission of user data and control signals in D2D communication.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the D2D communication period and the cellular communication period set for the UE 100 that has started the cellular communication during the D2D communication. As shown in FIG. 8, many cellular communication periods are set as compared with the case where only D2D communication is performed (see FIG. 7). In the example of FIG. 8, the period for D2D communication and the period for cellular communication are provided alternately.
  • the subframe corresponding to the cellular communication period is used for transmitting user data and control signals in the cellular communication.
  • the subframe corresponding to the period for D2D communication is used for transmission of user data and control signals in D2D communication.
  • UE100 may transmit the information for determining the setting pattern of the period for D2D communication and the period for cellular communication to eNB200, when starting cellular communication in the period after starting and ending D2D communication .
  • eNB200 receives the information for determining the setting pattern of the period for D2D communication, and the period for cellular communication from UE100.
  • the setting pattern is the ratio (balance) and arrangement order of the period for D2D communication and the period for cellular communication.
  • the information for determining the setting pattern includes information indicating a communication status in D2D communication (hereinafter referred to as “D2D communication information”).
  • D2D communication information information indicating a communication status in D2D communication
  • the D2D communication information is, for example, the number of communication partner UEs in which the UE 100 performs D2D communication in one D2D communication group and / or the number of D2D communication groups in which the UE 100 participates. That is, the D2D communication information is information that can be used to estimate the potential data amount handled in the D2D communication.
  • the eNB 200 can set a D2D communication period having a time length commensurate with the potential amount of data handled in D2D communication.
  • the eNB 200 may determine the setting pattern of the D2D communication period and the cellular communication period in consideration of information related to cellular communication (hereinafter referred to as “cellular communication information”).
  • the cellular communication information is, for example, a communication type of cellular communication that the UE 100 that performs D2D communication is to start and / or a band (radio resource) that is used for cellular communication that the UE 100 that performs D2D communication is to start. .
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the operating environment according to the first embodiment.
  • an eNB 200-1, an eNB 200-2, and a server 300 are connected to the EPC 20 that is a core network.
  • the server 300 is a Web server or an FTP server for providing services for the UE 100.
  • the UE 100-2 that performs D2D communication with the UE 100-1 is located in the cell of the eNB 200-1.
  • the UE 100-1 is outside the cell of the eNB 200-1 (eg, out of service area).
  • the UE 100-3 is in the cell of the eNB 200-2.
  • the UE 100-3 performs transmission (communication connection) to the UE 100-2. That is, UE 100-2 receives an incoming cellular communication during D2D communication.
  • the UE 100-2 performs transmission (access) to the server 300 when performing D2D communication between the UE 100-1 and the UE 100-2.
  • FIG. 10 is a sequence diagram of the operation pattern 1.
  • the operation pattern 1 a case is assumed in which the setting pattern of the D2D communication period and the cellular communication period is determined by the eNB 200-1. Further, in operation pattern 1, it is assumed that the eNB 200-1 has acquired D2D communication information related to the UE 100-2 in advance.
  • step S101 D2D communication is performed between the UE 100-1 and the UE 100-2.
  • step S102 the UE 100-3 performs transmission (communication request) to the UE 100-2.
  • step S103 the eNB 200-1 that has detected the communication request to the UE 100-2 in the own cell determines the setting pattern of the D2D communication period and the cellular communication period according to the D2D communication information acquired in advance. At that time, the eNB 200-1 may consider cellular communication information.
  • step S104 the eNB 200-1 transmits a cellular communication connection request (paging) to the UE 100-2 using the cellular communication period. Note that step S104 may be performed between step S102 and step S103.
  • step S105 the eNB 200-1 notifies the UE 100-2 of the setting pattern of the D2D communication period and the cellular communication period using the cellular communication period.
  • step S106 the UE 100-2 that has received the notification of the setting pattern from the eNB 200-1 notifies the UE 100-1 of information indicating the D2D communication period in the setting pattern.
  • step S107 the UE 100-2 sets the D2D communication period and the cellular communication period according to the setting pattern notified from the eNB 200-1.
  • step S108 the UE 100-1 sets the period for D2D communication notified from the UE 100-2.
  • step S109 the UE 100-2 transmits a response to the connection request received from the eNB 200-1 (connection request response) to the eNB 200-1 using the cellular communication period.
  • the eNB 200-1 that has received the connection request response transmits a communication request response to the UE 100-3 (step S110).
  • a communication session for cellular communication is established between the UE 100-2 and the UE 100-3 (step S112).
  • D2D communication is continued between UE 100-1 and UE 100-2 (step S111).
  • FIG. 11 is a flowchart showing the scheduling operation of the eNB 200-1 after the cellular communication is started during the D2D communication.
  • step S1201 the eNB 200-1 confirms whether or not it is a period for cellular communication of the UE 100-2.
  • step S1202 the eNB 200-1 confirms whether there is untransmitted data (buffer accumulation) to the UE 100-2.
  • step S1203 the eNB 200-1 allocates radio resources (resource blocks) included in the cellular communication period to the UE 100-2.
  • FIG. 12 is a sequence diagram of the operation pattern 2.
  • the operation pattern 2 a case is assumed in which the setting pattern of the D2D communication period and the cellular communication period is determined by the eNB 200-1.
  • operation pattern 2 it is assumed that the eNB 200-1 has not previously acquired D2D communication information related to the UE 100-2.
  • the difference between the operation pattern 2 and the operation pattern 1 will be mainly described.
  • step S121 the eNB 200-1 that has detected a communication request for the UE 100-2 in its own cell sends a connection request (paging) for cellular communication to the UE 100-2 using the period for cellular communication. Send to.
  • step S122 the eNB 200-1 transmits a D2D communication information acquisition request for requesting D2D communication information to the UE 100-2 using the cellular communication period. Note that step S122 may be performed simultaneously with step S121.
  • step S123 the UE 100-2 that has received the D2D communication information acquisition request transmits the D2D communication information to the eNB 200-1.
  • step S103 the eNB 200-1 that has received the D2D communication information determines a setting pattern of the D2D communication period and the cellular communication period according to the D2D communication information. At that time, the eNB 200-1 may consider cellular communication information. The subsequent operations are the same as those in the operation pattern 1.
  • FIG. 13 is a flowchart showing the operation of the eNB 200-1 that has received the communication request.
  • FIG. 13 corresponds to steps S122, S123, and S103 of FIG.
  • step S1101 the eNB 200-1 transmits a D2D communication information acquisition request for requesting D2D communication information to the UE 100-2 using the period for cellular communication.
  • step S1102 the eNB 200-1 acquires D2D communication information from the UE 100-2.
  • step S1103 the eNB 200-1 determines the setting pattern of the D2D communication period and the cellular communication period according to the D2D communication information, and notifies the UE 100-2 of the setting pattern.
  • FIG. 14 is a sequence diagram of the operation pattern 3.
  • the operation pattern 3 a case is assumed in which the setting pattern of the D2D communication period and the cellular communication period is determined by the UE 100-2.
  • the difference between the operation pattern 3 and the operation pattern 1 will be mainly described.
  • step S131 the eNB 200-1 that has detected a communication request for the UE 100-2 in its own cell sends a connection request (paging) for cellular communication to the UE 100-2 using the period for cellular communication. Send to.
  • step S132 the eNB 200-1 notifies the UE 100-2 of the cellular communication information using the cellular communication period.
  • the cellular communication information is, for example, a communication type of cellular communication that the UE 100 that performs D2D communication is to start and / or a band (data rate) that is predicted for the cellular communication that the UE 100 that performs D2D communication is to start. .
  • the cellular communication information may be set based on a communication request for the UE 100-2. Note that step S132 may be performed simultaneously with step S131.
  • step S133 the UE 100-2 that has received the cellular communication information determines the setting pattern of the D2D communication period and the cellular communication period according to the cellular communication information and the D2D communication information.
  • step S134 the UE 100-2 notifies the eNB 200-1 of the setting pattern desired by itself using the cellular communication period.
  • step S135 the eNB 200-1 determines whether to allow the setting pattern desired by the UE 100-2.
  • the explanation will be made assuming that the eNB 200-1 determines that the setting pattern desired by the UE 100-2 is permitted.
  • step S105 the eNB 200-1 notifies the UE 100-2 of the setting pattern of the D2D communication period and the cellular communication period using the cellular communication period.
  • the subsequent operations are the same as those in the operation pattern 1.
  • FIG. 15 is a sequence diagram of the operation pattern 4.
  • the operation pattern 4 a case is assumed in which the setting pattern of the D2D communication period and the cellular communication period is determined by the eNB 200-1.
  • step S201 D2D communication is performed between the UE 100-1 and the UE 100-2.
  • step S202 the UE 100-2 transmits a communication request to the eNB 200-1 using the cellular communication period in order to make a call.
  • step S203 the UE 100-2 transmits D2D communication information to the eNB 200-1. Note that step S203 may be performed simultaneously with step S202.
  • step S204 the eNB 200-1 that has received the D2D communication information determines a setting pattern of the D2D communication period and the cellular communication period according to the D2D communication information. At that time, the eNB 200-1 may consider cellular communication information.
  • step S205 the eNB 200-1 notifies the UE 100-2 of the setting pattern of the D2D communication period and the cellular communication period using the cellular communication period.
  • step S206 the UE 100-2 that has received the notification of the setting pattern from the eNB 200-1 notifies the UE 100-1 of information indicating the D2D communication period in the setting pattern.
  • step S207 the UE 100-2 sets the D2D communication period and the cellular communication period according to the setting pattern notified from the eNB 200-1.
  • step S208 the UE 100-1 sets the period for D2D communication notified from the UE 100-2.
  • a communication session for cellular communication is established between the UE 100-2 and the server 300 (step S210).
  • D2D communication is continued between UE 100-1 and UE 100-2 (step S209).
  • FIG. 16 is a sequence diagram of the operation pattern 5.
  • the operation pattern 5 it is assumed that the setting pattern of the period for D2D communication and the period for cellular communication is determined by the UE 100-2.
  • the difference between the operation pattern 5 and the operation pattern 4 will be mainly described.
  • step S202 the UE 100-2 transmits a communication request to the eNB 200-1 using the cellular communication period in order to make a call.
  • step S211 the UE 100-2 determines the setting pattern of the D2D communication period and the cellular communication period according to the D2D communication information.
  • step S212 the UE 100-2 notifies the eNB 200-1 of the setting pattern desired by itself using the cellular communication period.
  • step S213 the eNB 200-1 determines whether to allow the setting pattern desired by the UE 100-2.
  • the explanation will be made assuming that the eNB 200-1 determines that the setting pattern desired by the UE 100-2 is permitted.
  • step S205 the eNB 200-1 notifies the UE 100-2 of the setting pattern of the D2D communication period and the cellular communication period using the cellular communication period.
  • the subsequent operations are the same as those in the operation pattern 4.
  • the D2D communication information may be the number of D2D communication UEs (Nu).
  • Td D2D communication period
  • Tc cellular communication period
  • the D2D communication information can be the number of D2D groups (Ng).
  • Ng D2D groups
  • the D2D communication information can be the number of D2D groups (Ng) and the D2D communication throughput ⁇ W [1]... W [Ng] ⁇ .
  • Ng D2D groups
  • Td a period for D2D communication
  • Tc a period for cellular communication
  • Wcell is the (assumed) throughput of cellular communication.
  • the D2D communication information may be the number of D2D groups (Ng) and the D2D communication throughput ⁇ W [1] ... W [Ng] ⁇ and the radio band ⁇ w [1] ... w [Ng] ⁇ . .
  • Ng D2D groups
  • Td a period for D2D communication
  • Tc a period for cellular communication
  • Wcell is the (assumed) throughput of cellular communication
  • wcell is an assumed bandwidth of cellular communication
  • the UE 100 when performing D2D communication, uses a subframe other than the cellular communication period as the D2D communication period while securing a part of the plurality of subframes as the cellular communication period.
  • the eNB 200 causes the UE 100 to use subframes other than the cellular communication period as the D2D communication period while securing a part of the plurality of subframes as the cellular communication period. Then, the UE 100 performs cellular communication between the start and end of the D2D communication by using the D2D communication period and the cellular communication period.
  • cellular communication can be performed from the start to the end of D2D communication.
  • a part of subframes secured as a period for cellular communication can be used for incoming or outgoing of cellular communication, incoming or outgoing of cellular communication can be performed during D2D communication.
  • the UE 100 When the UE 100 starts cellular communication during the period from the start to the end of D2D communication, the UE 100 provides the eNB 200 with information (D2D communication information) for determining a setting pattern for the D2D communication period and the cellular communication period. Send. Thereby, in eNB200, the setting pattern of the period for D2D communication and the period for cellular communication can be determined appropriately.
  • D2D communication information information for determining a setting pattern for the D2D communication period and the cellular communication period.
  • the UE 100 performs D2D communication and cellular communication using the D2D communication period and the cellular communication period, and needs to update the setting pattern of the D2D communication period and the cellular communication period.
  • the information for updating a setting pattern is transmitted to eNB200.
  • the UE 100 determines whether or not the setting pattern needs to be updated based on the buffer retention amounts of the D2D communication and the cellular communication. Moreover, UE100 determines whether the update of a setting pattern is required based on each actual usage condition of the period for D2D communication, and the period for cellular communication.
  • the information for updating the setting pattern may include information indicating respective buffer retention amounts of the D2D communication and the cellular communication in the UE 100. Moreover, the information for updating the setting pattern may include information indicating the actual usage status of each of the D2D communication period and the cellular communication period in the UE 100.
  • FIG. 17 is a diagram showing a specific example 1 for determining whether or not the setting pattern needs to be updated.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a specific example 2 of the determination as to whether or not the setting pattern needs to be updated.
  • the UE 100 determines the actual usage status (in this case, the unused ratio) of the D2D communication period and the cellular communication period, and the buffer retention amounts of the D2D communication and the cellular communication ( Here, based on the buffer retention increase amount), it is determined whether or not the current setting pattern needs to be updated. Specifically, the UE 100 determines whether or not the balance between the D2D communication period and the cellular communication period is deteriorated.
  • the fact that the unused ratio is larger than zero means that a surplus has occurred. Further, the fact that the buffer retention increase amount is larger than zero means that there is a shortage. Therefore, it can be determined whether there is a problem in the setting pattern (balance) of the period for D2D communication and the period for cellular communication, based on the combination of the unused ratio and the buffer retention increase amount. In addition, when the balance is determined for each group of D2D communication, the determination may be performed in a state where D2D communication is divided for each group.
  • FIG. 19 is an operation sequence diagram according to the second embodiment. Here, an operation of updating the setting pattern after the cellular communication is started during the D2D communication by the operation pattern 5 according to the first embodiment will be described.
  • steps S201 to S210 are the same as the operation pattern 5 according to the first embodiment.
  • step S301 the UE 100-2 determines whether there is a problem in the balance between the D2D communication period and the cellular communication period by the determination method illustrated in FIGS.
  • the UE 100-2 transmits a balance correction request for updating the setting pattern to the eNB 200.
  • the balance correction request may include information on the buffer retention amount of each of the D2D communication and the cellular communication. Further, the balance correction request may include information indicating the actual usage status of each of the D2D communication period and the cellular communication period in the UE 100.
  • step S303 the eNB 200-1 determines a new setting pattern for the D2D communication period and the cellular communication period so as to correct the balance between the D2D communication period and the cellular communication period based on the balance correction request.
  • step S304 the eNB 200-1 notifies the UE 100-2 of a new setting pattern using the period for cellular communication.
  • step S305 the UE 100-2 that has received the notification of the new setting pattern from the eNB 200-1 notifies the UE 100-1 of the information indicating the D2D communication period in the setting pattern.
  • step S306 the UE 100-2 sets the D2D communication period and the cellular communication period according to the setting pattern notified from the eNB 200-1.
  • step S307 the UE 100-1 sets the period for D2D communication notified from the UE 100-2. Then, the communication session for cellular communication is continued between UE 100-2 and UE 100-3 (step S309). On the other hand, D2D communication is continued between UE 100-1 and UE 100-2 (step S308).
  • the eNB 200 has been described as a specific example of the network device according to the present invention.
  • the network device according to the present invention is not limited to the eNB 200, and may be a higher-level device (MME 300 or OAM) of the eNB 200. .
  • the LTE system has been described as an example of a cellular communication system.
  • the present invention is not limited to the LTE system, and the present invention may be applied to systems other than the LTE system.
  • a user terminal a network device, and a processor that can perform cellular communication from the start to the end of D2D communication.

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Abstract

　ＵＥは、Ｄ２Ｄ通信を行う場合に、複数のサブフレームの一部をセルラ通信用期間として確保しつつ、セルラ通信用期間以外のサブフレームをＤ２Ｄ通信用期間として使用する。ＵＥは、Ｄ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間を使用することにより、Ｄ２Ｄ通信を開始してから終了するまでの間においてセルラ通信を行う。

Description

ユーザ端末、ネットワーク装置、及びプロセッサ
　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ユーザ端末、ネットワーク装置、及びプロセッサに関する。
　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ネットワークを経由せずに直接的な端末間通信を行う。一方、移動通信システムの通常の通信であるセルラ通信では、ユーザ端末がネットワークを経由して通信を行う。
　Ｄ２Ｄ通信は、近接するユーザ端末間で低送信電力の無線通信を行うことができるため、セルラ通信に比べて、ユーザ端末の消費電力及びネットワークの負荷を削減できる。
３ＧＰＰ技術報告書　「ＴＲ　２２．８０３　Ｖ１２．１．０」　２０１３年３月
　ところで、ユーザ端末は、セルラ通信及びＤ２Ｄ通信で１つの無線送受信機を共用することが想定される。
　ここで、セルラ通信及びＤ２Ｄ通信で取り扱う送信電力レベルは異なるため、ユーザ端末が１つの無線送受信機でセルラ通信及びＤ２Ｄ通信を同時に行うことは困難である。
　従って、ユーザ端末は、Ｄ２Ｄ通信を開始してから終了するまでの間において、セルラ通信を行うことができない問題がある。
　そこで、本発明は、Ｄ２Ｄ通信を開始してから終了するまでの間においても、セルラ通信を行うことを可能とするユーザ端末、ネットワーク装置、及びプロセッサを提供することを目的とする。
　第１の特徴に係るユーザ端末は、ネットワークを介して通信を行うセルラ通信と、前記ネットワークを介さずに端末間通信を行う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。前記ユーザ端末は、前記移動通信システムの無線リソースを使用して前記Ｄ２Ｄ通信を行う制御部を備える。前記無線リソースは、時間方向に分割された複数の通信期間を含む。前記制御部は、前記Ｄ２Ｄ通信を行う場合に、前記複数の通信期間の一部をセルラ通信用期間として確保しつつ、前記セルラ通信用期間以外の通信期間をＤ２Ｄ通信用期間として使用する。
　第２の特徴に係るネットワーク装置は、ネットワークを介して通信を行うセルラ通信と、前記ネットワークを介さずに端末間通信を行うＤ２Ｄ通信と、をサポートする移動通信システムにおいて、前記ネットワークに含まれる。前記ネットワーク装置は、前記移動通信システムの無線リソースを使用して前記Ｄ２Ｄ通信を行うユーザ端末を制御する制御部を備える。前記無線リソースは、時間方向に分割された複数の通信期間を含む。前記制御部は、前記ユーザ端末が前記Ｄ２Ｄ通信を行う場合に、前記複数の通信期間の一部をセルラ通信用期間として確保しつつ、前記セルラ通信用期間以外の通信期間をＤ２Ｄ通信用期間として前記ユーザ端末に使用させる。
　第３の特徴に係るプロセッサは、ネットワークを介して通信を行うセルラ通信と、前記ネットワークを介さずに端末間通信を行う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ユーザ端末に備えられる。前記プロセッサは、前記移動通信システムの無線リソースを使用して前記Ｄ２Ｄ通信を行う処理を実行する。前記無線リソースは、時間方向に分割された複数の通信期間を含む。前記プロセッサは、前記Ｄ２Ｄ通信を行う場合に、前記複数の通信期間の一部をセルラ通信用期間として確保しつつ、前記セルラ通信用期間以外の通信期間をＤ２Ｄ通信用期間として使用する。
第１実施形態及び第２実施形態に係るＬＴＥシステムの構成図である。 第１実施形態及び第２実施形態に係るＵＥのブロック図である。 第１実施形態及び第２実施形態に係るｅＮＢのブロック図である。 第１実施形態及び第２実施形態に係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。 第１実施形態及び第２実施形態に係る無線フレームの構成図である。 第１実施形態及び第２実施形態に係るＤ２Ｄ通信を説明するための図である。 Ｄ２Ｄ通信のみを行うＵＥに対して設定されるＤ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間を説明するための図である。 Ｄ２Ｄ通信中にセルラ通信を開始したＵＥに対して設定されるＤ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間を説明するための図である。 第１実施形態及び第２実施形態に係る動作環境を説明するための図である。 第１実施形態に係る動作パターン１のシーケンス図である。 Ｄ２Ｄ通信中にセルラ通信が開始された後におけるｅＮＢのスケジューリング動作を示すフロー図である。 第１実施形態に係る動作パターン２のシーケンス図である。 通信要求を受信したｅＮＢの動作を示すフロー図である。 第１実施形態に係る動作パターン３のシーケンス図である。 第１実施形態に係る動作パターン４のシーケンス図である。 第１実施形態に係る動作パターン５のシーケンス図である。 第２実施形態に係る、設定パターンの更新が必要であるか否かの判定の具体例１を示す図である。 第２実施形態に係る、設定パターンの更新が必要であるか否かの判定の具体例２を示す図である。 第２実施形態に係る動作シーケンス図である。
　［実施形態の概要］
　第１実施形態及び第２実施形態に係るユーザ端末は、ネットワークを介して通信を行うセルラ通信と、前記ネットワークを介さずに端末間通信を行う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。前記ユーザ端末は、前記移動通信システムの無線リソースを使用して前記Ｄ２Ｄ通信を行う制御部を備える。前記無線リソースは、時間方向に分割された複数の通信期間を含む。前記制御部は、前記Ｄ２Ｄ通信を行う場合に、前記複数の通信期間の一部をセルラ通信用期間として確保しつつ、前記セルラ通信用期間以外の通信期間をＤ２Ｄ通信用期間として使用する。
　第１実施形態及び第２実施形態では、前記制御部は、前記Ｄ２Ｄ通信用期間及び前記セルラ通信用期間を使用することにより、前記Ｄ２Ｄ通信を開始してから終了するまでの間において前記セルラ通信を行う。
　第１実施形態では、前記制御部は、前記Ｄ２Ｄ通信を開始してから終了するまでの間において前記セルラ通信を開始する場合に、前記Ｄ２Ｄ通信用期間及び前記セルラ通信用期間の設定パターンを決定するための情報を前記ネットワークに含まれるネットワーク装置に送信する。
　第１実施形態では、前記設定パターンを決定するための情報は、前記Ｄ２Ｄ通信における通信状況を示す情報を含む。
　第２実施形態では、前記制御部は、前記Ｄ２Ｄ通信用期間及び前記セルラ通信用期間を使用して前記Ｄ２Ｄ通信及び前記セルラ通信を行っており、かつ、前記Ｄ２Ｄ通信用期間及び前記セルラ通信用期間の設定パターンの更新が必要であると判定した場合に、前記設定パターンを更新するための情報を前記ネットワークに含まれるネットワーク装置に送信する。
　第２実施形態では、前記制御部は、前記Ｄ２Ｄ通信及び前記セルラ通信のそれぞれのバッファ滞留量に基づいて、前記設定パターンの更新が必要であるか否かを判定する。
　第２実施形態では、前記制御部は、前記Ｄ２Ｄ通信用期間及び前記セルラ通信用期間のそれぞれの実使用状況に基づいて、前記設定パターンの更新が必要であるか否かを判定する。
　第１実施形態及び第２実施形態に係るネットワーク装置は、ネットワークを介して通信を行うセルラ通信と、前記ネットワークを介さずに端末間通信を行うＤ２Ｄ通信と、をサポートする移動通信システムにおいて、前記ネットワークに含まれる。前記ネットワーク装置は、前記移動通信システムの無線リソースを使用して前記Ｄ２Ｄ通信を行うユーザ端末を制御する制御部を備える。前記無線リソースは、時間方向に分割された複数の通信期間を含む。前記制御部は、前記ユーザ端末が前記Ｄ２Ｄ通信を行う場合に、前記複数の通信期間の一部をセルラ通信用期間として確保しつつ、前記セルラ通信用期間以外の通信期間をＤ２Ｄ通信用期間として前記ユーザ端末に使用させる。
　第１実施形態では、前記制御部は、前記Ｄ２Ｄ通信用期間及び前記セルラ通信用期間の設定パターンを決定するための情報を前記ユーザ端末から受信する。
　第１実施形態では、前記設定パターンを決定するための情報は、前記Ｄ２Ｄ通信における通信状況を示す情報を含む。
　第２実施形態では、前記制御部は、前記設定パターンを更新するための情報を前記ユーザ端末から受信する。
　第２実施形態では、前記設定パターンを更新するための情報は、前記ユーザ端末における前記Ｄ２Ｄ通信及び前記セルラ通信のそれぞれのバッファ滞留量を示す情報を含む。
　第２実施形態では、前記設定パターンを更新するための情報は、前記ユーザ端末における前記Ｄ２Ｄ通信用期間及び前記セルラ通信用期間のそれぞれの実使用状況を示す情報を含む。
　第１実施形態及び第２実施形態に係るプロセッサは、ネットワークを介して通信を行うセルラ通信と、前記ネットワークを介さずに端末間通信を行う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ユーザ端末に備えられる。前記プロセッサは、前記移動通信システムの無線リソースを使用して前記Ｄ２Ｄ通信を行う処理を実行する。前記無線リソースは、時間方向に分割された複数の通信期間を含む。前記プロセッサは、前記Ｄ２Ｄ通信を行う場合に、前記複数の通信期間の一部をセルラ通信用期間として確保しつつ、前記セルラ通信用期間以外の通信期間をＤ２Ｄ通信用期間として使用する。
　［第１実施形態］
　以下において、本発明をＬＴＥシステムに適用する場合の実施形態を説明する。
　（システム構成）
　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、第１実施形態に係るＬＴＥシステムは、ＵＥ（Ｕｓｅｒ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）１００、ＥＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ－ＵＭＴＳ　Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ　Ｒａｄｉｏ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）１０、及びＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ　Ｐａｃｋｅｔ　Ｃｏｒｅ）２０を備える。
　ＵＥ１００は、ユーザ端末に相当する。ＵＥ１００は、移動型の通信装置であり、接続先のセル（サービングセル）との無線通信を行う。ＵＥ１００の構成については後述する。
　Ｅ－ＵＴＲＡＮ１０は、無線アクセスネットワークに相当する。Ｅ－ＵＴＲＡＮ１０は、ｅＮＢ２００（ｅｖｏｌｖｅｄ　Ｎｏｄｅ－Ｂ）を含む。ｅＮＢ２００は、基地局に相当する。ｅＮＢ２００は、Ｘ２インターフェイスを介して相互に接続される。ｅＮＢ２００の構成については後述する。
　ｅＮＢ２００は、１又は複数のセルを管理しており、自セルとの接続を確立したＵＥ１００との無線通信を行う。ｅＮＢ２００は、無線リソース管理（ＲＲＭ）機能、ユーザデータのルーティング機能、モビリティ制御・スケジューリングのための測定制御機能などを有する。「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。
　ＥＰＣ２０は、コアネットワークに相当する。Ｅ－ＵＴＲＡＮ１０及びＥＰＣ２０によりＬＴＥシステムのネットワークが構成される。ＥＰＣ２０は、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などを行う。ＳＧＷは、ユーザデータの転送制御を行う。ＭＭＥ／Ｓ－ＧＷ３００は、Ｓ１インターフェイスを介してｅＮＢ２００と接続される。
　図２は、ＵＥ１００のブロック図である。図２に示すように、ＵＥ１００は、複数のアンテナ１０１、無線送受信機１１０、ユーザインターフェイス１２０、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ　Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）受信機１３０、バッテリ１４０、メモリ１５０、及びプロセッサ１６０を備える。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。
　複数のアンテナ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。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（送信信号）を無線信号に変換して複数のアンテナ１０１から送信する。また、無線送受信機１１０は、複数のアンテナ１０１が受信する無線信号をベースバンド信号（受信信号）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により実行されるプログラム、及びプロセッサ１６０による処理に使用される情報を記憶する。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、複数のアンテナ２０１、無線送受信機２１０、ネットワークインターフェイス２２０、メモリ２３０、及びプロセッサ２４０を備える。メモリ２３０及びプロセッサ２４０は、制御部を構成する。
　複数のアンテナ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。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（送信信号）を無線信号に変換して複数のアンテナ２０１から送信する。また、無線送受信機２１０は、複数のアンテナ２０１が受信する無線信号をベースバンド信号（受信信号）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により実行されるプログラム、及びプロセッサ２４０による処理に使用される情報を記憶する。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参照モデルの第１層乃至第３層に区分されており、第１層は物理（ＰＨＹ）層である。第２層は、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）層、ＲＬＣ（Ｒａｄｉｏ　Ｌｉｎｋ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）層、及びＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ　Ｄａｔａ　Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）層を含む。第３層は、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）層を含む。
　物理層は、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の物理層とｅＮＢ２００の物理層との間では、物理チャネルを介してユーザデータ及び制御信号が伝送される。
　ＭＡＣ層は、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層とｅＮＢ２００のＭＡＣ層との間では、トランスポートチャネルを介してユーザデータ及び制御信号が伝送される。ｅＮＢ２００のＭＡＣ層は、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）及びＵＥ１００への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層は、ＭＡＣ層及び物理層の機能を利用してデータを受信側のＲＬＣ層に伝送する。ＵＥ１００のＲＬＣ層とｅＮＢ２００のＲＬＣ層との間では、論理チャネルを介してユーザデータ及び制御信号が伝送される。
　ＰＤＣＰ層は、ヘッダ圧縮・伸張、及び暗号化・復号化を行う。
　ＲＲＣ層は、制御信号を取り扱う制御プレーンでのみ定義される。ＵＥ１００のＲＲＣ層とｅＮＢ２００のＲＲＣ層との間では、各種設定のための制御信号（ＲＲＣメッセージ）が伝送される。ＲＲＣ層は、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との間に接続（ＲＲＣ接続）がある場合、ＵＥ１００は接続状態（ＲＲＣ接続状態）であり、そうでない場合、ＵＥ１００はアイドル状態（ＲＲＣアイドル状態）である。
　ＲＲＣ層の上位に位置するＮＡＳ（Ｎｏｎ－Ａｃｃｅｓｓ　Ｓｔｒａｔｕｍ）層は、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（ＤＬ）にはＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ　Ａｃｃｅｓｓ）、上りリンク（ＵＬ）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る。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。各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。１つのサブキャリア及び１つのシンボルによりリソースエレメントが構成される。
　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構成され、時間リソースはサブフレーム（又はスロット）により構成される。
　ＤＬ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）として使用される領域である。また、各サブフレームの残りの部分は、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。
　ＵＬ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）として使用される領域である。各サブフレームにおける残りの部分は、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。
　（Ｄ２Ｄ通信）
　第１実施形態に係るＬＴＥシステムは、直接的な端末間通信（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であるセルラ通信と比較して説明する。セルラ通信は、データパスがネットワーク（Ｅ－ＵＴＲＡＮ１０、ＥＰＣ２０）を経由する通信モードである。データパスとは、ユーザデータの通信経路である。これに対し、Ｄ２Ｄ通信は、ＵＥ間に設定されるデータパスがネットワークを経由しない通信モードである。
　図６は、Ｄ２Ｄ通信を説明するための図である。図６に示すように、Ｄ２Ｄ通信は、データパスがｅＮＢ２００を経由しない。相互に近接するＵＥ１００－１及びＵＥ１００－２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。このように、近接するＵＥ１００－１及びＵＥ１００－２が低送信電力で直接的に無線通信を行うことにより、セルラ通信と比べて、ＵＥ１００の消費電力を削減し、かつ、隣接セルへの干渉を低減できる。
　但し、ＵＥ１００は、セルラ通信及びＤ２Ｄ通信で１つの無線送受信機１１０を共用することが想定される。ここで、セルラ通信及びＤ２Ｄ通信で取り扱う送信電力レベルは異なるため、ＵＥ１００が１つの無線送受信機１１０でセルラ通信及びＤ２Ｄ通信を同時に行うことは困難である。
　（第１実施形態に係る動作）
　次に、第１実施形態に係る動作について説明する。
　（１）動作概要
　第１実施形態に係るＵＥ１００は、移動通信システム（ＬＴＥシステム）の無線リソースを使用してＤ２Ｄ通信を行う。無線リソースは、時間方向に分割された複数の通信期間を含む。「通信期間」とは、ＬＴＥシステムにおいては、無線フレーム、サブフレーム、又はスロットであるが、以下の説明においてはサブフレームを例示する。ＵＥ１００は、Ｄ２Ｄ通信を行う場合に、複数のサブフレームの一部をセルラ通信用期間として確保しつつ、セルラ通信用期間以外のサブフレームをＤ２Ｄ通信用期間として使用する。また、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００がＤ２Ｄ通信を行う場合に、複数のサブフレームの一部をセルラ通信用期間として確保しつつ、セルラ通信用期間以外のサブフレームをＤ２Ｄ通信用期間としてＵＥ１００に使用させる。そして、ＵＥ１００は、Ｄ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間を使用することにより、Ｄ２Ｄ通信を開始してから終了するまでの間においてセルラ通信を行う。
　従って、第１実施形態によれば、セルラ通信及びＤ２Ｄ通信で１つの無線送受信機１１０を共用するＵＥ１００であっても、Ｄ２Ｄ通信を開始してから終了するまでの間においてセルラ通信を行うことができる。特に、セルラ通信用期間として確保した一部のサブフレームをセルラ通信の着信又は発信用に使用できるため、Ｄ２Ｄ通信中にセルラ通信の着信又は発信が可能となる。
　図７は、Ｄ２Ｄ通信のみを行うＵＥ１００に対して設定されるＤ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間を説明するための図である。図７に示すように、ＵＥ１００は、Ｄ２Ｄ通信を行っている場合であっても、複数のサブフレームの一部をセルラ通信用期間として確保する。例えば、１００サブフレーム中、２サブフレームをセルラ通信用期間として確保する。セルラ通信用期間に対応するサブフレームは、セルラ通信の着信又は発信用に使用される。Ｄ２Ｄ通信用期間に対応するサブフレームは、Ｄ２Ｄ通信におけるユーザデータ及び制御信号の伝送用に使用される。
　図８は、Ｄ２Ｄ通信中にセルラ通信を開始したＵＥ１００に対して設定されるＤ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間を説明するための図である。図８に示すように、Ｄ２Ｄ通信のみを行う場合（図７参照）に比べて、多くのセルラ通信用期間が設定されている。図８の例では、Ｄ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間が交互に設けられる。セルラ通信用期間に対応するサブフレームは、セルラ通信におけるユーザデータ及び制御信号の伝送用に使用される。Ｄ２Ｄ通信用期間に対応するサブフレームは、Ｄ２Ｄ通信におけるユーザデータ及び制御信号の伝送用に使用される。
　ＵＥ１００は、Ｄ２Ｄ通信を開始してから終了するまでの間においてセルラ通信を開始する場合に、Ｄ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間の設定パターンを決定するための情報をｅＮＢ２００に送信してもよい。この場合、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間の設定パターンを決定するための情報をＵＥ１００から受信する。設定パターンとは、Ｄ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間の割合（バランス）及び配置順序である。設定パターンを決定するための情報は、Ｄ２Ｄ通信における通信状況を示す情報（以下、「Ｄ２Ｄ通信情報」という。）を含む。これにより、ｅＮＢ２００においてＤ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間の設定パターンを適切に決定できる。
　Ｄ２Ｄ通信情報は、例えば、ＵＥ１００が１つのＤ２Ｄ通信グループ内でＤ２Ｄ通信を行う通信相手ＵＥの数、及び／又は、ＵＥ１００が参加するＤ２Ｄ通信グループの数である。すなわち、Ｄ２Ｄ通信情報は、Ｄ２Ｄ通信で取り扱う潜在的なデータ量を推測可能な情報である。よって、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信で取り扱う潜在的なデータ量に見合った時間長を有するＤ２Ｄ通信用期間を設定できる。
　なお、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信情報に加えて、セルラ通信に関する情報（以下、「セルラ通信情報」という。）も考慮して、Ｄ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間の設定パターンを決定してもよい。セルラ通信情報は、例えば、Ｄ２Ｄ通信を行うＵＥ１００が開始しようとするセルラ通信の通信種別、及び／又は、Ｄ２Ｄ通信を行うＵＥ１００が開始しようとするセルラ通信に使用される帯域（無線リソース）である。
　（２）動作具体例
　以下において、第１実施形態に係る動作具体例を説明する。図９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９に示すように、コアネットワークであるＥＰＣ２０には、ｅＮＢ２００－１、ｅＮＢ２００－２、及びサーバ３００が接続されている。サーバ３００は、ＵＥ１００に対するサービスを提供するためのＷｅｂサーバ又はＦＴＰサーバなどである。ｅＮＢ２００－１のセルには、ＵＥ１００－１とのＤ２Ｄ通信を行うＵＥ１００－２が在圏している。ＵＥ１００－１は、ｅＮＢ２００－１のセルの外（例えば、圏外）である。ｅＮＢ２００－２のセルには、ＵＥ１００－３が在圏している。
　以下の動作パターン１乃至３では、ＵＥ１００－１とＵＥ１００－２との間でＤ２Ｄ通信を行っている際に、ＵＥ１００－３がＵＥ１００－２に対する発信（通信接続）を行う。すなわち、ＵＥ１００－２は、Ｄ２Ｄ通信中にセルラ通信の着信を受ける。これに対し、以下の動作パターン４及び５では、ＵＥ１００－１とＵＥ１００－２との間でＤ２Ｄ通信を行っている際に、ＵＥ１００－２がサーバ３００に対する発信（アクセス）を行う。
　（２．１）動作パターン１
　図１０は、動作パターン１のシーケンス図である。動作パターン１では、Ｄ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間の設定パターンをｅＮＢ２００－１主導で決定するケースを想定する。また、動作パターン１では、ｅＮＢ２００－１がＵＥ１００－２に関するＤ２Ｄ通信情報を予め取得しているケースを想定する。
　図１０に示すように、ステップＳ１０１において、ＵＥ１００－１とＵＥ１００－２との間でＤ２Ｄ通信が行われている。ステップＳ１０２において、ＵＥ１００－３は、ＵＥ１００－２に対する発信（通信要求）を行う。
　ステップＳ１０３において、自セル内のＵＥ１００－２に対する通信要求を検知したｅＮＢ２００－１は、予め取得しているＤ２Ｄ通信情報に応じて、Ｄ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間の設定パターンを決定する。その際、ｅＮＢ２００－１は、セルラ通信情報を考慮してもよい。ステップＳ１０４において、ｅＮＢ２００－１は、セルラ通信用期間を利用して、セルラ通信の接続要求（ページング）をＵＥ１００－２に送信する。なお、ステップＳ１０４は、ステップＳ１０２とステップＳ１０３との間で行われてもよい。
　ステップＳ１０５において、ｅＮＢ２００－１は、セルラ通信用期間を利用して、Ｄ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間の設定パターンをＵＥ１００－２に通知する。ステップＳ１０６において、ｅＮＢ２００－１から設定パターンの通知を受けたＵＥ１００－２は、当該設定パターンにおけるＤ２Ｄ通信用期間を示す情報をＵＥ１００－１に通知する。
　ステップＳ１０７において、ＵＥ１００－２は、ｅＮＢ２００－１から通知された設定パターンに従い、Ｄ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間を設定する。ステップＳ１０８において、ＵＥ１００－１は、ＵＥ１００－２から通知されたＤ２Ｄ通信用期間を設定する。
　ステップＳ１０９において、ＵＥ１００－２は、セルラ通信用期間を利用して、ｅＮＢ２００－１から受信した接続要求に対する応答（接続要求応答）をｅＮＢ２００－１に送信する。接続要求応答を受信したｅＮＢ２００－１は、通信要求応答をＵＥ１００－３に送信する（ステップＳ１１０）。その結果、ＵＥ１００－２とＵＥ１００－３との間でセルラ通信の通信セッションが確立される（ステップＳ１１２）。一方、ＵＥ１００－１とＵＥ１００－２との間では、Ｄ２Ｄ通信が継続される（ステップＳ１１１）。
　図１１は、Ｄ２Ｄ通信中にセルラ通信が開始された後におけるｅＮＢ２００－１のスケジューリング動作を示すフロー図である。
　図１１に示すように、ステップＳ１２０１において、ｅＮＢ２００－１は、ＵＥ１００－２のセルラ通信用期間であるか否かを確認する。ＵＥ１００－２のセルラ通信用期間である場合（ステップＳ１２０１：Ｙｅｓ）、ステップＳ１２０２において、ｅＮＢ２００－１は、ＵＥ１００－２への未送信データ（バッファ蓄積）があるか否かを確認する。ＵＥ１００－２への未送信データがある場合（ステップＳ１２０２：Ｙｅｓ）、ステップＳ１２０３において、ｅＮＢ２００－１は、セルラ通信用期間に含まれる無線リソース（リソースブロック）をＵＥ１００－２に割り当てる。
　（２．２）動作パターン２
　図１２は、動作パターン２のシーケンス図である。動作パターン２では、Ｄ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間の設定パターンをｅＮＢ２００－１主導で決定するケースを想定する。また、動作パターン２では、ｅＮＢ２００－１がＵＥ１００－２に関するＤ２Ｄ通信情報を予め取得していないケースを想定する。ここでは、動作パターン２について、動作パターン１との相違点を主として説明する。
　図１２に示すように、ステップＳ１２１において、自セル内のＵＥ１００－２に対する通信要求を検知したｅＮＢ２００－１は、セルラ通信用期間を利用して、セルラ通信の接続要求（ページング）をＵＥ１００－２に送信する。ステップＳ１２２において、ｅＮＢ２００－１は、セルラ通信用期間を利用して、Ｄ２Ｄ通信情報を要求するＤ２Ｄ通信情報取得要求をＵＥ１００－２に送信する。なお、ステップＳ１２２は、ステップＳ１２１と同時に行われてもよい。
　ステップＳ１２３において、Ｄ２Ｄ通信情報取得要求を受信したＵＥ１００－２は、Ｄ２Ｄ通信情報をｅＮＢ２００－１に送信する。ステップＳ１０３において、Ｄ２Ｄ通信情報を受信したｅＮＢ２００－１は、Ｄ２Ｄ通信情報に応じて、Ｄ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間の設定パターンを決定する。その際、ｅＮＢ２００－１は、セルラ通信情報を考慮してもよい。以降の動作については、動作パターン１と同様である。
　図１３は、通信要求を受信したｅＮＢ２００－１の動作を示すフロー図である。図１３は、図１２のステップＳ１２２、Ｓ１２３、及びＳ１０３と対応する。
　図１３に示すように、ステップＳ１１０１において、ｅＮＢ２００－１は、セルラ通信用期間を利用して、Ｄ２Ｄ通信情報を要求するＤ２Ｄ通信情報取得要求をＵＥ１００－２に送信する。ステップＳ１１０２において、ｅＮＢ２００－１は、ＵＥ１００－２からＤ２Ｄ通信情報を取得する。ステップＳ１１０３において、ｅＮＢ２００－１は、Ｄ２Ｄ通信情報に応じて、Ｄ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間の設定パターンを決定し、ＵＥ１００－２に通知する。
　（２．３）動作パターン３
　図１４は、動作パターン３のシーケンス図である。動作パターン３では、Ｄ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間の設定パターンをＵＥ１００－２主導で決定するケースを想定する。ここでは、動作パターン３について、動作パターン１との相違点を主として説明する。
　図１４に示すように、ステップＳ１３１において、自セル内のＵＥ１００－２に対する通信要求を検知したｅＮＢ２００－１は、セルラ通信用期間を利用して、セルラ通信の接続要求（ページング）をＵＥ１００－２に送信する。ステップＳ１３２において、ｅＮＢ２００－１は、セルラ通信用期間を利用して、セルラ通信情報をＵＥ１００－２に通知する。セルラ通信情報は、例えば、Ｄ２Ｄ通信を行うＵＥ１００が開始しようとするセルラ通信の通信種別、及び／又は、Ｄ２Ｄ通信を行うＵＥ１００が開始しようとするセルラ通信に予測される帯域（データレート）である。セルラ通信情報は、ＵＥ１００－２に対する通信要求に基づいて設定されてもよい。なお、ステップＳ１３２は、ステップＳ１３１と同時に行われてもよい。
　ステップＳ１３３において、セルラ通信情報を受信したＵＥ１００－２は、セルラ通信情報及びＤ２Ｄ通信情報に応じて、Ｄ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間の設定パターンを決定する。ステップＳ１３４において、ＵＥ１００－２は、セルラ通信用期間を利用して、自身が希望する設定パターンをｅＮＢ２００－１に通知する。ステップＳ１３５において、ｅＮＢ２００－１は、ＵＥ１００－２が希望する設定パターンを許可するか否かを判定する。ここでは、ｅＮＢ２００－１が、ＵＥ１００－２が希望する設定パターンを許可すると判定したと仮定して、説明を進める。
　ステップＳ１０５において、ｅＮＢ２００－１は、セルラ通信用期間を利用して、Ｄ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間の設定パターンをＵＥ１００－２に通知する。以降の動作については、動作パターン１と同様である。
　（２．４）動作パターン４
　図１５は、動作パターン４のシーケンス図である。動作パターン４では、Ｄ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間の設定パターンをｅＮＢ２００－１主導で決定するケースを想定する。
　図１５に示すように、ステップＳ２０１において、ＵＥ１００－１とＵＥ１００－２との間でＤ２Ｄ通信が行われている。ステップＳ２０２において、ＵＥ１００－２は、発信を行うために、セルラ通信用期間を利用して通信要求をｅＮＢ２００－１に送信する。ステップＳ２０３において、ＵＥ１００－２は、Ｄ２Ｄ通信情報をｅＮＢ２００－１に送信する。なお、ステップＳ２０３は、ステップＳ２０２と同時に行われてもよい。
　ステップＳ２０４において、Ｄ２Ｄ通信情報を受信したｅＮＢ２００－１は、Ｄ２Ｄ通信情報に応じて、Ｄ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間の設定パターンを決定する。その際、ｅＮＢ２００－１は、セルラ通信情報を考慮してもよい。ステップＳ２０５において、ｅＮＢ２００－１は、セルラ通信用期間を利用して、Ｄ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間の設定パターンをＵＥ１００－２に通知する。ステップＳ２０６において、ｅＮＢ２００－１から設定パターンの通知を受けたＵＥ１００－２は、当該設定パターンにおけるＤ２Ｄ通信用期間を示す情報をＵＥ１００－１に通知する。
　ステップＳ２０７において、ＵＥ１００－２は、ｅＮＢ２００－１から通知された設定パターンに従い、Ｄ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間を設定する。ステップＳ２０８において、ＵＥ１００－１は、ＵＥ１００－２から通知されたＤ２Ｄ通信用期間を設定する。そして、ＵＥ１００－２とサーバ３００との間でセルラ通信の通信セッションが確立される（ステップＳ２１０）。一方、ＵＥ１００－１とＵＥ１００－２との間では、Ｄ２Ｄ通信が継続される（ステップＳ２０９）。
　（２．５）動作パターン５
　図１６は、動作パターン５のシーケンス図である。動作パターン５では、Ｄ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間の設定パターンをＵＥ１００－２主導で決定するケースを想定する。ここでは、動作パターン５について、動作パターン４との相違点を主として説明する。
　図１６に示すように、ステップＳ２０２において、ＵＥ１００－２は、発信を行うために、セルラ通信用期間を利用して通信要求をｅＮＢ２００－１に送信する。ステップＳ２１１において、ＵＥ１００－２は、Ｄ２Ｄ通信情報に応じて、Ｄ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間の設定パターンを決定する。ステップＳ２１２において、ＵＥ１００－２は、セルラ通信用期間を利用して、自身が希望する設定パターンをｅＮＢ２００－１に通知する。ステップＳ２１３において、ｅＮＢ２００－１は、ＵＥ１００－２が希望する設定パターンを許可するか否かを判定する。ここでは、ｅＮＢ２００－１が、ＵＥ１００－２が希望する設定パターンを許可すると判定したと仮定して、説明を進める。
　ステップＳ２０５において、ｅＮＢ２００－１は、セルラ通信用期間を利用して、Ｄ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間の設定パターンをＵＥ１００－２に通知する。以降の動作については、動作パターン４と同様である。
　（２．６）Ｄ２Ｄ通信情報
　ここでは、Ｄ２Ｄ通信情報の具体例、及びＤ２Ｄ通信情報に基づく設定パターン（Ｄ２Ｄ用通信期間及びセルラ通信用期間の割合）の具体例について説明する。
　第１に、Ｄ２Ｄ通信情報は、Ｄ２Ｄ通信ＵＥ数（Ｎｕ）とすることができる。Ｄ２Ｄ通信情報に基づく設定パターンとしては、Ｄ２Ｄ通信用期間（Ｔｄ）及びセルラ通信用期間（Ｔｃ）を割り当てる場合、Ｔｄ：Ｔｃ＝Ｎｕ：１とすることができる。
　第２に、Ｄ２Ｄ通信情報は、Ｄ２Ｄグループ数（Ｎｇ）とすることができる。Ｄ２Ｄ通信情報に基づく設定パターンとしては、Ｄ２Ｄ通信用期間（Ｔｄ）及びセルラ通信用期間（Ｔｃ）を割り当てる場合、Ｔｄ：Ｔｃ＝Ｎｇ：１とすることができる。
　第３に、Ｄ２Ｄ通信情報は、Ｄ２Ｄグループ数（Ｎｇ）及びＤ２Ｄ通信スループット｛Ｗ［１］…Ｗ［Ｎｇ］｝とすることができる。Ｄ２Ｄ通信情報に基づく設定パターンとしては、Ｄ２Ｄ通信用期間（Ｔｄ）及びセルラ通信用期間（Ｔｃ）を割り当てる場合、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 とすることができる。ここで「Ｗcell」はセルラ通信の（想定）スループットである。
　第４に、Ｄ２Ｄ通信情報は、Ｄ２Ｄグループ数（Ｎｇ）及びＤ２Ｄ通信スループット｛Ｗ［１］…Ｗ［Ｎｇ］｝、及び無線帯域｛ｗ［１］…ｗ［Ｎｇ］｝とすることができる。Ｄ２Ｄ通信情報に基づく設定パターンとしては、Ｄ２Ｄ通信用期間（Ｔｄ）及びセルラ通信用期間（Ｔｃ）を割り当てる場合、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 とすることができる。ここで「Ｗcell」はセルラ通信の（想定）スループット、「ｗcell」はセルラ通信の想定帯域である。
　（第１実施形態のまとめ）
　上述したように、ＵＥ１００は、Ｄ２Ｄ通信を行う場合に、複数のサブフレームの一部をセルラ通信用期間として確保しつつ、セルラ通信用期間以外のサブフレームをＤ２Ｄ通信用期間として使用する。また、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００がＤ２Ｄ通信を行う場合に、複数のサブフレームの一部をセルラ通信用期間として確保しつつ、セルラ通信用期間以外のサブフレームをＤ２Ｄ通信用期間としてＵＥ１００に使用させる。そして、ＵＥ１００は、Ｄ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間を使用することにより、Ｄ２Ｄ通信を開始してから終了するまでの間においてセルラ通信を行う。
　従って、セルラ通信及びＤ２Ｄ通信で１つの無線送受信機１１０を共用するＵＥ１００であっても、Ｄ２Ｄ通信を開始してから終了するまでの間においてセルラ通信を行うことができる。特に、セルラ通信用期間として確保した一部のサブフレームをセルラ通信の着信又は発信用に使用できるため、Ｄ２Ｄ通信中にセルラ通信の着信又は発信が可能となる。
　ＵＥ１００は、Ｄ２Ｄ通信を開始してから終了するまでの間においてセルラ通信を開始する場合に、Ｄ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間の設定パターンを決定するための情報（Ｄ２Ｄ通信情報）をｅＮＢ２００に送信する。これにより、ｅＮＢ２００においてＤ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間の設定パターンを適切に決定できる。
　［第２実施形態］
　次に、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を主として説明する。第２実施形態は、システム構成及び動作環境については、第１実施形態と同様である。
　第１実施形態では、Ｄ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間を設定した後、設定パターンを更新することについて特に触れなかった。第２実施形態では、設定パターンを更新する動作について説明する。
　第２実施形態では、ＵＥ１００は、Ｄ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間を使用してＤ２Ｄ通信及びセルラ通信を行っており、かつ、Ｄ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間の設定パターンの更新が必要であると判定した場合に、設定パターンを更新するための情報をｅＮＢ２００に送信する。
　第２実施形態では、ＵＥ１００は、Ｄ２Ｄ通信及びセルラ通信のそれぞれのバッファ滞留量に基づいて、設定パターンの更新が必要であるか否かを判定する。また、ＵＥ１００は、Ｄ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間のそれぞれの実使用状況に基づいて、設定パターンの更新が必要であるか否かを判定する。
　第２実施形態では、設定パターンを更新するための情報は、ＵＥ１００におけるＤ２Ｄ通信及びセルラ通信のそれぞれのバッファ滞留量を示す情報を含んでもよい。また、設定パターンを更新するための情報は、ＵＥ１００におけるＤ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間のそれぞれの実使用状況を示す情報を含んでもよい。
　図１７は、設定パターンの更新が必要であるか否かの判定の具体例１を示す図である。図１８は、設定パターンの更新が必要であるか否かの判定の具体例２を示す図である。
　図１７及び図１８に示すように、ＵＥ１００は、Ｄ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間のそれぞれの実使用状況（ここでは、未使用割合）と、Ｄ２Ｄ通信及びセルラ通信のそれぞれのバッファ滞留量（ここでは、バッファ滞留増加量）と、に基づいて、現在の設定パターンの更新が必要か否かを判定する。具体的には、ＵＥ１００は、Ｄ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間のバランスが悪くなっているか否かを判定する。
　図１７及び図１８において、未使用割合がゼロよりも大きいということは、余剰が生じていることを意味する。また、バッファ滞留増加量がゼロよりも大きいということは、不足が生じていることを意味する。よって、未使用割合とバッファ滞留増加量との組み合わせにより、Ｄ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間の設定パターン（バランス）に問題があるか否かを判定できる。なお、Ｄ２Ｄ通信のグループ毎にバランスを決定している場合は、Ｄ２Ｄ通信をグループ毎に分けた状態で判定を行ってもよい。
　図１９は、第２実施形態に係る動作シーケンス図である。ここでは、第１実施形態に係る動作パターン５によりＤ２Ｄ通信中にセルラ通信を開始した後において設定パターンを更新する動作を説明する。
　図１９に示すように、ステップＳ２０１乃至Ｓ２１０は、第１実施形態に係る動作パターン５と同様である。
　ステップＳ３０１において、ＵＥ１００－２は、図１７及び図１８に示した判定方法により、Ｄ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間のバランスに問題があるか否かを判定する。
　バランスに問題がある場合、ステップＳ３０２において、ＵＥ１００－２は、設定パターンを更新するためのバランス修正要求をｅＮＢ２００に送信する。バランス修正要求は、Ｄ２Ｄ通信及びセルラ通信のそれぞれのバッファ滞留量の情報を含んでもよい。また、バランス修正要求は、ＵＥ１００におけるＤ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間のそれぞれの実使用状況を示す情報を含んでもよい。
　ステップＳ３０３において、ｅＮＢ２００－１は、バランス修正要求に基づいて、Ｄ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間のバランスを修正するように、Ｄ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間の新たな設定パターンを決定する。
　ステップＳ３０４において、ｅＮＢ２００－１は、セルラ通信用期間を利用して、新たな設定パターンをＵＥ１００－２に通知する。ステップＳ３０５において、ｅＮＢ２００－１から新たな設定パターンの通知を受けたＵＥ１００－２は、当該設定パターンにおけるＤ２Ｄ通信用期間を示す情報をＵＥ１００－１に通知する。
　ステップＳ３０６において、ＵＥ１００－２は、ｅＮＢ２００－１から通知された設定パターンに従い、Ｄ２Ｄ通信用期間及びセルラ通信用期間を設定する。ステップＳ３０７において、ＵＥ１００－１は、ＵＥ１００－２から通知されたＤ２Ｄ通信用期間を設定する。そして、ＵＥ１００－２とＵＥ１００－３との間でセルラ通信の通信セッションが継続される（ステップＳ３０９）。一方、ＵＥ１００－１とＵＥ１００－２との間では、Ｄ２Ｄ通信が継続される（ステップＳ３０８）。
　［その他の実施形態］
　上述した各実施形態では、本発明に係るネットワーク装置の具体例としてｅＮＢ２００を説明したが、本発明に係るネットワーク装置はｅＮＢ２００に限らず、ｅＮＢ２００の上位装置（ＭＭＥ３００又はＯＡＭなど）であってもよい。
　上述した各実施形態では、セルラ通信システムの一例としてＬＴＥシステムを説明したが、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、日本国特許出願第２０１３－１４４０２６（２０１３年７月９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。
　本発明によれば、Ｄ２Ｄ通信を開始してから終了するまでの間においても、セルラ通信を行うことを可能とするユーザ端末、ネットワーク装置、及びプロセッサを提供できる。

Claims (14)

  1. 　ネットワークを介して通信を行うセルラ通信と、前記ネットワークを介さずに端末間通信を行う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ユーザ端末であって、
    　前記移動通信システムの無線リソースを使用して前記Ｄ２Ｄ通信を行う制御部を備え、
    　前記無線リソースは、時間方向に分割された複数の通信期間を含み、
    　前記制御部は、前記Ｄ２Ｄ通信を行う場合に、前記複数の通信期間の一部をセルラ通信用期間として確保しつつ、前記セルラ通信用期間以外の通信期間をＤ２Ｄ通信用期間として使用することを特徴とするユーザ端末。
  2. 　前記制御部は、前記Ｄ２Ｄ通信用期間及び前記セルラ通信用期間を使用することにより、前記Ｄ２Ｄ通信を開始してから終了するまでの間において前記セルラ通信を行うことを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
  3. 　前記制御部は、前記Ｄ２Ｄ通信を開始してから終了するまでの間において前記セルラ通信を開始する場合に、前記Ｄ２Ｄ通信用期間及び前記セルラ通信用期間の設定パターンを決定するための情報を前記ネットワークに含まれるネットワーク装置に送信することを特徴とする請求項２に記載のユーザ端末。
  4. 　前記設定パターンを決定するための情報は、前記Ｄ２Ｄ通信における通信状況を示す情報を含むことを特徴とする請求項３に記載のユーザ端末。
  5. 　前記制御部は、前記Ｄ２Ｄ通信用期間及び前記セルラ通信用期間を使用して前記Ｄ２Ｄ通信及び前記セルラ通信を行っており、かつ、前記Ｄ２Ｄ通信用期間及び前記セルラ通信用期間の設定パターンの更新が必要であると判定した場合に、前記設定パターンを更新するための情報を前記ネットワークに含まれるネットワーク装置に送信することを特徴とする請求項２に記載のユーザ端末。
  6. 　前記制御部は、前記Ｄ２Ｄ通信及び前記セルラ通信のそれぞれのバッファ滞留量に基づいて、前記設定パターンの更新が必要であるか否かを判定することを特徴とする請求項５に記載のユーザ端末。
  7. 　前記制御部は、前記Ｄ２Ｄ通信用期間及び前記セルラ通信用期間のそれぞれの実使用状況に基づいて、前記設定パターンの更新が必要であるか否かを判定することを特徴とする請求項５に記載のユーザ端末。
  8. 　ネットワークを介して通信を行うセルラ通信と、前記ネットワークを介さずに端末間通信を行うＤ２Ｄ通信と、をサポートする移動通信システムにおいて、前記ネットワークに含まれるネットワーク装置であって、
    　前記移動通信システムの無線リソースを使用して前記Ｄ２Ｄ通信を行うユーザ端末を制御する制御部を備え、
    　前記無線リソースは、時間方向に分割された複数の通信期間を含み、
    　前記制御部は、前記ユーザ端末が前記Ｄ２Ｄ通信を行う場合に、前記複数の通信期間の
    一部をセルラ通信用期間として確保しつつ、前記セルラ通信用期間以外の通信期間をＤ２Ｄ通信用期間として前記ユーザ端末に使用させることを特徴とするネットワーク装置。
  9. 　前記制御部は、前記Ｄ２Ｄ通信用期間及び前記セルラ通信用期間の設定パターンを決定するための情報を前記ユーザ端末から受信することを特徴とする請求項８に記載のネットワーク装置。
  10. 　前記設定パターンを決定するための情報は、前記Ｄ２Ｄ通信における通信状況を示す情報を含むことを特徴とする請求項９に記載のネットワーク装置。
  11. 　前記制御部は、前記設定パターンを更新するための情報を前記ユーザ端末から受信することを特徴とする請求項８に記載のネットワーク装置。
  12. 　前記設定パターンを更新するための情報は、前記ユーザ端末における前記Ｄ２Ｄ通信及び前記セルラ通信のそれぞれのバッファ滞留量を示す情報を含むことを特徴とする請求項１１に記載のネットワーク装置。
  13. 　前記設定パターンを更新するための情報は、前記ユーザ端末における前記Ｄ２Ｄ通信用期間及び前記セルラ通信用期間のそれぞれの実使用状況を示す情報を含むことを特徴とする請求項１１に記載のネットワーク装置。
  14. 　ネットワークを介して通信を行うセルラ通信と、前記ネットワークを介さずに端末間通信を行う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ユーザ端末に備えられるプロセッサであって、
    　前記プロセッサは、前記移動通信システムの無線リソースを使用して前記Ｄ２Ｄ通信を行う処理を実行し、
    　前記無線リソースは、時間方向に分割された複数の通信期間を含み、
    　前記プロセッサは、前記Ｄ２Ｄ通信を行う場合に、前記複数の通信期間の一部をセルラ通信用期間として確保しつつ、前記セルラ通信用期間以外の通信期間をＤ２Ｄ通信用期間として使用することを特徴とするプロセッサ。
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