WO2015005255A1 - 移動通信システム、ユーザ端末及びネットワーク装置 - Google Patents

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WO2015005255A1
WO2015005255A1 PCT/JP2014/068007 JP2014068007W WO2015005255A1 WO 2015005255 A1 WO2015005255 A1 WO 2015005255A1 JP 2014068007 W JP2014068007 W JP 2014068007W WO 2015005255 A1 WO2015005255 A1 WO 2015005255A1
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WO
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communication
user
user terminals
radio resources
allocated
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PCT/JP2014/068007
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剛洋 榮祝
空悟 守田
Original Assignee
京セラ株式会社
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    • H04W72/12Wireless traffic scheduling
    • H04W72/1263Mapping of traffic onto schedule, e.g. scheduled allocation or multiplexing of flows
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00Local resource management
    • H04W72/02Selection of wireless resources by user or terminal
    • HELECTRICITY
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    • H04W72/12Wireless traffic scheduling
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    • H04W92/00Interfaces specially adapted for wireless communication networks
    • H04W92/16Interfaces between hierarchically similar devices
    • H04W92/18Interfaces between hierarchically similar devices between terminal devices

Definitions

  • the present invention relates to a mobile communication system, a user terminal, and a network device that support 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.
  • scheduling for allocating radio resources used for transmission / reception of user data in D2D communication is assumed not only by a base station included in the network but also by a user terminal that performs D2D communication.
  • the user terminal that performs D2D communication assigns radio resources, the load on the base station can be reduced.
  • the present invention provides scheduling of radio resources that each of the plurality of other user terminals allocates to itself and the user terminal when the user terminal individually performs D2D communication with each of the plurality of other user terminals. It is an object of the present invention to provide a mobile communication system, a user terminal, and a network device that can suppress the occurrence of interference even if the communication is performed.
  • the mobile communication system supports D2D communication, which is direct terminal-to-terminal communication not via a network.
  • the mobile communication system includes: a user terminal; a plurality of other user terminals that perform D2D communication with the user terminal; and a control unit that controls radio resources allocated to transmit user data through the D2D communication.
  • a control unit that controls radio resources allocated to transmit user data through the D2D communication.
  • the user data is not transmitted by the D2D communication between the plurality of other user terminals, and the plurality of other user terminals are respectively transmitted by the D2D communication.
  • mediation of the allocated radio resources is performed so that radio resources allocated to each of the plurality of other user terminals do not overlap each other. Do.
  • the user terminal when the user terminal individually performs D2D communication with each of the plurality of other user terminals, each of the plurality of other user terminals
  • the occurrence of interference can be suppressed even by scheduling radio resources allocated to the user terminal.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of an LTE system.
  • FIG. 2 is a block diagram of the UE.
  • FIG. 3 is a block diagram of the eNB.
  • FIG. 4 is a protocol stack diagram of a radio interface in the LTE system.
  • FIG. 5 is a configuration diagram of a radio frame used in the LTE system.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining D2D communication.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the operating environment of the mobile communication system according to the present embodiment.
  • FIG. 8 is a sequence diagram showing an operation example of the mobile communication system according to the present embodiment.
  • FIG. 9 is a sequence diagram illustrating an operation example of the mobile communication system according to the first modification of the present embodiment.
  • FIG. 10 is a sequence diagram illustrating an operation example of the mobile communication system according to the second modification of the present embodiment.
  • the mobile communication system is a mobile communication system that supports D2D communication that is direct terminal-to-terminal communication not via a network.
  • the mobile communication system includes: a user terminal; a plurality of other user terminals that perform D2D communication with the user terminal; and a control unit that controls radio resources allocated to transmit user data through the D2D communication.
  • a control unit that controls radio resources allocated to transmit user data through the D2D communication.
  • the user data is not transmitted by the D2D communication between the plurality of other user terminals, and the plurality of other user terminals are respectively transmitted by the D2D communication.
  • mediation of the allocated radio resources is performed so that radio resources allocated to each of the plurality of other user terminals do not overlap each other. Do.
  • each of the plurality of other user terminals notifies the control unit of scheduling information indicating the allocated radio resource. Based on the notified scheduling information, the control unit notifies a mediation result (D2D band allocation response) indicating that the D2D communication is accepted or rejected using the allocated radio resource.
  • a mediation result D2D band allocation response
  • each of the plurality of other user terminals notifies the control unit of scheduling information indicating the allocated radio resource.
  • the control unit allocates a new radio resource for each of the user terminal and the plurality of other user terminals based on the notified scheduling information.
  • the control unit notifies information indicating the new radio resource.
  • the control unit is provided in a communication device other than the user terminal, and each of the plurality of other user terminals receives scheduling information indicating the allocated radio resource. Notify the user terminal.
  • the user terminal transmits information indicating that the communication apparatus performs mediation of the allocated radio resource to each of the plurality of other user terminals.
  • the communication device is a network device included in the network.
  • the control unit is provided in the network device.
  • the communication device is one user terminal among the plurality of other user terminals.
  • the control unit is provided in the one user terminal.
  • a user terminal includes a user terminal and a plurality of other user terminals that perform D2D communication, and a user in a mobile communication system that supports D2D communication that is direct inter-terminal communication that does not go through a network. It is a terminal.
  • the said user terminal is provided with the control part which controls the radio
  • the user data is not transmitted by the D2D communication between the plurality of other user terminals, and the plurality of other user terminals are respectively transmitted by the D2D communication.
  • mediation of the allocated radio resources is performed so that radio resources allocated to each of the plurality of other user terminals do not overlap each other. Do.
  • the network device includes a user terminal and a plurality of other user terminals that perform the D2D communication with the user terminal, and supports D2D communication that is direct inter-terminal communication that does not pass through the network.
  • 1 is a network device in a mobile communication system.
  • the network device includes a control unit that controls radio resources allocated to transmit user data through the D2D communication.
  • the user data is not transmitted by the D2D communication between the plurality of other user terminals, and the plurality of other user terminals are respectively transmitted by the D2D communication.
  • mediation of the allocated radio resources is performed so that radio resources allocated to each of the plurality of other user terminals do not overlap each other. Do.
  • LTE system cellular mobile communication system
  • FIG. 1 is a configuration diagram of an LTE system according to the present embodiment.
  • the LTE system includes a plurality of UEs (User Equipment) 100, an E-UTRAN (Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network) 10, an EPC (Evolved Packet Core) 20, and the like.
  • the E-UTRAN 10 and the EPC 20 constitute a network.
  • the UE 100 is a mobile radio communication device, and performs radio 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 manages a cell and performs radio communication with the UE 100 that has established a connection with the 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 MME (Mobility Management Entity) / S-GW (Serving-Gateway) 300 and OAM (Operation and Maintenance) 400.
  • MME Mobility Management Entity
  • S-GW Serving-Gateway
  • OAM Operaation and Maintenance
  • 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 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.
  • the OAM 400 is a server device managed by an operator, and performs maintenance and monitoring of the E-UTRAN 10.
  • 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.
  • control unit controls radio resources allocated for transmitting user data by D2D communication.
  • the control unit assigns the assigned radio resources so that radio resources assigned to a plurality of UEs 100 do not overlap each other. Intermediary (mediation). That is, the control unit performs an operation for adjusting the assigned radio resource. Details of the mediation will be described later.
  • the UE 100 may not have the GNSS receiver 130. Further, 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 'that constitutes the control unit.
  • 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 position information indicating the geographical position 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 memory 230 may be integrated with the processor 240, and this set (that is, a chip set) may be used as the processor 240 'that constitutes the control unit.
  • 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 programs 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.
  • 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 (Medium 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.
  • the physical layer performs encoding / decoding, modulation / demodulation, antenna mapping / demapping, and resource mapping / demapping.
  • the physical layer provides a transmission service to an upper layer using a physical channel. 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 MAC scheduler that determines an uplink / downlink transport format (transport block size, modulation / coding scheme, and the like) and an allocated resource block.
  • 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 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. If 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, otherwise, the UE 100 is in an 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.
  • the LTE system uses OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) for the downlink and SC-FDMA (Single Carrier Division Multiple Access) for the uplink.
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access
  • SC-FDMA Single Carrier Division 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.
  • a guard interval called a cyclic prefix (CP) is provided at the head of each symbol.
  • the resource block includes a plurality of subcarriers in the frequency direction.
  • a radio resource unit composed of one subcarrier and one symbol is called a resource element (RE).
  • RE resource element
  • frequency resources can be specified by resource blocks, and time resources can be specified by subframes (or slots).
  • the section of the first few symbols of each subframe is a control region mainly used as a physical downlink control channel (PDCCH).
  • the remaining section of each subframe is an area that can be used mainly as a physical downlink shared channel (PDSCH).
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • CRS cell-specific reference signals
  • both ends in the frequency direction in each subframe are control regions mainly used as a physical uplink control channel (PUCCH). Further, the central portion in the frequency direction in each subframe is an area that can be used mainly as a physical uplink shared channel (PUSCH). Further, a demodulation reference signal (DMRS) and a sounding reference signal (SRS) are arranged in each subframe.
  • DMRS demodulation reference signal
  • SRS sounding reference signal
  • D2D communication The LTE system according to the present embodiment supports D2D communication that is direct inter-terminal communication (UE-to-UE 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 wireless 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.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the operating environment of the mobile communication system according to the present embodiment.
  • the UE 100-1 performs D2D communication individually with each of the UE 100-2, UE 100-3, and UE 100-4. Therefore, a connection (D2D connection A) used for transmission / reception of user data in the D2D communication is established between the UE 100-1 and the UE 100-2. As a result, user data is transmitted and received between the UE 100-1 and the UE 100-2 using the D2D connection A. Similarly, a D2D connection B is established between the UE 100-1 and the UE 100-3, and a D2D connection C is established between the UE 100-1 and the UE 100-4.
  • D2D connection A used for transmission / reception of user data in the D2D communication is established between the UE 100-1 and the UE 100-2.
  • D2D connection B is established between the UE 100-1 and the UE 100-3
  • a D2D connection C is established between the UE 100-1 and the UE 100-4.
  • the UE 100-2 performs D2D communication with the UE 100-1, but does not perform D2D communication with each of the UE 100-3 and the UE 100-4. Therefore, a connection used for transmission / reception of user data in the D2D communication is not established between the UE 100-2 and the UE 100-3 and between the UE 100-2 and the UE 100-3. Similarly, a connection used for transmitting / receiving user data in the D2D communication is not established between the UE 100-3 and the UE 100-4.
  • FIG. 8 is a sequence diagram showing an operation example of the mobile communication system according to the present embodiment.
  • the UE 100-1 performs D2D communication individually with each of the UE 100-2 and the UE 100-4, and the UE 100-3 does not start D2D communication with the UE 100-1.
  • the operation of the UE 100-4 is the same as that of the UE 100-2, and thus the description of the UE 100-4 is omitted.
  • the description will be made assuming that the UE 100-1 does not have the capability to allocate radio resources to each UE 100 for D2D communication (hereinafter referred to as scheduling capability).
  • step S101 the UE 100-3 transmits a D2D connection request to the UE 100-1.
  • the UE 100-1 receives the D2D connection request from the UE 100-3.
  • the D2D connection request is used to request establishment of a connection between terminals in order to perform D2D communication.
  • the D2D connection request includes information (UE Capability) indicating that the UE 100-3 has a scheduling capability.
  • step S102 the UE 100-1 transmits a response to the D2D connection request (D2D connection response) to the UE 100-3.
  • the UE 100-3 receives the D2D connection response.
  • the D2D connection response includes information (UE Capability) indicating that the UE 100-1 does not have scheduling capability.
  • step S103 the UE 100-3 performs scheduling setting for allocating radio resources used for D2D communication with the UE 100-1.
  • the UE 100-3 that has received the D2D connection response determines that the UE 100-1 cannot perform scheduling, and performs scheduling settings.
  • UE100-3 which performed the scheduling setting allocates a radio
  • step S104 the UE 100-3 transmits a D2D band allocation notification to the UE 100-1.
  • the UE 100-1 receives the D2D band allocation notification.
  • the D2D band allocation notification is used to notify the radio resource allocated for D2D communication by scheduling.
  • the bandwidth allocation 1 allocated to the UE 100-1 and the UE 100-3 is notified by the D2D bandwidth allocation notification.
  • Band allocation 1 includes not only radio resources allocated for transmission by UE 100-1, but also radio resources allocated for transmission by UE 100-3 (ie, for reception by UE 100-1). The same applies to bandwidth allocation described later.
  • step S105 the UE 100-1 mediates radio resources. Specifically, UE 100-1 determines whether or not band allocation 1 overlaps with radio resources allocated to UE 100-1 and UE 100-2 (hereinafter referred to as band allocation 0).
  • step S106 the UE 100-1 transmits a response (D2D band allocation response) to the D2D band allocation notification to the UE 100-3.
  • the UE 100-3 receives the D2D band allocation response.
  • step S105 If the UE 100-1 determines in step S105 that the band allocation 1 does not overlap with the band allocation 0, the UE 100-1 transmits, as a D2D band allocation response, permission information that consents to perform D2D communication using the band allocation 1 . On the other hand, if it is determined in step S105 that the band allocation 1 overlaps with the band allocation 0, rejection information for refusing to perform D2D communication using the band allocation 1 is transmitted as a D2D band allocation response.
  • the UE 100-3 When receiving the rejection information, the UE 100-3 performs scheduling and transmits a new D2D band allocation notification including a band allocation different from the band allocation 1 to the UE 100-1.
  • the description will proceed assuming that the UE 100-1 has transmitted the consent information.
  • step S107 the UE 100-2 performs scheduling. Specifically, the UE 100-2 allocates radio resources to each of the UE 100-1 and the UE 100-2.
  • step S108 as in step S104, the UE 100-2 transmits a D2D band allocation notification to the UE 100-1.
  • the UE 100-1 receives the D2D band allocation notification.
  • the bandwidth allocation 2 allocated to the UE 100-1 and the UE 100-2 is notified by the D2D bandwidth allocation notification.
  • step S109 as in step S105, the UE 100-1 mediates radio resources. Specifically, the UE 100-1 determines whether the band allocation 2 does not overlap with the band allocation 1.
  • step S110 as in step S106, the UE 100-1 transmits a response to the D2D band allocation notification (D2D band allocation response) to the UE 100-2.
  • the UE 100-2 receives the D2D band allocation response. The description will proceed assuming that the UE 100-1 has transmitted the consent information.
  • step S111 the UE 100-2 that has received the consent information performs D2D communication with the UE 100-1 using the band allocation 2.
  • the UE 100-3 that has received the consent information performs D2D communication with the UE 100-1 using the band allocation 1.
  • FIG. 9 is a sequence diagram illustrating an operation example of the mobile communication system according to the first modification of the present embodiment.
  • the UE 100-1 that performs D2D communication individually with a plurality of UEs 100 (that is, the UE 100-1 that is a common communication partner for the UE 100-2, the UE 100-3, and the UE 100-4) mediates.
  • the eNB 200 mediates.
  • steps S301 to S304 correspond to steps S101 to S104 of the first embodiment.
  • step S305 the UE 100-1 transmits a mediation request indicating a mediation role of radio resources to the UE 100-3 as a D2D band allocation response.
  • a mediation request eNB mediation request
  • a mediation request for requesting a mediator of radio resources is sent to the eNB 200 instead of the acceptance information and the rejection information as the D2D band allocation response.
  • the UE 100-1 transmits a mediation request when there is no capability to mediate radio resources, for example. Further, even when the UE 100-1 has a capability of mediating radio resources, for example, a mediation request may be transmitted in order to reduce a load caused by performing D2D communication with a plurality of UEs 100. .
  • step S306 the UE 100-3 transmits a D2D band allocation cancellation to the UE 100-1.
  • the UE 100-1 receives the D2D band allocation cancellation.
  • the UE 100-3 that has received the mediation request transmits D2D band allocation cancellation in order to prevent the UE 100-1 from performing D2D communication using the band allocation 1 allocated in step S304.
  • the UE 100-1 that has received the cancellation of the D2D band allocation uses the band allocation 1 to control not to perform the D2D communication.
  • Step S307 corresponds to step S108 in the first embodiment.
  • step S308 as in step S305, the UE 100-1 transmits an eNB mediation request for requesting the radio resource mediation role to the eNB 200 to the UE 100-2 as a D2D band allocation response.
  • the UE 100-2 receives the eNB mediation request.
  • step S309 as in step S306, the UE 100-2 transmits a D2D band allocation cancellation to the UE 100-1.
  • step S310 each of the UE 100-2 and the UE 100-3 performs scheduling for its own D2D communication.
  • each of the UE 100-2 and the UE 100-3 may omit the process of step S310 when transmitting the radio resource notified to the UE 100-1 by the D2D band allocation notification to the eNB 200. .
  • each of the UE 100-2 and the UE 100-3 transmits a D2D band allocation mediation request to the eNB 200.
  • the eNB 200 receives the D2D band allocation mediation request from each of the UE 100-2 and the UE 100-3.
  • the D2D bandwidth allocation mediation request includes an identifier of the mediation request source UE 100-1 (mediation request UE 100-1), and a group (connection) of a plurality of UEs 100 to which UE 100-3 is directly connected for D2D communication.
  • the information indicating the connected UEID group is, for example, an identifier indicating each of the UE 100-1 and the UE 100-3.
  • the UE 100-2 notifies the bandwidth allocation 2 as the bandwidth allocation
  • the UE 100-3 notifies the bandwidth allocation 1 as the bandwidth allocation.
  • each of the bandwidth allocation 1 and the bandwidth allocation 2 is a bandwidth allocation obtained by the scheduling in step S310.
  • step S312 the eNB 200 mediates radio resources.
  • the description will be made assuming that the band allocation 1 allocated by the UE 100-3 and the band allocation 2 allocated by the UE 100-2 overlap.
  • ENB200 allocates a new radio resource instead of transmitting the rejection information.
  • the eNB 200 allocates band allocation 3 for D2D communication between the UE 100-1 and the UE 100-2, and allocates band allocation 4 for D2D communication between the UE 100-1 and the UE 100-2.
  • Band allocation 3 and band allocation 4 do not overlap each other in the time direction and the frequency direction.
  • step S313 the eNB 200 transmits a response to the D2D band allocation mediation request (D2D band allocation mediation request response) to each of the UE 100-2 and the UE 100-3.
  • D2D band allocation mediation request response D2D band allocation mediation request response
  • the D2D band allocation mediation request response includes the mediation request UE 100-1, the connected UEID group included in the D2D band allocation mediation request, and the radio resource (band allocation) newly allocated by the eNB 200 in step S313.
  • the D2D band allocation mediation request response transmitted to the UE 100-2 includes the band allocation 4, and the D2D band allocation mediation request response transmitted to the UE 100-2 includes the band allocation 3.
  • step S314 the UE 100-2 transmits a D2D band allocation notification including the band allocation 4 included in the D2D band allocation mediation request response to the UE 100-1.
  • UE 100-3 transmits a D2D band allocation notification including band allocation 3 included in the D2D band allocation mediation request response to UE 100-1.
  • the UE 100-1 receives the D2D band allocation notification from each of the UE 100-2 and the UE 100-3.
  • Step S315 corresponds to step S111.
  • FIG. 10 is a sequence diagram illustrating an operation example of the mobile communication system according to the second modification of the present embodiment.
  • the UE 100-1 that performs D2D communication individually with a plurality of UEs 100 (that is, the UE 100-1 that is a common communication partner for the UE 100-2, the UE 100-3, and the UE 100-4) mediates.
  • the UE 100-2 that is not a common communication partner performs mediation.
  • steps S501 to S504 correspond to steps S101 to S104 of the first embodiment.
  • the D2D connection request may include information indicating that the UE 100-3 has a mediating capability for mediating radio resources.
  • step S505 the UE 100-1 transmits a response (D2D band allocation response) to the D2D band allocation notification to the UE 100-3.
  • a mediation request indicating a mediator of radio resources is transmitted as a D2D band allocation response instead of the consent information and the permission information.
  • the mediation request includes an identifier indicating the UE 100-2 as the mediator.
  • Steps S506 and S507 correspond to steps S306 and S307 of the first modification.
  • step S508 as in step S505, as a response to the D2D band allocation notification, the UE 100-1 transmits a mediation request (UE100-2 mediation request) requesting the UE 100-2 to mediate radio resources, in the UE 100-2. .
  • the UE 100-2 receives the mediation request.
  • Step S509 corresponds to step S309 of the first modification.
  • step S510 the UE 100-3 notifies the UE 100-2 of a D2D band allocation mediation request for requesting mediation of radio resources used for D2D communication.
  • the UE 100-2 receives the D2D band allocation mediation request.
  • the D2D band allocation mediation request includes the mediation request UE 100-1, the connected UEID group, and the band allocation.
  • the band allocation is a radio resource notified to the UE 100-1 by the D2D band allocation notification.
  • the UE 100-3 may include the bandwidth allocation obtained by the new scheduling in the D2D bandwidth allocation mediation request.
  • the UE 100-3 is connected to the UE 100-2.
  • the D2D bandwidth allocation mediation request is notified.
  • Case 1 is a case in which the UE 100-3 directly notifies the UE 100-2 of the D2D band allocation mediation request through D2D communication.
  • the UE 100-3 notifies the eNB 200 to establish a control D2D connection for transmitting / receiving control data to / from the UE 100-2.
  • the UE 100-3 may notify the eNB 200 of the mediation request from the UE 100-1.
  • the eNB 200 sets a control D2D connection between the UE 100-2 and the UE 100-3. Thereafter, the eNB 200 notifies the UE 100-2 and the UE 100-3 of bandwidth allocation for control D2D connection.
  • Each of the UE 100-2 and the UE 100-3 receives the bandwidth allocation notified from the eNB 200.
  • the UE 100-3 directly notifies the UE 100-2 of the D2D band allocation mediation request through the D2D connection using the notified band allocation. In this case, D2D communication is performed between the UE 100-2 and the UE 100-3 under the control of the eNB 200.
  • the eNB 200 may not control the D2D communication, but the UE 100-3 (and / or the UE 100-2) may control the D2D communication. Specifically, the eNB 200 requests each of the UE 100-2 and the UE 100-3 to switch from the cellular communication to the D2D communication after the control D2D connection is set between the UE 100-2 and the UE 100-3. Then, the connection with the UE 100-2 and the connection with the UE 100-3 may be disconnected. Under the control of the UE 100-3 (and / or the UE 100-2), the UE 100-3 may directly notify the UE 100-2 of the D2D band allocation mediation request.
  • the UE 100-3 may establish the D2D connection with the UE 100-2 without notifying the eNB 200 of the notification for establishing the control D2D connection. Specifically, UE 100-3 transmits a discovery signal for discovering UE 100-2, and performs negotiation for establishing control D2D communication with UE 100-2 that has received the discovery signal. Thereafter, the UE 100-3 directly notifies the UE 100-2 of the D2D band allocation mediation request.
  • Case 2 is a case where the UE 100-3 notifies the D2D band allocation mediation request via the eNB 200.
  • the UE 100-3 notifies the eNB 200 of the D2D band allocation mediation request.
  • the eNB 200 transfers the D2D band allocation mediation request to the UE 100-2 that is the mediator by using the identifier indicating the mediator. Therefore, the UE 100-2 and the UE 100-3 perform control connection via the eNB 200.
  • Case 3 is a case in which the UE 100-3 notifies the D2D band allocation mediation request via the UE 100-1.
  • UE 100-3 transmits a D2D band allocation mediation request to UE 100-1, and UE 100-1 transfers the D2D band allocation mediation request to UE 100-2.
  • the UE 100-1 may transmit the bandwidth allocation 3 from the UE 100-3 to the UE 100-2 together with the mediation request when transmitting the mediation request to the UE 100-3 in Step S505.
  • step S511 as in step S312 of the first modification, the UE 100-2 that has received the D2D band allocation mediation request mediates radio resources.
  • band assignment 1 assigned by UE 100-3 and band assignment 2 assigned by UE 100-2 overlap, and UE 100-2 assigns band assignment 3 for UE 100-1 and UE 100-3.
  • the description will proceed assuming that band allocation 4 is allocated for UE 100-1 and UE 100-2.
  • step S512 the UE 100-2 notifies the UE 100-3 of the response (D2D band allocation mediation request response) of the D2D band allocation mediation request from the UE 100-3.
  • the UE 100-3 receives the D2D band allocation mediation request response.
  • the D2D band allocation mediation request response includes the mediation request UE 100-1 and the connected UEID group, and the band allocation 3 newly allocated in step S511.
  • D2D band allocation mediation request response from UE 100-2 to UE 100-3 may be notified by the same method (case) as in step S510 described above, or may be notified by a method different from step S510. .
  • step S513 the UE 100-3 transmits a D2D band allocation notification including the band allocation 3 included in the D2D band allocation mediation request response to the UE 100-1.
  • the UE 100-1 receives the D2D band allocation notification.
  • step S514 the UE 100-2 transmits a D2D band allocation notification including the band allocation 4 allocated by itself to the UE 100-1.
  • the UE 100-1 receives the D2D band allocation notification.
  • Step S515 corresponds to step S111.
  • the UE 100-1 is a case where user data is not transmitted by D2D communication between the UE 100-2 and the UE 100-3 (and the UE 100-4), and the UE 100-2, the UE 100- 3 (and UE 100-4) assign radio resources to UE 100-2 and UE 100-3 (and UE 100-4) when radio resources are allocated to transmit and receive user data by D2D communication.
  • Bandwidth allocation Mediates bandwidth allocation so that they do not overlap each other. Thereby, it is possible to suppress duplication of radio resources allocated by different UEs 100 that do not transmit / receive user data to / from each other by the mediation of UE 100-1. As a result, it is possible to suppress the occurrence of interference by performing D2D communication using radio resources allocated by different UEs 100.
  • each of the UE 100-2 and UE 100-3 notifies the UE 100-1 of a D2D band allocation notification indicating the allocated radio resource. Based on the notified D2D band allocation notification, UE 100-1 notifies a D2D band allocation response indicating acceptance or rejection of performing D2D communication using band allocation.
  • each of the UE 100-2 and UE 100-3 (and UE 100-4) that has received the notification of the D2D band allocation response can determine whether or not D2D communication is possible using the radio resource allocated by itself. it can.
  • each of UE 100-2 and UE 100-3 notifies UE 100-3 of bandwidth allocation.
  • UE 100-3 assigns a new radio resource for each of UE 100-1, UE 100-2, UE 100-3 (and UE 100-4), and UE 100-3 assigns a band allocation indicating the new radio resource. To be notified. Thereby, it can be avoided that D2D communication is refused using band allocation and D2D communication cannot be performed or the start of D2D communication is delayed.
  • communication devices other than the UE 100-1 mediate. That is, the control unit that mediates is provided in a communication device other than the UE 100-1.
  • Each of UE 100-2 and UE 100-3 (and UE 100-4) notifies UE 100-1 of bandwidth allocation, and UE 100-1 indicates that D2D bandwidth allocation indicates that UE 100-3 or eNB 200 performs bandwidth allocation mediation.
  • a response is transmitted to each of UE 100-2, UE 100-3 (and UE 100-4). Thereby, it is possible to suppress the bandwidth allocation from overlapping even if the UE 100-1 does not perform mediation.
  • the control unit that performs mediation is provided in the eNB 200.
  • an increase in the load on the UE 100-1 can be suppressed.
  • the control unit that performs mediation is provided in the UE 100-2.
  • the control unit that performs mediation is provided in the UE 100-2.
  • the UE 100-2 performs mediation, the D2D communication can be performed with low transmission power compared to the case where the eNB 200 mediates band allocation, so that power consumption can be reduced.
  • the UE 100-1, the UE 100-2, or the eNB 200 mediates, but is not limited thereto.
  • a host device e.g., MME 300
  • a mediation device server
  • the network device includes the control unit according to the present invention
  • the host device or mediation device of the eNB 200 performs mediation.
  • the UE 100-5 may perform mediation.
  • the UE100-1 which performs D2D communication with several UE100, and UE100 other than each UE100 which performs scheduling can mediate, and the load concerning each UE100 can be distributed.
  • the UE 100-1 performs mediation when it does not have the scheduling capability or causes the other communication device to perform mediation, but the UE 100-1 has the scheduling capability. Even so, mediation may be performed or other communication devices may be mediated. For example, the UE 100-1 may perform mediation or cause other communication devices to mediate when the remaining battery level is less than a predetermined threshold or the processing load exceeds the threshold.
  • the UE 100-1 may transmit information that accepts part of the band allocation and rejects part of the band allocation. For example, when the band allocation 0 and the band allocation 1 partially overlap with the band allocation 0, the UE 100-1 overlaps with the permission information for permitting non-overlapping frequency bands (partial frequency bands). Reject information for rejecting a certain frequency band (remaining frequency band) may be transmitted together. Further, the UE 100-1 may transmit only acceptance information for accepting non-overlapping frequency bands without transmitting rejection information.
  • the mediating communication device may perform scheduling that is preferentially allocated when the D2D band allocation notification is notified to the mediating UE 100-1 earlier. (That is, a radio resource that overlaps with a bandwidth allocation that was notified earlier is not accepted), and a D2D bandwidth allocation from each of all the D2D groups that perform D2D communication individually with UE 100-1 After receiving the notification, scheduling may be performed in consideration of the communication status of each D2D group.
  • each of the UE 100-2 and the UE 100-3 transmits the D2D band allocation mediation request to the eNB 200, but is not limited thereto.
  • the UE 100-1 may collectively notify the eNB 200 of the D2D band allocation mediation request.
  • the UE 100-2 and the UE 100-3 may notify the eNB 200 via the anchor UE 100 that performs communication on behalf of the eNB 200 from among the plurality of UEs 100.
  • 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 user terminal when the user terminal individually performs D2D communication with each of the plurality of other user terminals, each of the plurality of other user terminals is performed. However, even if scheduling of radio resources allocated to itself and the user terminal is performed, the occurrence of interference can be suppressed, which is useful in the mobile communication field.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

 制御部は、複数の他のユーザ端末のそれぞれの間でD2D通信によってユーザデータの送信が行われない場合で、且つ、前記複数の他のユーザ端末のそれぞれが、前記D2D通信によって前記ユーザデータを送信するために無線リソースの割り当てを行う場合に、前記複数の他のユーザ端末のそれぞれに割り当てられた無線リソースどうしが互いに重複しないように、前記割り当てられた無線リソースの仲介を行う。

Description

移動通信システム、ユーザ端末及びネットワーク装置
 本発明は、D2D通信をサポートする移動通信システム、ユーザ端末及びネットワーク装置に関する。
 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。
 なお、D2D通信においてユーザデータの送受信に用いられる無線リソースの割り当てるスケジューリングは、ネットワークに含まれる基地局が主導で行うケースだけでなく、D2D通信を行うユーザ端末が主導で行うケースが想定される。D2D通信を行うユーザ端末自身が無線リソースの割り当てを行うことにより、基地局の負荷を軽減できる。
3GPP技術報告書 「TR 22.803 V12.1.0」  2013年3月
 ところで、1つのユーザ端末が、複数の他のユーザ端末を相手にD2D通信を行うケースとして、ユーザ端末と複数の他のユーザ端末とによって構成されるグループ全員でD2D通信を行うケースだけでなく、当該ユーザ端末が、複数の他のユーザ端末のそれぞれと個別にD2D通信を行うケース、言い換えると、複数の他のユーザ端末のそれぞれの間では、D2D通信によってユーザデータの送信が行われないケースが想定される。
 後者のケースにおいて、当該ユーザ端末ではなく、複数の他のユーザ端末のそれぞれが、ユーザデータの送信のために、自身と当該ユーザ端末とに割り当てる無線リソースのスケジューリングを行う場合、複数の他のユーザ端末のそれぞれは、自身を除いた(複数の)他のユーザ端末が割り当てた無線リソースの状況が分からないため、互いに同一の無線リソースを割り当てる可能性がある。複数の他のユーザ端末のそれぞれが、互いに同一の無線リソースを用いてD2D通信を行った場合、干渉が発生する虞がある。
 そこで、本発明は、ユーザ端末が、複数の他のユーザ端末のそれぞれと個別にD2D通信を行う場合に、複数の他のユーザ端末のそれぞれが、自身と当該ユーザ端末とに割り当てる無線リソースのスケジューリングを行っても、干渉の発生を抑制可能な移動通信システム、ユーザ端末及びネットワーク装置を提供することを目的とする。
 一実施形態によれば、移動通信システムは、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通信をサポートする。当該移動通信システムは、ユーザ端末と、前記ユーザ端末と前記D2D通信を行う複数の他のユーザ端末と、前記D2D通信によってユーザデータを送信するために割り当てられる無線リソースを制御する制御部と、を有する。前記制御部は、前記複数の他のユーザ端末のそれぞれの間で前記D2D通信によって前記ユーザデータの送信が行われない場合で、且つ、前記複数の他のユーザ端末のそれぞれが、前記D2D通信によって前記ユーザデータを送信するために前記無線リソースの割り当てを行う場合に、前記複数の他のユーザ端末のそれぞれに割り当てられた無線リソースどうしが互いに重複しないように、前記割り当てられた無線リソースの仲介を行う。
 本発明に係る移動通信システム、ユーザ端末及びネットワーク装置によれば、ユーザ端末が、複数の他のユーザ端末のそれぞれと個別にD2D通信を行う場合に、複数の他のユーザ端末のそれぞれが、自身と当該ユーザ端末とに割り当てる無線リソースのスケジューリングを行っても、干渉の発生を抑制可能である。
図1は、LTEシステムの構成図である。 図2は、UEのブロック図である。 図3は、eNBのブロック図である。 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。 図6は、D2D通信を説明するための図である。 図7は、本実施形態に係る移動通信システムの動作環境を説明するための説明図である。 図8は、本実施形態に係る移動通信システムの動作例を示すシーケンス図である。 図9は、本実施形態の変形例1に係る移動通信システムの動作例を示すシーケンス図である。 図10は、本実施形態の変形例2に係る移動通信システムの動作例を示すシーケンス図である。
 本実施形態に係る移動通信システムは、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通信をサポートする移動通信システムである。当該移動通信システムは、ユーザ端末と、前記ユーザ端末と前記D2D通信を行う複数の他のユーザ端末と、前記D2D通信によってユーザデータを送信するために割り当てられる無線リソースを制御する制御部と、を有する。前記制御部は、前記複数の他のユーザ端末のそれぞれの間で前記D2D通信によって前記ユーザデータの送信が行われない場合で、且つ、前記複数の他のユーザ端末のそれぞれが、前記D2D通信によって前記ユーザデータを送信するために前記無線リソースの割り当てを行う場合に、前記複数の他のユーザ端末のそれぞれに割り当てられた無線リソースどうしが互いに重複しないように、前記割り当てられた無線リソースの仲介を行う。
 本実施形態において、前記複数の他のユーザ端末のそれぞれは、前記割り当てられた無線リソースを示すスケジューリング情報を前記制御部に通知する。前記制御部は、通知された前記スケジューリング情報に基づいて、前記割り当てられた無線リソースを用いて前記D2D通信を行うことを承諾又は拒否することを示す仲介結果(D2D帯域割当応答)を通知する。
 本実施形態の変形例1及び2において、前記複数の他のユーザ端末のそれぞれは、前記割り当てられた無線リソースを示すスケジューリング情報を前記制御部に通知する。前記制御部は、通知された前記スケジューリング情報に基づいて、前記ユーザ端末及び前記複数の他のユーザ端末のそれぞれのために、新たな無線リソースの割り当てを行う。前記制御部は、前記新たな無線リソースを示す情報を通知する。
 本実施形態の変形例1及び2において、前記制御部は、前記ユーザ端末以外の通信装置に備えられ、前記複数の他のユーザ端末のそれぞれは、前記割り当てられた無線リソースを示すスケジューリング情報を前記ユーザ端末に通知する。前記ユーザ端末は、前記割り当てられた無線リソースの仲介を前記通信装置が行うことを示す情報を前記複数の他のユーザ端末のそれぞれに送信する。
 本実施形態の変形例1において、前記通信装置は、前記ネットワークに含まれるネットワーク装置である。前記制御部は、前記ネットワーク装置に備えられる。
 本実施形態の変形例2において、前記通信装置は、前記複数の他のユーザ端末のうちの一のユーザ端末である。前記制御部は、前記一のユーザ端末に備えられる。
 本実施形態に係るユーザ端末は、ユーザ端末と前記D2D通信を行う複数の他のユーザ端末とを有し、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通信をサポートする移動通信システムにおけるユーザ端末である。当該ユーザ端末は、前記D2D通信によってユーザデータを送信するために割り当てられる無線リソースを制御する制御部を備える。前記制御部は、前記複数の他のユーザ端末のそれぞれの間で前記D2D通信によって前記ユーザデータの送信が行われない場合で、且つ、前記複数の他のユーザ端末のそれぞれが、前記D2D通信によって前記ユーザデータを送信するために前記無線リソースの割り当てを行う場合に、前記複数の他のユーザ端末のそれぞれに割り当てられた無線リソースどうしが互いに重複しないように、前記割り当てられた無線リソースの仲介を行う。
 本実施形態に係るネットワーク装置は、ユーザ端末と、前記ユーザ端末と前記D2D通信を行う複数の他のユーザ端末とを有し、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通信をサポートする移動通信システムにおけるネットワーク装置である。当該ネットワーク装置は、前記D2D通信によってユーザデータを送信するために割り当てられる無線リソースを制御する制御部を備える。前記制御部は、前記複数の他のユーザ端末のそれぞれの間で前記D2D通信によって前記ユーザデータの送信が行われない場合で、且つ、前記複数の他のユーザ端末のそれぞれが、前記D2D通信によって前記ユーザデータを送信するために前記無線リソースの割り当てを行う場合に、前記複数の他のユーザ端末のそれぞれに割り当てられた無線リソースどうしが互いに重複しないように、前記割り当てられた無線リソースの仲介を行う。
 以下、図面を参照して、3GPP規格に準拠して構成されるセルラ移動通信システム(以下、「LTEシステム」)にD2D通信を導入する場合の各実施形態を説明する。
 [実施形態]
 (LTEシステム)
 図1は、本実施形態に係る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及びEPC20は、ネットワークを構成する。
 UE100は、移動型の無線通信装置であり、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、セルを管理しており、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、MME(Mobility Management Entity)/S-GW(Serving-Gateway)300と、OAM(Operation and Maintenance)400とを含む。また、EPC20は、コアネットワークに相当する。
 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。
 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。
 OAM400は、オペレータによって管理されるサーバ装置であり、E-UTRAN10の保守及び監視を行う。
 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。
 本実施形態において、制御部は、D2D通信によってユーザデータを送信するために割り当てられる無線リソースを制御する。
 また、制御部は、D2D通信によってユーザデータを送信するために無線リソースの割り当てを行う場合に、複数のUE100に対して割り当てられた無線リソースどうしが互いに重複しないように、割り当てられた無線リソースの仲介(調停)を行う。すなわち、制御部は、割り当てられた無線リソースを調整するための動作を行う。仲介の詳細は、後ほど説明する。
 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)を制御部を構成するプロセッサ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。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)を制御部を構成するプロセッサ240’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(Medium 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。物理レイヤは、物理チャネルを用いて上位レイヤに伝送サービスを提供する。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・符号化方式など)、及び割り当てリソースブロックを決定するMAC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信号(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は接続状態であり、そうでない場合、UE100はアイドル状態である。
 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)がそれぞれ使用される。
 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。各シンボルの先頭には、サイクリックプレフィックス(CP)と呼ばれるガード区間が設けられる。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構成される無線リソース単位はリソースエレメント(RE)と称される。
 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。さらに、各サブフレームには、セル固有参照信号(CRS)が分散して配置される。
 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。さらに、各サブフレームには、復調参照信号(DMRS)及びサウンディング参照信号(SRS)が配置される。
 (D2D通信)
 本実施形態に係る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、セルラ通信に比べて、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。
 (移動通信システムの動作環境)
 次に、本実施形態に係る移動通信システムの動作環境について、図7を用いて説明する。図7は、本実施形態に係る移動通信システムの動作環境を説明するための説明図である。
 図7に示すように、UE100-1は、UE100-2、UE100-3、UE100-4のそれぞれと個別にD2D通信を行う。従って、UE100-1とUE100-2との間には、D2D通信においてユーザデータの送受信に用いられる接続(D2D接続A)が確立されている。これにより、UE100-1とUE100-2との間で、D2D接続Aを用いてユーザデータの送受信が行われる。同様に、UE100-1とUE100-3との間には、D2D接続Bが確立され、UE100-1とUE100-4との間には、D2D接続Cが確立される。
 一方、UE100-2は、UE100-1とD2D通信を行うものの、UE100-3及びUE100-4のそれぞれとはD2D通信を行わない。従って、UE100-2とUE100-3との間、及び、UE100-2とUE100-3との間には、D2D通信においてユーザデータの送受信に用いられる接続が確立されない。同様に、UE100-3とUE100-4との間には、D2D通信においてユーザデータの送受信に用いられる接続が確立されない。
 (移動通信システムの概略動作)
 次に、本実施形態に係る移動通信システムの概略動作について、図8を用いて説明する。図8は、本実施形態に係る移動通信システムの動作例を示すシーケンス図である。
 以下において、UE100-1が、UE100-2及びUE100-4のそれぞれと個別にD2D通信を行っており、UE100-3は、UE100-1とD2D通信を開始していないと仮定して説明を進める。なお、UE100-4の動作は、UE100-2と同様の動作であるため、UE100-4に関する説明を省略する。
 また、本実施形態において、UE100-1は、D2D通信のために各UE100に無線リソースを割り当てる能力(以下、スケジューリング能力と称する)を有さないと仮定して説明をする。
 図8に示すように、ステップS101において、UE100-3は、D2D接続要求をUE100-1に送信する。UE100-1は、UE100-3からD2D接続要求を受信する。
 D2D接続要求は、D2D通信を行うために端末間の接続の確立を要求するために用いられる。本実施形態において、D2D接続要求は、UE100-3がスケジューリング能力を有することを示す情報(UE Capability)を含む。
 ステップS102において、UE100-1は、D2D接続要求に対する応答(D2D接続応答)をUE100-3に送信する。UE100-3は、D2D接続応答を受信する。本実施形態において、D2D接続応答は、UE100-1がスケジューリング能力を有さないことを示す情報(UE Capability)を含む。
 ステップS103において、UE100-3は、UE100-1とのD2D通信に用いられる無線リソースの割り当てを行うためのスケジューリング設定を行う。D2D接続応答を受信したUE100-3は、UE100-1がスケジューリングできないと判定し、スケジューリング設定を行う。スケジューリング設定を行ったUE100-3は、UE100-1及びUE100-3のそれぞれに対して無線リソースを割り当てる。
 ステップS104において、UE100-3は、D2D帯域割当通知をUE100-1に送信する。UE100-1は、D2D帯域割当通知を受信する。
 D2D帯域割当通知は、スケジューリングによってD2D通信のために割り当てた無線リソースを通知するために用いられる。本実施形態において、D2D帯域割当通知によって、UE100-1及びUE100-3に割り当てた帯域割当1が通知される。帯域割当1は、UE100-1が送信するために割り当てた無線リソースだけでなく、UE100-3が送信するために(すなわち、UE100-1が受信するために)割り当てた無線リソースも含む。後述の帯域割当も同様である。
 ステップS105において、UE100-1は、無線リソースの仲介を行う。具体的には、UE100-1は、帯域割当1が、UE100-1及びUE100-2のそれぞれに対して割り当てられた無線リソース(以下、帯域割当0と称する)と、重複しないかを判定する。
 ステップS106において、UE100-1は、D2D帯域割当通知に対する応答(D2D帯域割当応答)をUE100-3に送信する。UE100-3は、D2D帯域割当応答を受信する。
 UE100-1は、ステップS105において帯域割当1が帯域割当0と重複していないと判定した場合、D2D帯域割当応答として、帯域割当1を用いてD2D通信を行うことを承諾する承諾情報を送信する。一方、ステップS105において帯域割当1が帯域割当0と重複していると判定した場合、D2D帯域割当応答として、帯域割当1を用いてD2D通信を行うことを拒否する拒否情報を送信する。
 UE100-3は、拒否情報を受信した場合には、スケジューリングを行い、UE100-1に帯域割当1と異なる帯域割当を含む新たなD2D帯域割当通知を送信する。
 本実施形態において、UE100-1は、承諾情報を送信したと仮定して説明を進める。
 ステップS107において、UE100-2は、スケジューリングを行う。具体的には、UE100-2は、UE100-1及びUE100-2のそれぞれに対して無線リソースを割り当てる。
 ステップS108において、ステップS104と同様に、UE100-2は、D2D帯域割当通知をUE100-1に送信する。UE100-1は、D2D帯域割当通知を受信する。本実施形態において、D2D帯域割当通知によって、UE100-1及びUE100-2に割り当てた帯域割当2が通知される。
 ステップS109において、ステップS105と同様に、UE100-1は、無線リソースの仲介を行う。具体的には、UE100-1は、帯域割当2が、帯域割当1と、重複しないかを判定する。
 ステップS110において、ステップS106と同様に、UE100-1は、D2D帯域割当通知に対する応答(D2D帯域割当応答)をUE100-2に送信する。UE100-2は、D2D帯域割当応答を受信する。UE100-1は、承諾情報を送信したと仮定して説明を進める。
 ステップS111において、承諾情報を受信したUE100-2は、帯域割当2を用いてUE100-1とD2D通信を行う。また、承諾情報を受信したUE100-3は、帯域割当1を用いてUE100-1とD2D通信を行う。
 (変形例1に係る移動通信システムの概略動作)
 次に、本実施形態の変形例1に係る移動通信システムの概略動作について、図9を用いて説明する。図9は、本実施形態の変形例1に係る移動通信システムの動作例を示すシーケンス図である。
 なお、上述した実施形態と異なる部分を中心に説明し、同様の部分は、説明を適宜省略する。
 上述した実施形態では、複数のUE100と個別にD2D通信を行うUE100-1(すなわち、UE100-2、UE100-3、UE100-4にとって、共通の通信相手であるUE100-1)が仲介を行ったが、本変形例では、eNB200が仲介を行う。
 図9に示すように、ステップS301からS304は、第1実施形態のステップS101からS104に対応する。
 ステップS305において、UE100-1は、D2D帯域割当応答として、無線リソースの仲介役を示す仲介要求をUE100-3に送信する。本変形例において、D2D帯域割当応答として、承諾情報及び拒否情報の代わりに、eNB200に無線リソースの仲介役を要求するための仲介要求(eNB仲介要求)を送信する。
 本変形例では、UE100-1は、仲介役として、eNB200を選択したと仮定して説明を進める。
 UE100-1は、例えば、無線リソースを仲介する能力がない場合に、仲介要求を送信する。また、UE100-1は、無線リソースを仲介する能力を有している場合であっても、例えば、複数のUE100とD2D通信を行うことによる負荷を軽減するために仲介要求を送信してもよい。
 ステップS306において、UE100-3は、D2D帯域割当取消をUE100-1に送信する。UE100-1は、D2D帯域割当取消を受信する。
 仲介要求を受信したUE100-3は、ステップS304において割り当てた帯域割当1を用いてUE100-1がD2D通信を行うことを回避するために、D2D帯域割当取消を送信する。D2D帯域割当取消を受信したUE100-1は、帯域割当1を用いてD2D通信を行わないように制御する。
 ステップS307は、第1実施形態のステップS108に対応する。
 ステップS308において、ステップS305と同様に、UE100-1は、D2D帯域割当応答として、eNB200に無線リソース仲介役を要求するためのeNB仲介要求をUE100-2に送信する。UE100-2は、eNB仲介要求を受信する。
 ステップS309において、ステップS306と同様に、UE100-2は、D2D帯域割当取消をUE100-1に送信する。
 ステップS310において、UE100-2及びUE100-3のそれぞれは、自身のD2D通信のためにスケジューリングを行う。
 なお、次のステップS311において、UE100-2及びUE100-3のそれぞれは、D2D帯域割当通知でUE100-1に通知した無線リソースをeNB200に送信する場合は、ステップS310の処理を省略してもよい。
 ステップS311において、UE100-2及びUE100-3のそれぞれは、D2D帯域割当仲介要求をeNB200に送信する。eNB200は、UE100-2及びUE100-3のそれぞれからD2D帯域割当仲介要求を受信する。
 D2D帯域割当仲介要求は、仲介依頼元であるUE100-1の識別子(仲介依頼UE100-1)、UE100-3がD2D通信のために直接的に接続している複数のUE100が構成するグループ(接続UEID群)を示す情報、及び、UE100-3が割り当てた無線リソース(帯域割当1)を含む。接続UEID群を示す情報は、例えば、UE100-1及びUE100-3のそれぞれを示す識別子である。また、本実施形態では、UE100-2は、帯域割当として帯域割当2を通知し、UE100-3は、帯域割当として帯域割当1を通知する。ここで、帯域割当1及び帯域割当2のそれぞれは、ステップS310におけるスケジューリングによって得られた帯域割当である。
 ステップS312において、eNB200は、無線リソースの仲介を行う。
 本実施形態において、UE100-3が割り当てた帯域割当1とUE100-2が割り当てた帯域割当2とが重複していると仮定して説明を進める。
 eNB200は、拒否情報を送信する代わりに、新たな無線リソースの割当を行う。eNB200は、UE100-1とUE100-2との間のD2D通信のために帯域割当3を割り当て、UE100-1とUE100-2との間のD2D通信のために帯域割当4を割り当てる。帯域割当3と帯域割当4とは、時間方向及び周波数方向において互いに重複していない。
 ステップS313において、eNB200は、D2D帯域割当仲介要求に対する応答(D2D帯域割当仲介要求応答)をUE100-2及びUE100-3のそれぞれに送信する。UE100-2及びUE100-3のそれぞれは、D2D帯域割当仲介要求応答を受信する。
 D2D帯域割当仲介要求応答は、D2D帯域割当仲介要求に含まれていた仲介依頼UE100-1、接続UEID群、及び、ステップS313でeNB200が新たに割り当てた無線リソース(帯域割当)を含む。UE100-2へ送信するD2D帯域割当仲介要求応答は、帯域割当4を含み、UE100-2へ送信するD2D帯域割当仲介要求応答は、帯域割当3を含む。
 ステップS314において、UE100-2は、D2D帯域割当仲介要求応答に含まれていた帯域割当4を含むD2D帯域割当通知をUE100-1に送信する。同様に、UE100-3は、D2D帯域割当仲介要求応答に含まれていた帯域割当3を含むD2D帯域割当通知をUE100-1に送信する。UE100-1は、UE100-2及びUE100-3のそれぞれから、D2D帯域割当通知を受信する。
 ステップS315は、ステップS111に対応する。
 (変形例2に係る移動通信システムの概略動作)
 次に、本実施形態の変形例2に係る移動通信システムの概略動作について、図10を用いて説明する。図10は、本実施形態の変形例2に係る移動通信システムの動作例を示すシーケンス図である。
 なお、上述した実施形態と異なる部分を中心に説明し、同様の部分は、説明を適宜省略する。
 上述した実施形態では、複数のUE100と個別にD2D通信を行うUE100-1(すなわち、UE100-2、UE100-3、UE100-4にとって、共通の通信相手であるUE100-1)が仲介を行ったが、本変形例では、共通の通信相手ではないUE100-2が仲介を行う。
 図10に示すように、ステップS501からS504は、第1実施形態のステップS101からS104に対応する。
 なお、ステップS501において、D2D接続要求は、UE100-3が無線リソースを仲介する仲介能力を有することを示す情報を含んでもよい。
 ステップS505において、UE100-1は、D2D帯域割当通知に対する応答(D2D帯域割当応答)をUE100-3に送信する。本変形例において、D2D帯域割当応答として、承諾情報及び許諾情報の代わりに、無線リソースの仲介役を示す仲介要求を送信する。
 本変形例では、UE100-1は、仲介役として、UE100-2を選択したと仮定して説明を進める。
 仲介要求は、仲介役としてのUE100-2を示す識別子を含む。
 ステップS506及びS507は、変形例1のステップS306及びS307に対応する。
 ステップS508において、ステップS505と同様に、UE100-1は、D2D帯域割当通知に対する応答として、UE100-2に無線リソースの仲介役を要求する仲介要求(UE100-2仲介要求)をUE100-2送信する。UE100-2は、仲介要求を受信する。
 ステップS509は、変形例1のステップS309に対応する。
 ステップS510において、UE100-3は、D2D通信に用いられる無線リソースの仲介を要求するD2D帯域割当仲介要求をUE100-2に通知する。UE100-2は、D2D帯域割当仲介要求を受信する。
 D2D帯域割当仲介要求は、仲介依頼UE100-1、接続UEID群及び帯域割当を含む。本実施形態では、帯域割当は、D2D帯域割当通知でUE100-1に通知した無線リソースである。なお、UE100-3は、新たにスケジューリングをして得られた帯域割当をD2D帯域割当仲介要求に含めてもよい。
 なお、UE100-2及びUE100-3の間には、制御データを送信するための接続が確立されていないため、例えば、以下のケースのいずれかにて、UE100-3は、UE100-2に対して、D2D帯域割当仲介要求を通知する。
 (1)ケース1
 ケース1は、UE100-3が、D2D通信によってD2D帯域割当仲介要求をUE100-2に直接通知するケースである。
 UE100-3は、UE100-2との間で制御データを送受信するための制御用のD2D接続を確立するために、その旨をeNB200に通知する。UE100-3は、UE100-1からの仲介要求をeNB200に通知してもよい。eNB200は、UE100-2とUE100-3との間に制御用のD2D接続を設定する。その後、eNB200は、制御用のD2D接続用のための帯域割当を、UE100-2及びUE100-3のそれぞれに通知する。UE100-2及びUE100-3のそれぞれは、eNB200から通知された帯域割当を受信する。UE100-3は、通知された帯域割当を用いて、D2D接続によって、D2D帯域割当仲介要求をUE100-2に直接通知する。この場合、eNB200の制御下で、UE100-2とUE100-3との間でD2D通信が行われる。
 なお、eNB200がD2D通信を制御するのではなく、UE100-3(及び/又はUE100-2)がD2D通信を制御してもよい。具体的には、eNB200は、UE100-2とUE100-3との間で制御用のD2D接続が設定された後、セルラ通信からD2D通信への切り替えをUE100-2及びUE100-3のそれぞれに要求し、UE100-2との接続及びUE100-3と接続を切断してもよい。UE100-3(及び/又はUE100-2)の制御下で、UE100-3は、D2D帯域割当仲介要求をUE100-2に直接通知してもよい。
 また、UE100-3は、制御用のD2D接続を確立するための通知をeNB200にせずに、UE100-2とのD2D接続を確立してもよい。具体的には、UE100-3は、UE100-2を発見するための発見信号を送信し、発見信号を受信したUE100-2と制御用のD2D通信を確立するためのネゴシエーションを行う。その後、UE100-3は、D2D帯域割当仲介要求をUE100-2に直接通知する。
 (2)ケース2
 ケース2は、UE100-3が、eNB200を経由してD2D帯域割当仲介要求を通知するケースである。
 UE100-3は、D2D帯域割当仲介要求をeNB200に通知する。eNB200は、仲介役を示す識別子によって、仲介役であるUE100-2にD2D帯域割当仲介要求を転送する。従って、UE100-2とUE100-3とは、eNB200を経由して、制御用の接続を行う。
 (3)ケース3
 ケース3は、UE100-3が、UE100-1を経由してD2D帯域割当仲介要求を通知するケースである。
 UE100-3が、D2D帯域割当仲介要求をUE100-1に送信して、UE100-1がD2D帯域割当仲介要求をUE100-2に転送する。
 なお、UE100-1は、ステップS505にて、仲介要求をUE100-3へ送信する際に、UE100-3からの帯域割当3をUE100-2へ仲介要求と共に送信してもよい。
 ステップS511において、変形例1のステップS312と同様に、D2D帯域割当仲介要求を受信したUE100-2は、無線リソースの仲介を行う。
 本変形例において、UE100-3が割り当てた帯域割当1とUE100-2が割り当てた帯域割当2とが重複しており、UE100-2が、UE100-1とUE100-3のために帯域割当3を割り当てて、UE100-1とUE100-2のために帯域割当4を割り当てたと仮定して説明を進める。
 ステップS512において、UE100-2は、UE100-3からのD2D帯域割当仲介要求の応答(D2D帯域割当仲介要求応答)をUE100-3に通知する。UE100-3は、D2D帯域割当仲介要求応答を受信する。
 D2D帯域割当仲介要求応答は、仲介依頼UE100-1及び接続UEID群と、ステップS511で新たに割り当てられた帯域割当3とを含む。
 なお、UE100-2からUE100-3へのD2D帯域割当仲介要求応答は、上述のステップS510と同様の方法(ケース)で通知されてもよいし、ステップS510と別の方法で通知されてもよい。
 ステップS513において、UE100-3は、D2D帯域割当仲介要求応答に含まれていた帯域割当3を含むD2D帯域割当通知をUE100-1に送信する。UE100-1は、当該D2D帯域割当通知を受信する。
 ステップS514において、UE100-2は、自身が割り当てた帯域割当4を含むD2D帯域割当通知をUE100-1に送信する。UE100-1は、当該D2D帯域割当通知を受信する。
 ステップS515は、ステップS111に対応する。
 (実施形態のまとめ)
 本実施形態において、UE100-1は、UE100-2、UE100-3(及びUE100-4)のそれぞれの間でD2D通信によってユーザデータの送信が行われない場合で、且つ、UE100-2、UE100-3(及びUE100-4)のそれぞれがD2D通信によってユーザデータを送受信するために無線リソースの割り当てを行う場合に、UE100-2、UE100-3(及びUE100-4)のそれぞれに割り当てられた無線リソース(帯域割当)どうしが互いに重複しないように、帯域割当の仲介を行う。これにより、UE100-1の仲介により、ユーザデータの送受信を互いに行わない異なるUE100によって割り当てられた無線リソースどうしが重複することを抑制できる。その結果、異なるUE100によって割り当てられた無線リソースを用いてD2D通信を行うことによって、干渉が発生することを抑制できる。
 また、本実施形態において、UE100-2、UE100-3(及びUE100-4)のそれぞれは、割り当てられた無線リソースを示すD2D帯域割当通知をUE100-1に通知する。UE100-1は、通知されたD2D帯域割当通知に基づいて、帯域割当を用いてD2D通信を行うことを承諾又は拒否することを示すD2D帯域割当応答を通知する。これにより、D2D帯域割当応答の通知を受信したUE100-2、UE100-3(及びUE100-4)のそれぞれは、自身が割り当てた無線リソースを用いてD2D通信が可能か否かを判定することができる。
 また、変形例2において、UE100-2、UE100-3(及びUE100-4)のそれぞれは、帯域割当をUE100-3に通知する。UE100-3は、UE100-1、UE100-2、UE100-3(及びUE100-4)のそれぞれのために、新たな無線リソースの割り当てを行い、UE100-3は、新たな無線リソースを示す帯域割当を通知する。これにより、帯域割当を用いてD2D通信を行うことが拒否されて、D2D通信を行うことができない又はD2D通信の開始が遅くなることを避けることができる。
 また、変形例1、2において、UE100-1以外の通信装置が仲介を行う。すなわち、仲介を行う制御部は、UE100-1以外の通信装置に備えられる。UE100-2、UE100-3(及びUE100-4)のそれぞれは、帯域割当をUE100-1に通知し、UE100-1は、帯域割当の仲介をUE100-3又はeNB200が行うことを示すD2D帯域割当応答を、UE100-2、UE100-3(及びUE100-4)のそれぞれに送信する。これにより、UE100-1が仲介を行わなくても、帯域割当が重複することを抑制できる。
 変形例1において、仲介を行う制御部は、eNB200に備えられる。これにより、上述したように、UE100-1の負荷が増加することを抑制できる。また、UE100-1以外のUE100が仲介をする場合に比べて、帯域割当を送信するために、仲介を行う他のUE100と、それ以外のUE100との間において新たな接続を確立する必要がないため、各UE100の負荷が増加することを抑制できる。
 変形例2において、仲介を行う制御部は、UE100-2に備えられる。これにより、UE100-1が帯域割当の仲介を行う場合に比べて、複数のUE100とD2D通信を行うUE100-1の負荷が増加することを抑制できる。また、UE100-2が仲介を行うことによって、eNB200が帯域割当の仲介を行う場合に比べて、低送信電力でD2D通信を行うことができるため、消費電力を削減できる。
 [その他実施形態]
 上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。
 例えば、上述した実施形態では、UE100-1、UE100-2又はeNB200が仲介を行ったが、これに限られない。例えば、eNB200の上位装置(例えば、MME300)又はネットワーク上に設けられた仲介装置(サーバ)、すなわち、ネットワーク装置に本発明に係る制御部が備えられ、eNB200の上位装置又は仲介装置が仲介を行ってもよい。また、例えば、上述した実施形態において、UE100-1とUE100-2とが、スケジューリングを行わないUE100-5とD2D通信によってグループ通信を行っている場合には、UE100-5が仲介を行ってもよい。これにより、複数のUE100とD2D通信を行うUE100-1及びスケジューリングを行う各UE100以外のUE100が仲介を行うことにより、各UE100にかかる負荷を分散することができる。
 また、上述した実施形態では、UE100-1は、スケジューリング能力を有さない場合に仲介を行う又は他の通信装置に仲介を行わせたが、UE100-1は、スケジューリング能力を有している場合であっても、仲介を行う又は他の通信装置に仲介を行わせてもよい。例えば、UE100-1は、バッテリ残量が所定の閾値未満であったり、処理負荷が閾値を超えている場合に、仲介を行う又は他の通信装置に仲介を行わせてもよい。
 また、上述した実施形態において、UE100-1は、帯域割当の一部を承諾し、帯域割当の一部を拒否する情報を送信してもよい。例えば、UE100-1は、帯域割当0と帯域割当1が帯域割当0と部分的に重複している場合、重複していない周波数帯域(一部の周波数帯域)を承諾する承諾情報と、重複している周波数帯域(残りの周波数帯域)を拒否する拒否情報を共に送信してもよい。また、UE100-1は、拒否情報を送信せずに、重複していない周波数帯域を承諾する承諾情報のみを送信してもよい。
 また、上述した実施形態において、仲介する通信装置(UE100-1を含む)は、仲介するUE100-1にD2D帯域割当通知が早く通知された方が、優先的に割り当てられるスケジューリングを行ってもよいし(すなわち、遅く通知された帯域割当は、早く通知された帯域割当と重複する無線リソースは、承諾されない)、UE100-1と個別にD2D通信を行う全てのD2Dグループのそれぞれから、D2D帯域割当通知を受信した後に、それぞれのD2Dグループの通信状況を考慮して、スケジューリングを行ってもよい。
 また、上述した実施形態では、UE100-2及びUE100-3のそれぞれが、D2D帯域割当仲介要求をeNB200に送信したが、これに限られない。例えば、UE100-1がまとめて、D2D帯域割当仲介要求をeNB200に通知してもよい。また、UE100-2及びUE100-3は、複数のUE100の中からeNB200と代表して通信を行うアンカーUE100を経由して、eNB200に通知してもよい。
 上述した実施形態では、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、日本国特許出願第2013-144022号(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。
 以上のように、本発明に係る移動通信システム、ユーザ端末及びネットワーク装置は、ユーザ端末が、複数の他のユーザ端末のそれぞれと個別にD2D通信を行う場合に、複数の他のユーザ端末のそれぞれが、自身と当該ユーザ端末とに割り当てる無線リソースのスケジューリングを行っても、干渉の発生を抑制できるため、移動通信分野において有用である。

Claims (8)

  1.  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通信をサポートする移動通信システムであって、
     ユーザ端末と、
     前記ユーザ端末と前記D2D通信を行う複数の他のユーザ端末と、
     前記D2D通信によってユーザデータを送信するために割り当てられる無線リソースを制御する制御部と、を有し、
     前記制御部は、前記複数の他のユーザ端末のそれぞれの間で前記D2D通信によって前記ユーザデータの送信が行われない場合で、且つ、前記複数の他のユーザ端末のそれぞれが、前記D2D通信によって前記ユーザデータを送信するために前記無線リソースの割り当てを行う場合に、前記複数の他のユーザ端末のそれぞれに割り当てられた無線リソースどうしが互いに重複しないように、前記割り当てられた無線リソースの仲介を行うことを特徴とする移動通信システム。
  2.  前記複数の他のユーザ端末のそれぞれは、前記割り当てられた無線リソースを示すスケジューリング情報を前記制御部に通知し、
     前記制御部は、通知された前記スケジューリング情報に基づいて、前記割り当てられた無線リソースを用いて前記D2D通信を行うことを承諾又は拒否することを示す仲介結果を通知することを特徴とする請求項1に記載の移動通信システム。
  3.  前記複数の他のユーザ端末のそれぞれは、前記割り当てられた無線リソースを示すスケジューリング情報を前記制御部に通知し、
     前記制御部は、通知された前記スケジューリング情報に基づいて、前記ユーザ端末及び前記複数の他のユーザ端末のそれぞれのために、新たな無線リソースの割り当てを行い、
     前記制御部は、前記新たな無線リソースを示す情報を通知することを特徴とする請求項1に記載の移動通信システム。
  4.  前記制御部は、前記ユーザ端末以外の通信装置に備えられ、
     前記複数の他のユーザ端末のそれぞれは、前記割り当てられた無線リソースを示すスケジューリング情報を前記ユーザ端末に通知し、
     前記ユーザ端末は、前記割り当てられた無線リソースの仲介を前記通信装置が行うことを示す情報を前記複数の他のユーザ端末のそれぞれに送信することを特徴とする請求項1に記載の移動通信システム。
  5.  前記通信装置は、前記ネットワークに含まれるネットワーク装置であり、
     前記制御部は、前記ネットワーク装置に備えられることを特徴とする請求項4に記載の移動通信システム。
  6.  前記通信装置は、前記複数の他のユーザ端末のうちの一のユーザ端末であり、
     前記制御部は、前記一のユーザ端末に備えられることを特徴とする請求項4に記載の移動通信システム。
  7.  ユーザ端末と前記D2D通信を行う複数の他のユーザ端末とを有し、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通信をサポートする移動通信システムにおけるユーザ端末であって、
     前記D2D通信によってユーザデータを送信するために割り当てられる無線リソースを制御する制御部を備え、
     前記制御部は、前記複数の他のユーザ端末のそれぞれの間で前記D2D通信によって前記ユーザデータの送信が行われない場合で、且つ、前記複数の他のユーザ端末のそれぞれが、前記D2D通信によって前記ユーザデータを送信するために前記無線リソースの割り当てを行う場合に、前記複数の他のユーザ端末のそれぞれに割り当てられた無線リソースどうしが互いに重複しないように、前記割り当てられた無線リソースの仲介を行うことを特徴とするユーザ端末。
  8.  ユーザ端末と、前記ユーザ端末と前記D2D通信を行う複数の他のユーザ端末とを有し、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通信をサポートする移動通信システムにおけるネットワーク装置であって、
     前記D2D通信によってユーザデータを送信するために割り当てられる無線リソースを制御する制御部を備え、
     前記制御部は、前記複数の他のユーザ端末のそれぞれの間で前記D2D通信によって前記ユーザデータの送信が行われない場合で、且つ、前記複数の他のユーザ端末のそれぞれが、前記D2D通信によって前記ユーザデータを送信するために前記無線リソースの割り当てを行う場合に、前記複数の他のユーザ端末のそれぞれに割り当てられた無線リソースどうしが互いに重複しないように、前記割り当てられた無線リソースの仲介を行うことを特徴とするネットワーク装置。
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