WO2015005316A1 - ネットワーク装置及び通信制御方法 - Google Patents

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WO2015005316A1
WO2015005316A1 PCT/JP2014/068136 JP2014068136W WO2015005316A1 WO 2015005316 A1 WO2015005316 A1 WO 2015005316A1 JP 2014068136 W JP2014068136 W JP 2014068136W WO 2015005316 A1 WO2015005316 A1 WO 2015005316A1
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WO
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discovery
communication
resource
user terminal
enb
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Application number
PCT/JP2014/068136
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English (en)
French (fr)
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剛洋 榮祝
空悟 守田
真人 藤代
Original Assignee
京セラ株式会社
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Publication date
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    • H04W72/00—Local resource management
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    • H04W72/51—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on terminal or device properties
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04W48/08—Access restriction or access information delivery, e.g. discovery data delivery
    • H04W48/14—Access restriction or access information delivery, e.g. discovery data delivery using user query or user detection
    • H—ELECTRICITY
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    • H04W92/16—Interfaces between hierarchically similar devices
    • H04W92/18—Interfaces between hierarchically similar devices between terminal devices

Definitions

  • the present invention relates to a network device and a communication control method 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.
  • the user terminal transmits and receives discovery signals used for discovery of nearby user terminals in order to perform D2D communication. After such a discovery process, the user terminal performs D2D communication with a nearby user terminal.
  • D2D communication resource a radio resource used for transmission / reception of a discovery signal separately from a radio resource used for transmission / reception of user data in D2D communication.
  • D2D communication resource a radio resource used for transmission / reception of user data in D2D communication
  • securing the discovery resource can increase the probability of successful discovery of nearby user terminals, but the D2D communication resource or the cellular communication resource is relatively reduced, resulting in a decrease in system throughput. There is a problem.
  • an object of the present invention is to provide a network device and a communication control method capable of appropriately setting discovery resources.
  • the network device is included in the network of the mobile communication system in a mobile communication system that supports D2D communication that is direct inter-terminal communication.
  • the network device includes a control unit configured to set a discovery resource that is a radio resource used for transmission / reception of a discovery signal for performing the D2D communication.
  • the said control part controls the quantity of the said resource for a discovery based on the information regarding the user terminal located in the target area which is the setting target area of the said resource for a discovery.
  • the communication control method is used in a mobile communication system that supports D2D communication that is direct inter-terminal communication.
  • the communication control method includes a step in which a network device included in the network of the mobile communication system sets a discovery resource, which is a radio resource used for transmission / reception of a discovery signal for performing the D2D communication.
  • the network device controls the amount of the discovery resource based on information related to user terminals located in a target area that is a setting target area of the discovery resource.
  • the network device is included in the network of the mobile communication system in a mobile communication system that supports D2D communication that is direct inter-terminal communication.
  • the network device includes a control unit configured to set a discovery resource that is a radio resource used for transmission / reception of a discovery signal for performing the D2D communication.
  • the said control part controls the quantity of the said resource for a discovery based on the information regarding the user terminal located in the target area which is the setting target area of the said resource for a discovery.
  • the target area is a cell of the mobile communication system.
  • the control unit controls the amount of the discovery resource set in the cell based on information on the user terminal located in the cell.
  • the information on the user terminal is information indicating the number of the user terminals existing in the target area.
  • the information on the user terminal is information indicating the density of the user terminal located in the target area.
  • the information on the user terminal is information indicating an attribute of the user terminal located in the target area.
  • the information on the user terminal is information indicating the transmission power of the discovery signal in the user terminal located in the target area.
  • the information on the user terminal is information on a result of discovery processing using the discovery signal in the user terminal located in the target area.
  • the information on the user terminal is information indicating the size of the cell in which the user terminal is located.
  • the communication control method is used in a mobile communication system that supports D2D communication that is direct communication between terminals.
  • the communication control method includes a step in which a network device included in the network of the mobile communication system sets a discovery resource, which is a radio resource used for transmission / reception of a discovery signal for performing the D2D communication.
  • the network device controls the amount of the discovery resource based on information related to user terminals located in a target area that is a setting target area of the discovery resource.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of an LTE system according to the embodiment.
  • the LTE system according to the embodiment includes a UE (User Equipment) 100, an E-UTRAN (Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network) 10, and an EPC (Evolved Packet Core) 20.
  • UE User Equipment
  • E-UTRAN 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 S-GW controls user data transfer.
  • 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 embodiment supports D2D communication that is direct terminal-to-terminal communication (UE-to-UE 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 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 transmits and receives a discovery signal used for discovery of a nearby UE 100 in order to perform D2D communication. After such a discovery process, the UE 100 performs D2D communication with a nearby UE 100.
  • D2D communication resource used for at least transmission / reception of user data in D2D communication. Resources.
  • the eNB 200 sets a discovery resource that is a radio resource used for transmission / reception of a discovery signal for performing D2D communication.
  • the eNB 200 sets a resource for D2D communication and a resource for discovery in a time division manner in radio resources reserved for D2D communication.
  • the eNB 200 may set the D2D communication resource and the discovery resource by frequency division. In the following, a case where the D2D communication resource and the discovery resource are set in a time division manner will be mainly described.
  • the eNB 200 controls the amount (time length) of the discovery resource based on the information regarding the UE 100 located in the target area that is the setting target area of the discovery resource.
  • the target area is, for example, a cell. However, the target area may be a tracking area. Alternatively, instead of controlling the amount of discovery resource for each area, the amount of discovery resource for each UE 100 may be controlled. In addition, being in the service area does not matter whether the UE 100 is in an idle state (RRC idle state) or in a connected state (RRC connected state).
  • the eNB 200 adapts the amount of the discovery resource according to the situation of the UE 100 located in the target area by controlling the amount of the discovery resource based on the information regarding the UE 100 located in the target area. Can be set automatically. Therefore, the discovery resource can be set appropriately.
  • operation patterns 1 to 7 As operations for controlling the amount of discovery resources, there are operation patterns 1 to 7 shown below. Although details of the operation patterns 1 to 7 will be described later, an outline of each operation pattern will be described here. Note that the operation patterns 1 to 7 are not limited to being implemented separately and can be implemented by combining two or more patterns.
  • the eNB 200 controls the amount of discovery resources based on information indicating the number of UEs 100 located in the target area.
  • the eNB 200 controls the amount of the discovery resource based on the information indicating the transmission power of the discovery signal in the UE 100 located in the target area.
  • the eNB 200 controls the amount of discovery resources based on information indicating the density of the UEs 100 located in the target area.
  • the eNB 200 controls the amount of discovery resources based on information related to the result of discovery processing using discovery signals in the UE 100 located in the target area.
  • the eNB 200 controls the amount of discovery resources based on information indicating the size of the cell where the UE 100 is located.
  • the eNB 200 controls the amount of discovery resources based on information indicating the attributes of the UE 100 located in the target area. In the operation pattern 7, the eNB 200 controls the amount of discovery resources based on information indicating the frequency band used by the UE 100 located in the target area to transmit and receive discovery signals.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a discovery resource format according to the embodiment.
  • D2D communication resources and discovery resources are set in a time division manner in subframes reserved for D2D communication.
  • the resource for D2D communication is a radio resource used for transmission / reception of user data (and control signals) in D2D communication.
  • the discovery resource is a radio resource used for transmission / reception of a discovery signal. For example, code division multiplexing using orthogonal codes is applied to the discovery resource.
  • the section of several symbols from the head corresponds to the discovery resource, and the remaining section corresponds to the D2D communication resource.
  • a section corresponding to the discovery resource is referred to as “discovery time”, and a section corresponding to the D2D communication resource is referred to as “D2D communication time”.
  • the total time length of the discovery time and the D2D communication time is a certain time length (subframe length in the example of FIG. 7). Therefore, if the discovery time is extended, the D2D communication time is relatively shortened, and the D2D communication capacity (D2D communication throughput) decreases. On the other hand, when the discovery time is shortened, the D2D communication time is relatively extended, and the D2D communication capacity (D2D communication throughput) is improved.
  • the discovery resource and the D2D communication resource are set in a time-sharing manner in units of symbols in the subframe. Time division may be set for each subframe.
  • UE 100 receives allocation of discovery resources (time / frequency resources) and orthogonal codes from eNB 200 in order to transmit and receive discovery signals.
  • UE100 transmits / receives the discovery signal using the discovery resource and orthogonal code allocated from eNB200.
  • Operation pattern 1 In the operation pattern 1, the eNB 200 controls the discovery time based on information indicating the number of UEs 100 located in the target area.
  • the information indicating the number of UEs 100 is, for example, the number of UEs 100 connected in the own cell or the number of UEs 100 idle in the tracking area including the own cell.
  • the eNB 200 can acquire the number of idle UEs 100 from the MME 300. Further, the number of UEs 100 may be limited to the number of UEs 100 that support D2D communication. In this case, the eNB 200 acquires information indicating whether or not D2D communication is supported from the UE 100.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the operation pattern 1.
  • the eNB 200 extends the discovery time when the number of UEs 100 is large, and shortens the discovery time when the number of UEs 100 is small. By controlling the discovery time in accordance with the number of UEs 100, an amount of discovery resources suitable for the number of UEs 100 can be set.
  • the discovery time is extended and the code length is extended. Since the number of available orthogonal codes can be increased by extending the code length, it is possible to assign orthogonal codes for discovery signals to more UEs 100.
  • the code length of the orthogonal code applied to the discovery time is fixed, the number of available orthogonal codes is fixed, so that the discovery time is extended to accommodate the discovery time. Increase the number of possible UEs.
  • the discovery time By extending the discovery time to n times the time length (unit time length) corresponding to one orthogonal code, the number of UEs that can be accommodated in the discovery time can be increased to n times.
  • D2D communication time is extended
  • frequency resources in the discovery time may be reduced.
  • the number of UEs 100 is small, not all resource blocks are used as discovery resources and D2D communication resources in a subframe reserved for D2D communication, but only some resource blocks are used. Used as discovery resource and D2D communication resource.
  • FIG. 9 is a sequence diagram of the operation pattern 1.
  • the eNB 200 calculates a discovery time based on the number of UEs 100 in the own cell. The calculation flow of the discovery time will be described later.
  • the eNB 200 notifies the calculated discovery time to the UE 100 in the own cell by unicast or broadcast. The UE 100 may transmit a response to the notified discovery time to the eNB 200 (step S13).
  • FIG. 10 is a flowchart showing a calculation flow of discovery time in the operation pattern 1.
  • the eNB 200 determines whether or not the UE 100 exists in the own cell. If “No” in step S111, the eNB 200 sets the discovery time to zero in step S112. In the case of “Yes” in Step S111, in Step S113, the eNB 200 determines whether or not the number of UEs 100 in the own cell is equal to or greater than the maximum number of UEs that can be accommodated in the discovery time. In the case of “Yes” in step S113, in step S114, the eNB 200 sets the discovery time to the maximum value.
  • Step S115 the eNB 200 determines whether or not the number of UEs 100 in the own cell exceeds the maximum number of UEs that can be code division multiplexed. In the case of “Yes” in Step S115, in Step S117, the eNB 200 sets a value (rounded up) obtained by dividing the number of UEs 100 in the own cell by the maximum number of UEs that can be accommodated with the minimum discovery time as the discovery time Set. If “No” in step S115, in step S116, the eNB 200 sets a value obtained by doubling the minimum discovery time as the discovery time.
  • the eNB 200 controls the amount of the discovery resource based on the information indicating the transmission power of the discovery signal in the UE 100 located in the target area.
  • the eNB 200 can use the managed transmission power information of the discovery signal.
  • the eNB 200 acquires information indicating the transmission power of the discovery signal from the UE 100 and uses it.
  • the information indicating the transmission power of the discovery signal may be a statistic (average value, maximum value, minimum value, mode value, etc.) of the transmission power of the discovery signal in the UE 100 in the own cell.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining the operation pattern 2.
  • the eNB 200 extends the discovery time when the discovery signal transmission power is low, and shortens the discovery time when the discovery signal transmission power is large.
  • the smaller the transmission power of the discovery signal the narrower the reach of the discovery signal, so the probability of successful discovery processing is reduced.
  • the longer the discovery time the higher the probability of successful discovery processing. Therefore, when the transmission power of the discovery signal is small, the probability of successful discovery processing can be maintained at a certain level by extending the discovery time.
  • the sequence for notifying the UE 100 of the discovery time determined by the eNB 200 is the same as the operation pattern 1.
  • the eNB 200 controls the amount of discovery resources based on information indicating the density of the UEs 100 located in the target area.
  • the information indicating the density of the UE 100 is, for example, a UE-UE path loss or a UE-UE distance based on the UE location information.
  • Each UE 100 transmits a reference signal whose transmission power is known, and a difference between reception power and transmission power at the time of reception of the reference signal in each UE 100 can be acquired and used from each UE 100 as a UE-UE path loss.
  • eNB200 can utilize the GNSS positional information acquired from UE100 as UE positional information.
  • the eNB 200 extends the discovery time when the density of the UE 100 in the own cell is low, and shortens the discovery time when the density of the UE 100 in the own cell is high.
  • the lower the density of the UE 100 the lower the probability of successful discovery processing.
  • the longer the discovery time the higher the probability of successful discovery processing. Therefore, when the density of the UE 100 is low, the probability of successful discovery processing can be maintained at a certain level by extending the discovery time.
  • the discovery time is extended when the density of the UE 100 in the own cell is high, and for discovery when the density of the UE 100 in the own cell is low. Time may be shortened.
  • FIG. 12 is a sequence diagram of the operation pattern 3.
  • the eNB 200 requests the UE 100 (UE 100-1 to UE 100-3) in the own cell for a UE-UE path loss.
  • each of the UE 100-1 to UE 100-3 transmits a UE-UE path loss list to the eNB 200.
  • the eNB 200 determines a discovery time for each of the UE 100-1 to UE 100-3 based on the list of UE-UE path loss. The flow for determining the discovery time will be described later.
  • the eNB 200 notifies the UE 100-1 to UE 100-3 of the determined discovery time by unicast.
  • the UE 100-1 to the UE 100-3 may transmit a response to the notified discovery time to the eNB 200.
  • FIG. 13 is a flowchart showing a calculation flow of the discovery time in the operation pattern 3. As shown in FIG. 13, the procedures of steps S231 to S234 are performed for each UE 100.
  • the eNB 200 determines whether the number of UEs that can be discovered in the minimum discovery time is equal to or greater than the minimum number of discovered UEs based on the list of UE-UE path loss acquired from the target UE 100. For example, when the value obtained by subtracting the UE-UE path loss from the transmission power of the discovery signal (that is, the assumed reception power of the discovery signal) is equal to or greater than a threshold, the neighboring UE 100 corresponding to the UE-UE path loss. It can be determined that can be found.
  • step S231 a loop for determining the discovery time is started, and if the discovery time is less than the maximum discovery time (step S232: No), the unit discovery time is added to the discovery time. Are added (step S233), and when the number of UEs that can be discovered in the discovery time exceeds the minimum number of discovered UEs, the loop is exited and the discovery time is saved (step S234).
  • the eNB 200 controls the amount of discovery resources based on information related to the result of discovery processing using discovery signals in the UE 100 located in the target area. For example, by reporting the result of the discovery process from the UE 100 to the eNB 200, the eNB 200 can use information regarding the result of the discovery process.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining the operation pattern 4.
  • the eNB 200 extends the current discovery time when the UE 100 cannot find a neighboring UE in the past discovery process, and the UE 100 can discover the neighboring UE in the past discovery process. Reduce the current discovery time.
  • a target value for the number of neighboring UEs discovered in the discovery process may be set, and the discovery time may be adjusted so as to be the target value. For example, it is possible to adopt a method of extending the discovery time until the minimum number of discovered UEs is reached, and shortening the discovery time until the number of discovered UEs is less than the maximum.
  • the eNB 200 controls the amount of discovery resources based on information indicating the size of the cell where the UE 100 is located.
  • the information indicating the cell size may be a cell type (macro cell, pico cell, femto cell), or may be information indicating the cell radius, diameter, or transmission power.
  • the eNB 200 extends the discovery time so that the reachable range of the discovery time is expanded as the size of the own cell is larger.
  • the eNB 200 shortens the discovery time so that the reachable range of the discovery time is reduced as the size of the own cell is smaller.
  • Operation pattern 6 the eNB 200 controls the amount of discovery resources based on information indicating the attributes of the UE 100 located in the target area.
  • the attribute of the UE 100 is a contract condition (for example, a contract such as “discover up to 10 m or discover up to 20 m”, “discover up to 10 UE, discover up to 20 UE”) regarding the discovery process.
  • the attribute of the UE 100 may be a type of the UE 100 (for example, Public Safety UE, normal UE).
  • the eNB 200 can acquire and use information indicating the attributes of the UE 100 from the UE 100.
  • the eNB 200 adjusts the discovery time so that the UE 100 having the contract condition regarding the discovery process satisfies the contract condition. Further, the eNB 200 extends the discovery time for the public safety UE so as to increase the success rate of the discovery process compared to the normal UE.
  • the reachable range of discovery signals required for each type of UE is different.
  • discovery signals to which orthogonal codes having different code lengths are mixed without dividing resources in the same cell, an interference factor is caused.
  • the code length of the orthogonal code applied to the discovery signal is set to the same length, the discovery time is extended, and the number of repetitions in the repeated transmission of the discovery signal according to the type of UE change. Further, the reception time length of the discovery time is determined according to the type of UE. Thereby, the discovery range requested
  • Operation pattern 7 In the operation pattern 7, the eNB 200 controls the amount of discovery resources based on information indicating the frequency band used by the UE 100 located in the target area to transmit and receive discovery signals.
  • the eNB 200 can use information indicating the defined frequency band.
  • the eNB 200 reports the frequency band used for transmission / reception of discovery signals from the UE 100 to the eNB 200, whereby the eNB 200 allows the UE 100 to transmit / receive discovery signals.
  • Information indicating the frequency band to be used can be used.
  • the eNB 200 shortens the discovery time when the frequency band used for transmission / reception of the discovery signal is low. On the other hand, when the frequency band used for transmission / reception of the discovery signal is high, the eNB 200 extends the discovery time.
  • the eNB 200 controls the discovery time based on information regarding the UE 100 located in the target area. Thereby, the discovery time can be adaptively set according to the situation of the UE 100 located in the target area. Therefore, the discovery time can be set appropriately.
  • 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.
  • FIG. 15 is a diagram for explaining interference between UEs having different discovery time settings.
  • the discovery time overlaps (collises) with a part of the D2D communication time in another UE with a short discovery time. This overlapping portion is difficult to decode on the receiving side. Therefore, the eNB 200 (or UE 100) that has detected such interference due to duplication may employ any of the following interference avoidance measures.
  • the first method is a method of changing the transmission power of each UE that gives interference.
  • priority may be given to the discovery signal (discovery time), and user data (D2D communication time) may be prioritized.
  • the second method is a method of shifting the transmission timing or use frequency of each UE that gives interference.
  • the third method is a method of increasing the number of times the discovery time is repeatedly transmitted in order to make the discovery signal (discovery time) have interference resistance.
  • FIG. 16 is a diagram for explaining another format of the discovery resource.
  • the discovery resource is provided in a specific resource block in a specific communication frequency band in the frequency direction. Further, the discovery resource is provided in a specific symbol in a specific subframe in the time direction.
  • 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.
  • the present invention is useful in the mobile communication field.

Abstract

　ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信を行うための発見用信号の送受信に使用される無線リソースである発見用リソースを設定する。ｅＮＢ２００は、発見用リソースの設定対象のエリアである対象エリアに在圏するＵＥ１００に関する情報に基づいて、発見用リソースの量（時間長）を制御する。

Description

ネットワーク装置及び通信制御方法
　本発明は、Ｄ２Ｄ通信をサポートする移動通信システムにおいて用いられるネットワーク装置及び通信制御方法に関する。
　移動通信システムの標準化プロジェクトである３ＧＰＰ（３ｒｄ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ　Ｐｒｏｊｅｃｔ）では、リリース１２以降の新機能として、端末間（Ｄｅｖｉｃｅ　ｔｏ　Ｄｅｖｉｃｅ：Ｄ２Ｄ）通信の導入が検討されている（非特許文献１参照）。
　Ｄ２Ｄ通信では、近接する複数のユーザ端末が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。
　ユーザ端末は、Ｄ２Ｄ通信を行うために、近傍のユーザ端末の発見に使用される発見用信号を送受信する。このような発見処理の後、ユーザ端末は、近傍のユーザ端末とのＤ２Ｄ通信を行う。
３ＧＰＰ技術報告書　「ＴＲ　２２．８０３　Ｖ１２．１．０」　　　２０１３年３月
　Ｄ２Ｄ通信をサポートする移動通信システムでは、Ｄ２Ｄ通信におけるユーザデータの送受信に使用される無線リソース（以下、「Ｄ２Ｄ通信用リソース」という。）とは別に、発見用信号の送受信に使用される無線リソース（以下、「発見用リソース」という。）を確保する必要があると考えられる。
　しかしながら、発見用リソースを確保することにより、近傍のユーザ端末の発見に成功する確率を高めることができるものの、Ｄ２Ｄ通信用リソース又はセルラ通信用リソースが相対的に減少するため、システムスループットが低下するという問題がある。
　そこで、本発明は、発見用リソースを適切に設定可能なネットワーク装置及び通信制御方法を提供することを目的とする。
　第１の特徴に係るネットワーク装置は、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いて、前記移動通信システムのネットワークに含まれる。前記ネットワーク装置は、前記Ｄ２Ｄ通信を行うための発見用信号の送受信に使用される無線リソースである発見用リソースを設定する制御部を備える。前記制御部は、前記発見用リソースの設定対象のエリアである対象エリアに在圏するユーザ端末に関する情報に基づいて、前記発見用リソースの量を制御する。
　第２の特徴に係る通信制御方法は、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いて用いられる。前記通信制御方法は、前記移動通信システムのネットワークに含まれるネットワーク装置が、前記Ｄ２Ｄ通信を行うための発見用信号の送受信に使用される無線リソースである発見用リソースを設定するステップを備える。前記設定するステップにおいて、前記ネットワーク装置は、前記発見用リソースの設定対象のエリアである対象エリアに在圏するユーザ端末に関する情報に基づいて、前記発見用リソースの量を制御する。
実施形態に係るＬＴＥシステムの構成図である。 実施形態に係るＵＥのブロック図である。 実施形態に係るｅＮＢのブロック図である。 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。 実施形態に係る無線フレームの構成図である。 実施形態に係るＤ２Ｄ通信を説明するための図である。 実施形態に係る発見用リソースのフォーマットを説明するための図である。 実施形態に係る動作パターン１を説明するための図である。 実施形態に係る動作パターン１のシーケンス図である。 実施形態に係る動作パターン１における発見用時間の計算フローを示すフロー図である。 実施形態に係る動作パターン２を説明するための図である。 実施形態に係る動作パターン３のシーケンス図である。 実施形態に係る動作パターン３における発見用時間の計算フローを示すフロー図である。 実施形態に係る動作パターン４を説明するための図である。 発見用時間の設定が異なるＵＥ間の干渉を説明するための図である。 発見用リソースの他のフォーマットを説明するための図である。
　［実施形態の概要］
　実施形態に係るネットワーク装置は、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いて、前記移動通信システムのネットワークに含まれる。前記ネットワーク装置は、前記Ｄ２Ｄ通信を行うための発見用信号の送受信に使用される無線リソースである発見用リソースを設定する制御部を備える。前記制御部は、前記発見用リソースの設定対象のエリアである対象エリアに在圏するユーザ端末に関する情報に基づいて、前記発見用リソースの量を制御する。
　実施形態では、前記対象エリアは、前記移動通信システムのセルである。前記制御部は、前記セルに在圏する前記ユーザ端末に関する情報に基づいて、前記セルに設定する前記発見用リソースの量を制御する。
　実施形態では、前記ユーザ端末に関する情報とは、前記対象エリアに在圏する前記ユーザ端末の数を示す情報である。
　実施形態では、前記ユーザ端末に関する情報とは、前記対象エリアに在圏する前記ユーザ端末の密度を示す情報である。
　実施形態では、前記ユーザ端末に関する情報とは、前記対象エリアに在圏する前記ユーザ端末の属性を示す情報である。
　実施形態では、前記ユーザ端末に関する情報とは、前記対象エリアに在圏する前記ユーザ端末における前記発見用信号の送信電力を示す情報である。
　実施形態では、前記ユーザ端末に関する情報とは、前記対象エリアに在圏する前記ユーザ端末における前記発見用信号を用いた発見処理の結果に関する情報である。
　実施形態では、前記ユーザ端末に関する情報とは、前記ユーザ端末が在圏する前記セルのサイズを示す情報である。
　実施形態に係る通信制御方法は、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いて用いられる。前記通信制御方法は、前記移動通信システムのネットワークに含まれるネットワーク装置が、前記Ｄ２Ｄ通信を行うための発見用信号の送受信に使用される無線リソースである発見用リソースを設定するステップを備える。前記設定するステップにおいて、前記ネットワーク装置は、前記発見用リソースの設定対象のエリアである対象エリアに在圏するユーザ端末に関する情報に基づいて、前記発見用リソースの量を制御する。
　［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、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、実施形態に係るＬＴＥシステムは、ＵＥ（Ｕｓｅｒ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）１００、Ｅ－ＵＴＲＡＮ（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。Ｓ－ＧＷ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）
　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。
　（実施形態に係る動作）
　以下、実施形態に係る動作について説明する。
　（１）動作概要
　ＵＥ１００は、Ｄ２Ｄ通信を行うために、近傍のＵＥ１００の発見に使用される発見用信号を送受信する。このような発見処理の後、ＵＥ１００は、近傍のＵＥ１００とのＤ２Ｄ通信を行う。
　よって、Ｄ２Ｄ通信をサポートする移動通信システムでは、Ｄ２Ｄ通信において少なくともユーザデータの送受信に使用される無線リソース（Ｄ２Ｄ通信用リソース）とは別に、発見用信号の送受信に使用される無線リソース（発見用リソース）を確保する必要がある。しかしながら、発見用リソースを確保することにより、近傍のＵＥ１００の発見に成功する確率を高めることができるものの、Ｄ２Ｄ通信用リソース又はセルラ通信用リソースが相対的に減少するため、システムスループットが低下する。
　実施形態では、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信を行うための発見用信号の送受信に使用される無線リソースである発見用リソースを設定する。ｅＮＢ２００は、例えば、Ｄ２Ｄ通信のために確保される無線リソースにおいて、Ｄ２Ｄ通信用リソース及び発見用リソースを時分割で設定する。或いは、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信用リソース及び発見用リソースを周波数分割で設定してもよい。以下においては、Ｄ２Ｄ通信用リソース及び発見用リソースを時分割で設定するケースを主として説明する。
　ｅＮＢ２００は、発見用リソースの設定対象のエリアである対象エリアに在圏するＵＥ１００に関する情報に基づいて、発見用リソースの量（時間長）を制御する。対象エリアとは、例えばセルである。但し、対象エリアはトラッキングエリアであってもよい。或いは、エリアごとに発見用リソースの量を制御するのではなく、ＵＥ１００ごとに発見用リソースの量を制御してもよい。また、在圏とは、ＵＥ１００がアイドル状態（ＲＲＣアイドル状態）であるか接続状態（ＲＲＣ接続状態）であるかを問わない。
　このように、ｅＮＢ２００が、対象エリアに在圏するＵＥ１００に関する情報に基づいて、発見用リソースの量を制御することにより、対象エリアに在圏するＵＥ１００の状況に応じて発見用リソースの量を適応的に設定できる。従って、発見用リソースを適切に設定できる。
　発見用リソースの量を制御するための動作としては、以下に示す動作パターン１乃至７がある。動作パターン１乃至７の詳細については後述するが、ここでは各動作パターンの概要を説明する。なお、動作パターン１乃至７は別個独立して実施する場合に限らず、２以上のパターンを組み合わせて実施可能である。
　動作パターン１では、ｅＮＢ２００は、対象エリアに在圏するＵＥ１００の数を示す情報に基づいて、発見用リソースの量を制御する。動作パターン２では、ｅＮＢ２００は、対象エリアに在圏するＵＥ１００における発見用信号の送信電力を示す情報に基づいて、発見用リソースの量を制御する。動作パターン３では、ｅＮＢ２００は、対象エリアに在圏するＵＥ１００の密度を示す情報に基づいて、発見用リソースの量を制御する。動作パターン４では、ｅＮＢ２００は、対象エリアに在圏するＵＥ１００における発見用信号を用いた発見処理の結果に関する情報に基づいて、発見用リソースの量を制御する。動作パターン５では、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００が在圏するセルのサイズを示す情報に基づいて、発見用リソースの量を制御する。動作パターン６では、ｅＮＢ２００は、対象エリアに在圏するＵＥ１００の属性を示す情報に基づいて、発見用リソースの量を制御する。動作パターン７では、ｅＮＢ２００は、対象エリアに在圏するＵＥ１００が発見用信号の送受信に使用する周波数帯を示す情報に基づいて、発見用リソースの量を制御する。
　（２）発見用リソースのフォーマット
　図７は、実施形態に係る発見用リソースのフォーマットを説明するための図である。
　図７に示すように、Ｄ２Ｄ通信のために確保されたサブフレームにおいてＤ２Ｄ通信用リソース及び発見用リソースが時分割で設定される。Ｄ２Ｄ通信用リソースは、Ｄ２Ｄ通信においてユーザデータ（及び制御信号）の送受信に使用される無線リソースである。発見用リソースは、発見用信号の送受信に使用される無線リソースである。発見用リソースには、例えば直交符号を利用した符号分割多重が適用される。
　図７の例では、先頭から数シンボルの区間が発見用リソースに相当し、残る区間がＤ２Ｄ通信用リソースに相当する。以下において、発見用リソースに相当する区間を「発見用時間（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ　ｔｉｍｅ）」と称し、Ｄ２Ｄ通信用リソースに相当する区間を「Ｄ２Ｄ通信用時間（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｔｉｍｅ）」と称する。発見用時間及びＤ２Ｄ通信用時間を合わせた時間長は、一定の時間長（図７の例ではサブフレーム長）である。よって、発見用時間を延長すると、Ｄ２Ｄ通信用時間が相対的に短縮され、Ｄ２Ｄ通信容量（Ｄ２Ｄ通信のスループット）が低下する。これに対し、発見用時間を短縮すると、Ｄ２Ｄ通信用時間が相対的に延長され、Ｄ２Ｄ通信容量（Ｄ２Ｄ通信のスループット）が向上する。
　なお、図７の例では、サブフレーム内で発見用リソース及びＤ２Ｄ通信用リソースをシンボル単位で時分割設定しているが、これに限らず、無線フレーム内で発見用リソース及びＤ２Ｄ通信用リソースをサブフレーム単位で時分割設定してもよい。
　ＵＥ１００は、発見用信号を送受信するために、ｅＮＢ２００から発見用リソース（時間・周波数リソース）及び直交符号の割り当てを受ける。ＵＥ１００は、ｅＮＢ２００から割り当てられた発見用リソース及び直交符号を使用して発見用信号を送受信する。
　（３）動作パターン１
　動作パターン１では、ｅＮＢ２００は、対象エリアに在圏するＵＥ１００の数を示す情報に基づいて、発見用時間を制御する。
　ＵＥ１００の数を示す情報は、例えば、自セルにおいて接続状態のＵＥ１００の数、又は自セルを含むトラッキングエリアにおいてアイドル状態のＵＥ１００の数などである。ｅＮＢ２００は、アイドル状態のＵＥ１００の数をＭＭＥ３００から取得できる。また、ＵＥ１００の数は、Ｄ２Ｄ通信をサポートするＵＥ１００の数に限定してもよい。この場合、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信のサポート有無を示す情報をＵＥ１００から取得する。
　図８は、動作パターン１を説明するための図である。図８に示すように、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００の数が多い場合には発見用時間を延長し、ＵＥ１００の数が少ない場合には発見用時間を短縮する。ＵＥ１００の数に応じて発見用時間を制御することにより、ＵＥ１００の数に適した量の発見用リソースを設定できる。
　具体的には、発見用時間において適用される直交符号の符号長が可変である場合には、発見用時間を延長するとともに、符号長を延長する。符号長を延長することにより、利用可能な直交符号数を増加させることができるため、より多くのＵＥ１００に対して発見用信号のための直交符号を割り当て可能になる。
　これに対し、発見用時間に適用される直交符号の符号長が固定である場合には、利用可能な直交符号数は固定であるため、発見用時間を延長することにより、発見用時間において収容可能なＵＥ数を増加させる。１つの直交符号に対応する時間長（単位時間長）のｎ倍に発見用時間を延長することにより、発見用時間において収容可能なＵＥ数をｎ倍にすることができる。
　なお、ＵＥ１００の数が少ない場合には、発見用時間を短縮する（Ｄ２Ｄ通信用時間を延長する）だけでなく、発見用時間における周波数リソースを少なくしてもよい。例えば、ＵＥ１００の数が少ない場合には、Ｄ２Ｄ通信のために確保されたサブフレームにおいて、全てのリソースブロックを発見用リソース及びＤ２Ｄ通信用リソースとして使用するのではなく、一部のリソースブロックのみを発見用リソース及びＤ２Ｄ通信用リソースとして使用する。
　図９は、動作パターン１のシーケンス図である。図９に示すように、ステップＳ１１において、ｅＮＢ２００は、自セル内のＵＥ１００の数に基づいて発見用時間を計算する。発見用時間の計算フローについては後述する。ステップＳ１２において、ｅＮＢ２００は、計算した発見用時間を自セル内のＵＥ１００にユニキャスト又はブロードキャストで通知する。ＵＥ１００は、通知された発見用時間に対する応答をｅＮＢ２００に送信してもよい（ステップＳ１３）。
　図１０は、動作パターン１における発見用時間の計算フローを示すフロー図である。図１０に示すように、ステップＳ１１１において、ｅＮＢ２００は、自セル内にＵＥ１００が存在するか否かを判定する。ステップＳ１１１で「Ｎｏ」の場合、ステップＳ１１２において、ｅＮＢ２００は、発見用時間をゼロに設定する。ステップＳ１１１で「Ｙｅｓ」の場合、ステップＳ１１３において、ｅＮＢ２００は、自セル内のＵＥ１００の数が発見用時間において収容可能な最大ＵＥ数以上であるか否かを判定する。ステップＳ１１３で「Ｙｅｓ」の場合、ステップＳ１１４において、ｅＮＢ２００は、発見用時間を最大値に設定する。ステップＳ１１３で「Ｎｏ」の場合、ステップＳ１１５において、ｅＮＢ２００は、自セル内のＵＥ１００の数が、符号分割多重可能な最大ＵＥ数を超えるか否かを判定する。ステップＳ１１５で「Ｙｅｓ」の場合、ステップＳ１１７において、ｅＮＢ２００は、自セル内のＵＥ１００の数を、最小の発見用時間で収容可能な最大ＵＥ数で除算した値（端数切り上げ）を発見用時間として設定する。ステップＳ１１５で「Ｎｏ」の場合、ステップＳ１１６において、ｅＮＢ２００は、最小の発見用時間を２倍した値を発見用時間として設定する。
　（４）動作パターン２
　動作パターン２では、ｅＮＢ２００は、対象エリアに在圏するＵＥ１００における発見用信号の送信電力を示す情報に基づいて、発見用リソースの量を制御する。
　発見用信号の送信電力をｅＮＢ２００で管理している場合、ｅＮＢ２００は、管理している発見用信号の送信電力の情報を利用できる。発見用信号の送信電力をＵＥ１００で決定する場合、ｅＮＢ２００は、発見用信号の送信電力を示す情報をＵＥ１００から取得して利用する。発見用信号の送信電力を示す情報は、自セル内のＵＥ１００における発見用信号の送信電力の統計量（平均値、最大値、最小値、最頻値など）であってもよい。
　図１１は、動作パターン２を説明するための図である。図１１に示すように、ｅＮＢ２００は、発見用信号の送信電力が小さい場合には発見用時間を延長し、発見用信号の送信電力が大きい場合には発見用時間を短縮する。発見用信号の送信電力が小さい程、発見用信号の到達範囲が狭くなるため、発見処理に成功する確率が低くなる。一方で、発見用時間が長い程、発見処理に成功する確率が高くなる。よって、発見用信号の送信電力が小さい場合には発見用時間を延長することにより、発見処理に成功する確率を一定のレベルに維持できる。
　なお、ｅＮＢ２００で決定した発見用時間をＵＥ１００に通知するシーケンスについては、動作パターン１と同様である。
　（５）動作パターン３
　動作パターン３では、ｅＮＢ２００は、対象エリアに在圏するＵＥ１００の密度を示す情報に基づいて、発見用リソースの量を制御する。ＵＥ１００の密度を示す情報とは、例えば、ＵＥ－ＵＥ間パスロス、又は、ＵＥ位置情報に基づくＵＥ－ＵＥ間距離などである。各ＵＥ１００は送信電力既知の参照信号を送信しており、各ＵＥ１００における参照信号受信時の受信電力と送信電力との差分をＵＥ－ＵＥ間パスロスとして、各ＵＥ１００から取得して利用できる。また、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００から取得するＧＮＳＳ位置情報をＵＥ位置情報として利用できる。
　ｅＮＢ２００は、自セル内のＵＥ１００の密度が低い場合には発見用時間を延長し、自セル内のＵＥ１００の密度が高い場合には発見用時間を短縮する。ＵＥ１００の密度が低い程、発見処理に成功する確率が低くなる。一方で、発見用時間が長い程、発見処理に成功する確率が高くなる。よって、ＵＥ１００の密度が低い場合には発見用時間を延長することにより、発見処理に成功する確率を一定のレベルに維持できる。或いは、一定範囲内のＵＥを全て発見できるようにする観点から、自セル内のＵＥ１００の密度が高い場合には発見用時間を延長し、自セル内のＵＥ１００の密度が低い場合には発見用時間を短縮してもよい。
　図１２は、動作パターン３のシーケンス図である。ここでは、ＵＥ－ＵＥ間パスロスに基づいて発見用時間をＵＥ１００ごとに設定する一例を説明する。図１２に示すように、ステップＳ２１において、ｅＮＢ２００は、ＵＥ－ＵＥ間パスロスを自セル内のＵＥ１００（ＵＥ１００－１乃至ＵＥ１００－３）に要求する。ステップＳ２２において、ＵＥ１００－１乃至ＵＥ１００－３のそれぞれは、ＵＥ－ＵＥ間パスロスのリストをｅＮＢ２００に送信する。ステップＳ２３において、ｅＮＢ２００は、ＵＥ－ＵＥ間パスロスのリストに基づいて、ＵＥ１００－１乃至ＵＥ１００－３のそれぞれについて発見用時間を決定する。発見用時間の決定フローについては後述する。ステップＳ２４において、ｅＮＢ２００は、決定した発見用時間をＵＥ１００－１乃至ＵＥ１００－３にユニキャストで通知する。ＵＥ１００－１乃至ＵＥ１００－３は、通知された発見用時間に対する応答をｅＮＢ２００に送信してもよい。
　図１３は、動作パターン３における発見用時間の計算フローを示すフロー図である。図１３に示すように、ステップＳ２３１乃至Ｓ２３４の手順は各ＵＥ１００について行われる。ステップＳ２３１において、ｅＮＢ２００は、対象ＵＥ１００から取得したＵＥ－ＵＥ間パスロスのリストに基づいて、最小の発見用時間で発見できるＵＥ数が最小発見ＵＥ数以上であるか否かを判定する。例えば、発見用信号の送信電力からＵＥ－ＵＥ間パスロスを減じて得た値（すなわち、発見用信号の想定受信電力）が閾値以上である場合に、当該ＵＥ－ＵＥ間パスロスに対応する周辺ＵＥ１００については発見可能であると判断できる。ステップＳ２３１で「Ｎｏ」の場合、発見用時間を決定するためのループが開始され、発見用時間が最大発見用時間未満である場合（ステップＳ２３２：Ｎｏ）には発見用時間に単位発見用時間が加算（ステップＳ２３３）され、発見用時間で発見できるＵＥ数が最小発見ＵＥ数以上になるとループを抜け、発見用時間が保存（ステップＳ２３４）される。
　（６）動作パターン４
　動作パターン４では、ｅＮＢ２００は、対象エリアに在圏するＵＥ１００における発見用信号を用いた発見処理の結果に関する情報に基づいて、発見用リソースの量を制御する。例えば発見処理の結果をＵＥ１００からｅＮＢ２００に報告することにより、ｅＮＢ２００は、発見処理の結果に関する情報を利用できる。
　図１４は、動作パターン４を説明するための図である。図１４に示すように、ｅＮＢ２００は、過去の発見処理においてＵＥ１００が近傍ＵＥを発見できなかった場合には現在の発見用時間を延長し、過去の発見処理においてＵＥ１００が近傍ＵＥを発見できた場合には現在の発見用時間を短縮する。或いは、発見処理において発見される近傍ＵＥ数の目標値を設定し、目標値になるように発見用時間を調整してもよい。例えば、最小発見ＵＥ数に達するまでは発見用時間を延長する、最多発見ＵＥ数を下回るまでは発見用時間を短縮するといった方法を採用できる。
　（７）動作パターン５
　動作パターン５では、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００が在圏するセルのサイズを示す情報に基づいて、発見用リソースの量を制御する。セルのサイズを示す情報とは、セル種別（マクロセル、ピコセル、フェムトセル）であってもよく、セルの半径、直径、又は送信電力を示す情報であってもよい。
　例えば、ｅＮＢ２００は、自セルのサイズが大きい程、発見用時間の到達範囲を拡大するように、発見用時間を延長する。ｅＮＢ２００は、自セルのサイズが小さい程、発見用時間の到達範囲を縮小するように、発見用時間を短縮する。
　（８）動作パターン６
　動作パターン６では、ｅＮＢ２００は、対象エリアに在圏するＵＥ１００の属性を示す情報に基づいて、発見用リソースの量を制御する。
　ＵＥ１００の属性とは、発見処理に関する契約条件（例えば、「１０ｍまで発見できる、又は２０ｍまで発見できる」、「１０ＵＥまで発見できる、２０ＵＥまで発見できる」といった契約）である。或いは、ＵＥ１００の属性とは、ＵＥ１００の種別（例えば、Ｐｕｂｌｉｃ　Ｓａｆｅｔｙ　ＵＥ、通常ＵＥ)であってもよい。ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００の属性を示す情報をＵＥ１００から取得して利用できる。
　例えば、ｅＮＢ２００は、発見処理に関する契約条件を有するＵＥ１００については、その契約条件を満たすように発見用時間を調整する。また、ｅＮＢ２００は、Ｐｕｂｌｉｃ　Ｓａｆｅｔｙ　ＵＥについては、通常ＵＥよりも発見処理の成功率を高めるように発見用時間を延長する。具体的には、ＵＥの種別各々に要求される発見用信号の到達範囲は異なる。また、同一セル内でリソースを分けることなく、異なる符号長の直交符号が適用される発見用信号を混在させると干渉要因となる。これを回避するために、発見用信号に適用される直交符号の符号長を同一の長さとするとともに、発見用時間を延長して、ＵＥの種別に応じて発見用信号の繰り返し送信における繰り返し回数を変える。また、ＵＥの種別に応じて発見用時間の受信時間長を決める。これにより、各ＵＥに要求される発見範囲を実現できる。
　（９）動作パターン７
　動作パターン７では、ｅＮＢ２００は、対象エリアに在圏するＵＥ１００が発見用信号の送受信に使用する周波数帯を示す情報に基づいて、発見用リソースの量を制御する。
　発見用信号の送受信に使用する周波数帯が一律に規定されている場合、ｅＮＢ２００は、規定された周波数帯を示す情報を利用できる。発見用信号の送受信に使用する周波数帯がＵＥ１００ごとに設定可能である場合、発見用信号の送受信に使用する周波数帯をＵＥ１００からｅＮＢ２００に報告することにより、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００が発見用信号の送受信に使用する周波数帯を示す情報を利用できる。
　一般的に、周波数帯が低い程、電波が良好に伝搬するため、ｅＮＢ２００は、発見用信号の送受信に使用する周波数帯が低い場合に、発見用時間を短縮する。これに対し、ｅＮＢ２００は、発見用信号の送受信に使用する周波数帯が高い場合に、発見用時間を延長する。
　（実施形態のまとめ）
　上述したように、ｅＮＢ２００は、対象エリアに在圏するＵＥ１００に関する情報に基づいて、発見用時間を制御する。これにより、対象エリアに在圏するＵＥ１００の状況に応じて発見用時間を適応的に設定できる。従って、発見用時間を適切に設定できる。
　［その他の実施形態］
　上述した実施形態では、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。
　上述した実施形態では、トラッキングエリア単位、セル単位、又はＵＥ単位などで発見用時間を設定すると説明したが、発見用時間の設定が異なる複数のＵＥ１００が近接する場合、干渉の問題が生じ得る。図１５は、発見用時間の設定が異なるＵＥ間の干渉を説明するための図である。図１５に示すように、発見用時間が長く設定されたＵＥについて、その発見用時間は、発見用時間が短く設定された他のＵＥにおけるＤ２Ｄ通信用時間の一部と重複（衝突）する。この重複する部分については、受信側で復号することが困難である。よって、このような重複による干渉を検知したｅＮＢ２００（又はＵＥ１００）は、次の干渉回避策の何れかを採用してもよい。第１の方法は、干渉を与え合う各ＵＥの送信電力を変える方法である。この場合、発見用信号（発見用時間）を優先してもよく、ユーザデータ（Ｄ２Ｄ通信用時間）を優先してもよい。第２の方法は、干渉を与え合う各ＵＥの送信タイミング又は使用周波数をずらす方法である。第３の方法は、発見用信号（発見用時間）に耐干渉性を持たせるために、発見用時間の繰り返し送信回数を増加させる方法である。
　上述した実施形態では、発見用時間を延長又は短縮することにより、発見用リソースの量を制御する一例を説明した。しかしながら、このような時間方向における調整に限らず、周波数方向における調整であってもよい。また、時間方向及び周波数方向のそれぞれにおいて発見用リソースを調整してもよい。図１６は、発見用リソースの他のフォーマットを説明するための図である。図１６に示すように、発見用リソースは、周波数方向において、特定の通信周波数帯における特定のリソースブロックに設けられる。また、発見用リソースは、時間方向において、特定のサブフレームにおける特定のシンボルに設けられる。
　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。
　日本国特許出願第２０１３－１４４０２５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。
　本発明は、移動通信分野において有用である。

Claims (9)

  1. 　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いて、前記移動通信システムの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Ｄ２Ｄ通信を行うための発見用信号の送受信に使用される無線リソースである発見用リソースを設定する制御部を備え、
    　前記制御部は、前記発見用リソースの設定対象のエリアである対象エリアに在圏するユーザ端末に関する情報に基づいて、前記発見用リソースの量を制御することを特徴とするネットワーク装置。
  2. 　前記対象エリアは、前記移動通信システムのセルであり、
    　前記制御部は、前記セルに在圏する前記ユーザ端末に関する情報に基づいて、前記セルに設定する前記発見用リソースの量を制御することを特徴とする請求項１に記載のネットワーク装置。
  3. 　前記ユーザ端末に関する情報とは、前記対象エリアに在圏する前記ユーザ端末の数を示す情報であることを特徴とする請求項１に記載のネットワーク装置。
  4. 　前記ユーザ端末に関する情報とは、前記対象エリアに在圏する前記ユーザ端末の密度を示す情報であることを特徴とする請求項１に記載のネットワーク装置。
  5. 　前記ユーザ端末に関する情報とは、前記対象エリアに在圏する前記ユーザ端末の属性を示す情報であることを特徴とする請求項１に記載のネットワーク装置。
  6. 　前記ユーザ端末に関する情報とは、前記対象エリアに在圏する前記ユーザ端末における前記発見用信号の送信電力を示す情報であることを特徴とする請求項１に記載のネットワーク装置。
  7. 　前記ユーザ端末に関する情報とは、前記対象エリアに在圏する前記ユーザ端末における前記発見用信号を用いた発見処理の結果に関する情報であることを特徴とする請求項１に記載のネットワーク装置。
  8. 　前記ユーザ端末に関する情報とは、前記ユーザ端末が在圏する前記セルのサイズを示す情報であることを特徴とする請求項２に記載のネットワーク装置。
  9. 　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いて用いられる通信制御方法であって、
    　前記移動通信システムのネットワークに含まれるネットワーク装置が、前記Ｄ２Ｄ通信を行うための発見用信号の送受信に使用される無線リソースである発見用リソースを設定するステップを備え、
    　前記設定するステップにおいて、前記ネットワーク装置は、前記発見用リソースの設定対象のエリアである対象エリアに在圏するユーザ端末に関する情報に基づいて、前記発見用リソースの量を制御することを特徴とする通信制御方法。
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