WO2020031272A1 - 端末装置、無線通信システム及び送信方法 - Google Patents

端末装置、無線通信システム及び送信方法 Download PDF

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group
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relocation
resource
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ジヤンミン ウー
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Fujitsu Ltd
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/40—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P]
    • H04W4/46—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P] for vehicle-to-vehicle communication [V2V]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/04—Wireless resource allocation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
    • H04W84/20—Leader-follower arrangements

Definitions

  • the present invention relates to a terminal device, a wireless communication system, and a transmission method.
  • the traffic of mobile terminals occupies most of the network resources.
  • the traffic used by mobile terminals tends to increase in the future.
  • eMBB Enhanced Mobile Broadband
  • Massive MTC Machine Type Communications
  • URLLC Ultra-Reliable and Low Latency Communication
  • V2X Vehicle to Everything
  • V2X is a vehicle-to-vehicle (V2V) indicating inter-vehicle communication
  • V2P Vehicle-to-Pedestrian
  • a road infrastructure such as a car and a sign
  • V2I Vehicle-to-Infrastructure
  • the regulations regarding V2X are described in Non-Patent Document 1, for example.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a resource arrangement in which a control channel PSCCH (Physical Sidelink Control CHannel) and a data channel PSSCH (Physical Sidelink Shared CHannel) indicated by oblique lines are adjacent in the frequency axis direction. is there.
  • PSCCH and PSSCH resources actually used for transmission are indicated by thick oblique lines and horizontal lines, respectively.
  • subframes SF1 to SF8 are shown in the time axis direction.
  • SCI Segmentlink Control Information
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of resource allocation in which the PSCCH and the PSSCH indicated by oblique lines in the drawing are not adjacent to each other in the frequency axis direction. Also in FIG. 2, the PSCCH and PSSCH resources actually used for transmission are shown by thick oblique lines and horizontal lines, respectively, and subframes SF1 to SF8 are shown in the time axis direction. In FIG. 2, the corresponding PSCCH and PSSCH are not adjacent to each other, but the SCI related to the corresponding PSSCH is mapped to the PSCCH resource indicated by the thick hatching in the figure.
  • a method of allocating these resources there are, for example, a method in which the mobile communication system performs centralized control, and a method in which each terminal device implementing V2X performs autonomous control.
  • a system in which the mobile communication system performs centralized control is applicable when a terminal device implementing V2X is located in coverage of the mobile communication system, and is also referred to as mode 3.
  • a method in which each terminal device controls autonomously is applicable even if the terminal device does not exist in coverage of the mobile communication system, and is also referred to as mode 4.
  • mode 4 since communication between the terminal device and the mobile communication system for resource allocation is not performed, transmission delay when transmission data occurs in the terminal device is reduced, and a strict delay requirement is satisfied. Is possible.
  • each terminal device senses the frequency band used for V2X, and when transmission data is generated, excludes resources that are likely to be used by other terminal devices based on the sensing result.
  • a resource used for data transmission is selected. Specifically, for example, as shown in FIG. 3, when transmission data of a certain terminal device occurs at time T, this terminal device sets a selection window having a time width according to a delay time allowed for the transmission data. . Then, the terminal device excludes resources in the selection window that are likely to be used by other terminal devices based on the result of sensing up to time T. In FIG. 3, for example, resources indicated by thick oblique lines and horizontal lines are excluded. Then, the terminal device selects any of the resources remaining without being excluded in the selection window, maps transmission data to the selected resource, and transmits the transmission data.
  • V2X of mode 4 since each terminal device autonomously selects a resource to be used for data transmission, a plurality of terminal devices may select the same resource redundantly, and collision of used resources may occur. There is a problem that occurs. That is, in V2X, not only data that is transmitted periodically but also data that needs to be transmitted abruptly exist, and resources that are likely to be used by other terminal devices based on the result of sensing are excluded. Even in this case, the resources used for transmission may coincide with those of another terminal device.
  • the disclosed technology has been made in view of such a point, and provides a terminal device, a wireless communication system, and a transmission method that can reduce the possibility of collision of used resources and improve communication reliability. With the goal.
  • each terminal device of a group consisting of a plurality of terminal devices, and resources that are different in frequency or time, respectively, and resources that are pre-allocated to each terminal device of the group
  • a group management unit that holds group information indicating a corresponding relationship, and controls to transmit control channel information using resources allocated to its own device according to the group information held by the group management unit.
  • a wireless communication unit that transmits transmission data including the information of the control channel to a plurality of terminal devices forming the group.
  • the terminal device the wireless communication system, and the transmission method disclosed in the present application, it is possible to reduce a possibility of collision of used resources and improve communication reliability.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a V2X resource arrangement.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating another example of the V2X resource arrangement.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating selection of a resource.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a wireless communication system according to one embodiment.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the terminal device according to one embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a control channel according to one embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a channel configuration according to one embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of the format of PCRLICH.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a data transmission method according to one embodiment.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a resource exchange method according to one embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a specific example of resource relocation.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a specific example of data transmission.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a wireless communication system according to one embodiment.
  • the wireless communication system has a plurality of terminal devices provided in a plurality of vehicles.
  • the plurality of terminal devices belong to groups, respectively, and can be uniquely identified within each group. That is, the plurality of terminal devices shown in FIG. 4 belong to group # 1 or group # 2, and N (N is an integer of 1 or more) terminal devices belonging to group # 1 are referred to as v1 to vN in group # 1. It is identifiable.
  • the N terminal devices belonging to the group # 2 can be identified as v1 to vN in the group # 2.
  • the group is configured only from the terminal devices included in the automobile. However, pedestrians performing communication in V2X and terminal devices included in the road infrastructure may belong to the group.
  • Joining and leaving the group may be performed in any manner.
  • the group autonomously joins the group without any intervention such as a mobile communication system. to manage. For example, as a result of sensing a frequency band used for V2X communication, a terminal device that determines that no other terminal device is present in the vicinity forms a leader to form a group. Then, the terminal device that has become the leader starts reporting the group configuration information regarding the group, and the terminal device that has approached the terminal device of the leader joins the group according to the reported group configuration information.
  • a terminal device that has joined a group gives itself vacant identification information within the group. The identification information and the like of the members constituting the group are notified by the group configuration information transmitted from the terminal device of the leader.
  • Each of the terminal devices in the group can communicate with each other, and when transmitting data, multicast (groupcast) to all the terminal devices in the group as destinations. Therefore, data transmitted by one terminal device in the group can be received by all other terminal devices in the group. Normally, terminal devices that are close to each other form a group, so that data transmitted by one terminal device can be directly received by another terminal device. However, when terminal devices belonging to the same group are widely distributed, Alternatively, terminal devices in a group may relay data.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the terminal device 100 according to one embodiment.
  • the terminal device 100 illustrated in FIG. 5 includes a processor 110, a memory 120, and a wireless communication unit 130.
  • the processor 110 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), an FPGA (Field Programmable Gate Array) or a DSP (Digital Signal Processor), and controls the entire terminal device 100.
  • the processor 110 includes a group management unit 111, a used resource control unit 112, a transmission control unit 113, and a reception control unit 114.
  • the group management unit 111 manages a group to which the terminal device 100 belongs. That is, the group management unit 111 controls the joining and leaving of the terminal device 100 to and from the group, and holds the identification information and the used resources of the terminal devices belonging to the same group. Specifically, the group management unit 111 retains group information in which resources used by terminal devices belonging to the same group as control channels are stored in association with identification information of the terminal devices.
  • the group management unit 111 manages which terminal device has a cluster header (Cluster @ Header: CH) that is dynamically determined for each subframe in the group.
  • the CH as a representative terminal device in each subframe, exchanges resources in the subframe with resources in other subframes when the resource needs to be rearranged in each subframe. That is, the CH exchanges resources in the subframe it is responsible for and resources allocated to the terminal device having data to be transmitted urgently.
  • the group management unit 111 If the terminal device 100 is not a CH and the data to be transmitted urgently occurs, the group management unit 111 generates a data transmission request. Then, the group management unit 111 instructs the used resource control unit 112 to transmit the generated transmission request. On the other hand, when the terminal device 100 is a CH, the group management unit 111, upon receiving a transmission request from another terminal device, rearranges resources used by each terminal device as a control channel in response to the transmission request, Relocation information indicating the relocated resource is generated. Then, the group management unit 111 instructs the used resource control unit 112 to transmit the generated relocation information.
  • the used resource control unit 112 controls resources used when the terminal device 100 transmits data. Specifically, the used resource control unit 112 uses, as a control channel (PSCCH) resource, a resource determined in advance according to the identification information of the terminal device 100 within the group. That is, as shown in FIG. 6, the resources of the PSCCH are determined in advance so as to be arranged in the order of the identification information from v1 to vN in the frequency axis direction and then in the time axis direction.
  • the PSCCH of each terminal device has a size of two resource blocks (Resource @ Block: RB) in the frequency axis direction, and has a size of one subframe in the time axis direction.
  • the used resource control unit 112 controls to transmit the information of the PSCCH using the resource corresponding to the identification information in the group of the terminal devices 100.
  • the data channel PSSCH
  • the same subframe resources as the corresponding control channel PSCCH
  • the used resource control unit 112 controls to transmit the data of the PSSCH using the resource in the subframe used as the PSCCH of the terminal device 100.
  • the used resource control unit 112 transmits the transmission request or the relocation information to the PCRLICH (Physical) provided in the predetermined frequency band. Control so that transmission is performed using the resource of Control ⁇ Resource ⁇ Location ⁇ Indication ⁇ CHannel).
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of the channel configuration according to the present embodiment.
  • the frequency bands indicated by oblique lines are resources of PCRLICH. PCRLICH will be described later with reference to FIG.
  • resources to be used are determined in advance according to the identification information of each terminal device.
  • the PSCCH resources are associated in advance with the identification information v1 to v15, respectively.
  • collision of resources used as control channels in the group does not occur, and the reliability of communication is improved. be able to.
  • the frequency band used as the PSSCH is divided into a plurality of (three in FIG. 7) subchannels, and data is mapped to each subchannel.
  • the sub-channels may be used one by one, or a plurality of sub-channels may be used collectively. Which sub-channel data of each terminal device is mapped to is indicated by SCI (Sidelink ⁇ Control ⁇ Information) of the corresponding PSCCH.
  • FIG. 7 illustrates a case where the control channel and the data channel are not adjacent to each other, a similar channel configuration can be adopted when the control channel and the data channel are adjacent to each other.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of the format of PCRLICH.
  • resources to be used are determined in advance according to the identification information of each terminal device. However, if data to be transmitted urgently occurs and data is not transmitted until a predetermined resource timing arrives, a data delay request may not be satisfied. Therefore, in the present embodiment, it is possible to rearrange resources using PCRLICH.
  • one subframe is divided into two slots, an AGC (Automatic Gain Controller) for automatically controlling a gain in each slot, and a reference signal for demodulation.
  • a guard section for preventing interference with DMRS (DeModulation Reference Signal) and adjacent slots is provided.
  • DMRS DeModulation Reference Signal
  • the used resource control unit 112 assigns a transmission request to the slot # 1 of the PCRLICH in the latest subframe. be able to.
  • the used resource control unit 112 re-enters the slot # 2 of the PCRLICH in the subframe where the transmission request is received. Allocation information can be assigned.
  • a plurality of terminal devices simultaneously transmit transmission requests to which orthogonal sequences (for example, a Zadoff-Chu sequence) are applied, and the CH terminal device receives transmission requests from the plurality of terminal devices. It is also possible. Further, in the slot # 2 of the PCRLICH, the terminal device of the CH can transmit the relocation information to a plurality of terminal devices. Furthermore, the PCRLICH does not necessarily need to be configured from the slot # 1 and the slot # 2, and the transmission request and the relocation information may be transmitted in different subframes.
  • the transmission request is transmitted and received in the slot # 1 of the PCRLICH, and the relocation information is transmitted and received in the slot # 2 of the same subframe. Can be grasped in a short time.
  • the terminal device that has transmitted the transmission request can transmit the data with a small delay by using the resource of the early timing indicated by the relocation information.
  • the transmission control unit 113 controls to transmit data using the resources controlled by the used resource control unit 112. That is, the transmission control unit 113 performs data encoding and modulation, and maps information to the PCRLICH, PSCCH, or PSSCH resource controlled by the used resource control unit 112. Then, the transmission control unit 113 multicasts (group-casts) the transmission data obtained by the mapping via the wireless communication unit 130.
  • the reception control unit 114 demodulates and decodes reception data received from another terminal device. At this time, first, the reception control unit 114 performs demodulation and decoding of the PCRLICH and the PSCCH, and when there is data addressed to the terminal device 100, performs demodulation and decoding of the corresponding PSSCH.
  • the terminal device 100 is a CH
  • the reception control unit 114 detects a transmission request from the PCRLICH of the subframe immediately before the subframe allocated to the terminal device 100. Then, when a transmission request is detected, the reception control unit 114 outputs the transmission request to the group management unit 111, and requests relocation of resources according to the transmission request.
  • the memory 120 includes, for example, a random access memory (RAM) or a read only memory (ROM), and stores information used by the processor 110 to execute processing.
  • RAM random access memory
  • ROM read only memory
  • the wireless communication unit 130 performs wireless transmission processing such as D / A (Digital / Analog) conversion and up-conversion on transmission data generated by the processor 110, and wirelessly transmits the data via an antenna.
  • the wireless communication unit 130 performs wireless reception processing such as down-conversion and A / D (Analog / Digital) conversion on received data wirelessly received via the antenna, and outputs the data to the processor 110.
  • the terminal device 100 joins the group, for example, at the time of startup or when entering the area where V2X communication is executed (step S101).
  • the terminal device 100 joins the group by receiving group configuration information broadcast from another terminal device that has already formed a group.
  • the terminal device 100 uses the unused identification information in the group as the identification information of the own device.
  • the group management unit 111 holds group information in which identification information of each terminal device in the group is associated with a resource used by each terminal device as a control channel. This allows the terminal device 100 to transmit a control channel using resources allocated in advance without causing resource collision with other terminal devices in the group.
  • the group management unit 111 monitors whether urgent data to be transmitted urgently occurs (step S102). If no urgent data is generated (No at Step S102), the used resource control unit 112 controls the terminal device 100 to transmit normal data using resources allocated in advance, and the transmission control unit 113 and the wireless communication unit The transmission data is transmitted by 130 (step S107).
  • the group management unit 111 instructs the used resource control unit 112 to generate a transmission request in a subframe immediately before the occurrence of the emergency data. Then, the used resource control unit 112 controls the transmission request using the resource of the slot # 1 of the PCRLICH of the latest subframe, and the transmission request is transmitted by the transmission control unit 113 and the wireless communication unit 130. (Step S103).
  • the transmission request is transmitted by multicast (group cast), it is received by all the terminal devices in the group other than the terminal device performing the transmission in the subframe, and the next subframe of these terminal devices is transmitted.
  • the terminal device which is a CH in the above executes resource relocation.
  • the resources in the subframe in which the resources are allocated to the terminal device of the CH are exchanged with the resources allocated to the terminal device 100 in advance. That is, the resource of the next subframe to which the terminal device 100 has transmitted the transmission request is allocated to the terminal device 100.
  • the position information is transmitted from the terminal device of the CH in slot # 2 of the PCRLICH of the same subframe as the transmission request.
  • ⁇ Relocation information is received by the wireless communication unit 130 and the reception control unit 114 of the terminal device 100 (step S104), and information on the resources exchanged by the resource relocation is notified to the group management unit 111.
  • the group management unit 111 and the used resource control unit 112 control transmission of emergency data using the notified exchange resource, and the transmission control unit 113 and the wireless communication unit 130 transmit the emergency data. Is performed (step S105). That is, the emergency data is transmitted in the subframe next to which the terminal device 100 has transmitted the transmission request, and it is possible to satisfy the emergency data delay request.
  • the group management unit 111 uses the group management unit 111 to identify each terminal device as identification information and a control channel.
  • the group information associated with the resources to be used is updated (step S106).
  • the transmission and reception of the transmission request and the relocation information using the PCRLICH causes the emergency data to be transmitted. Can be transmitted earlier to satisfy the delay requirement.
  • All terminal devices in the group including the terminal device 100 constantly demodulate and decode the PCRLICH and PSCCH, and can detect transmission requests transmitted from other terminal devices in the PCRLICH. Therefore, when another terminal device transmits a transmission request in PCRLICH, the transmission request is received by the terminal device 100 (step S201), and is demodulated and decoded by the reception control unit 114.
  • the group management unit 111 assigns one of the resources in the next subframe to the transmission source terminal of the transmission request.
  • An exchange resource to be exchanged with a resource allocated to the device is determined (step S202). That is, the switching resource in the subframe next to the subframe that has transmitted the transmission request is newly allocated to the terminal device that has transmitted the transmission request.
  • the resources exchanged here are control channel (PSCCH) resources allocated to each terminal device in advance. For the data channel (PSSCH), resources in the same subframe as the corresponding control channel are used, but resource allocation in subchannel units is not determined in advance. For this reason, when control channel resources are exchanged, each terminal device appropriately selects data channel resources within the same subframe as a new control channel.
  • the group management unit 111 generates relocation information indicating the allocation of a new resource of the control channel, and the used resource control unit 112 allocates the relocation information to the PCRLICH.
  • the used resource control unit 112 allocates relocation information to slot # 2 of the same subframe.
  • the relocation information is transmitted by the transmission control unit 113 and the wireless communication unit 130 (step S203).
  • the terminal device 100 executes the relocation of the resource as the CH, the resources allocated to the terminal devices in the group have been exchanged.
  • the group information associated with the resources to be used is updated (step S204).
  • FIG. 11 is a diagram illustrating resources of a control channel allocated to a group of terminal devices to which identification information v1 to v15 are assigned.
  • the upper part of FIG. 11 shows the resources before the rearrangement, and the lower part of FIG. 11 shows the resources after the rearrangement.
  • the terminal device to which the top resource of each of the subframes SF1 to SF8 is allocated is the CH. That is, in the upper diagram of FIG. 11, it is assumed that the terminal device to which the identification information v1, v4, v7, v10, and v13 is added is a CH in each subframe.
  • the resources of the subframes SF1 to SF5 are allocated to the terminal devices to which the identification information v1 to v15 are assigned for transmission of the control channel.
  • the resource of the subframe SF1 is allocated to the terminal device of the identification information v1 to v3
  • the resource of the subframe SF2 is allocated to the terminal device of the identification information v4 to v6
  • the resource of the subframe SF3 is allocated to the identification information v7.
  • the resources of the subframe SF4 are allocated to the terminal devices of the identification information v10 to v12
  • the resources of the subframe SF5 are allocated to the terminal devices of the identification information v13 to v15. The same applies to the subframe SF6 and thereafter.
  • the terminal device having the identification information v2 transmits a transmission request in the subframe SF2 immediately before the time T1.
  • the transmission request is transmitted in slot # 1 of PCRLICH.
  • the terminal device serving as the CH of the subframe SF3 next to the subframe SF2 detects the transmission request and executes the resource relocation.
  • the terminal device of the identification information v7 is the CH of the subframe SF3, the resource is rearranged by the terminal device of the identification information v7.
  • one of the resources of the subframe SF3 is determined as the exchange resource and is assigned to the terminal device of the identification information v2.
  • the resource allocated to the terminal device of the identification information v8 is determined as the exchange resource and is allocated to the terminal device of the identification information v2.
  • the resource assigned to the terminal device of the identification information v2 is assigned to the terminal device of the identification information v8. That is, the resources allocated to the terminal devices of the identification information v2 and v8 are exchanged.
  • the resources of the subframes SF3 and SF8 are allocated to the terminal device of the identification information v2, and the resources of the subframe SF6 are allocated to the terminal device of the identification information v8. Resources are allocated. Then, resources are allocated to all terminal devices in the group, for example, in units of the arrangement of the subframes SF3 to SF7.
  • the relocation information on the relocated resources is transmitted by the terminal device of the identification information v7 in the same subframe SF2 as the transmission request. Therefore, the terminal device having the identification information v2 receives the relocation information in the subframe SF2 and transmits the emergency data in the subsequent subframe SF3. Further, the terminal device having the identification information v8 receives the relocation information in the subframe SF2, and suppresses data transmission in the subsequent subframe SF3.
  • the terminal device having the identification information v2 can transmit the control channel without resource collision using the resources of the subframe SF3. Further, the terminal device having the identification information v2 can transmit emergency data in the same subframe SF3 as the control channel. As a result, the urgent data can be transmitted with a small delay, and the urgent data delay request can be satisfied.
  • the information of the control channel transmitted by the terminal device of the identification information v2 can be correctly received by another terminal device. Therefore, when the transmission of the emergency data by the terminal device of the identification information v2 is transmitted to the other terminal device by the information of the control channel, the other terminal device transmits the emergency data repeatedly transmitted at a predetermined timing from the initial transmission. Therefore, the resources of the control channel and the data channel are transferred to the terminal device of the identification information v2. That is, in the example shown in FIG.
  • the terminal device of the identification information v14 yields the control channel resource and the identification information v13,
  • the v15 terminal device suppresses the use of the data channel resource.
  • the terminal device of the identification information v2 can obtain a transmission opportunity without collision of resources on both the control channel and the data channel.
  • the other terminal devices do not have to suppress the use of resources of all sub-channels during repetitive transmission. . That is, in FIG. 12, the terminal device having the identification information items v13 and v15 may transmit data using the resources of the sub-channels SC2 and SC3 while suppressing the use of the resources of the sub-channel SC1.
  • a group of terminal devices that execute V2X communication is formed, and resources to be used as control channels are allocated to each of the terminal devices in the group in advance. Also, a channel for resource relocation is provided, and when a terminal device that has generated data to be transmitted urgently transmits a transmission request using this channel, the terminal device serving as a cluster header relocates the resource. Deploy. Therefore, resource collision on the control channel can be prevented, and the possibility of resource collision on the data channel transmitted in the same subframe as the control channel can be reduced. Further, even when emergency data is generated, by transmitting the emergency data with the relocated resources, the emergency data can be transmitted early to satisfy the delay request. In other words, it is possible to reduce the possibility of collision of used resources and improve communication reliability.
  • the terminal device serving as a CH in the immediately following subframe executes resource relocation.
  • the executing terminal device is not limited to this. That is, any terminal device other than the terminal device transmitting the signal in the subframe in which the transmission request is transmitted can receive the transmission request. Such a terminal device may receive a transmission request as a CH and execute resource relocation.
  • the representative terminal device in each subframe of the group is referred to as a “cluster header (CH)”, and the channel for resource relocation control is referred to as a “PCRLICH”. It is needless to say that the present invention is not limited to this.

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Abstract

端末装置（１００）は、複数の端末装置から構成されるグループの各端末装置と、それぞれ周波数又は時間が異なるリソースであって前記グループの各端末装置にあらかじめ割り当てられるリソースとの対応関係を示すグループ情報を保持するグループ管理部（１１１）と、前記グループ管理部（１１１）によって保持されるグループ情報に応じて、自装置（１００）に割り当てられたリソースを使用して制御チャネルの情報を送信するように制御する制御部（１１２）と前記制御チャネルの情報を含む送信データを前記グループを構成する複数の端末装置へ送信する無線通信部（１３０）とを有する。

Description

端末装置、無線通信システム及び送信方法
　本発明は、端末装置、無線通信システム及び送信方法に関する。
　現在のネットワークは、モバイル端末（スマートフォンやフィーチャーホン）のトラフィックがネットワークのリソースの大半を占めている。また、モバイル端末が使うトラフィックは、今後も拡大していく傾向にある。
　一方で、ＩｏＴ（Internet　of　a　things）サービス（例えば、交通システム、スマートメータ、装置等の監視システム）の展開に合わせて、多様な要求条件を持つサービスに対応することが求められている。そのため、第５世代移動体通信（５Ｇ又はＮＲ（Ｎｅｗ　Ｒａｄｉｏ））の通信規格では、４Ｇ（第４世代移動体通信）の標準技術（例えば、非特許文献１～１１）に加えて、さらなる高データレート化、大容量化、低遅延化を実現する技術が求められている。なお、第５世代通信規格については、３ＧＰＰの作業部会（例えば、ＴＳＧ－ＲＡＮ　ＷＧ１、ＴＳＧ－ＲＡＮ　ＷＧ２等）で技術検討が進められている。
　上述したように、多種多様なサービスに対応するために、５Ｇでは、ｅＭＢＢ（Enhanced　Mobile　BroadBand）、Ｍａｓｓｉｖｅ　ＭＴＣ（Machine　Type　Communications）及びＵＲＬＬＣ（Ultra－Reliable　and　Low　Latency　Communication）に分類される多くのユースケースのサポートが想定されている。
　また、３ＧＰＰの作業部会では、Ｖ２Ｘ（Vehicle　to　Everything）通信についても議論されている。Ｖ２Ｘは、それぞれサイドリンクチャネルを用いる、自動車間通信を示すＶ２Ｖ（Vehicle　to　Vehicle）、自動車と歩行者（Pedestrian）との通信を示すＶ２Ｐ（Vehicle　to　Pedestrian）、及び自動車と標識等の道路インフラとの通信を示すＶ２Ｉ（Vehicle　to　Infrastructure）等の総称である。Ｖ２Ｘに関する規定は、例えば非特許文献１に記載されている。
　Ｖ２Ｘにおけるリソース配置に関しては、制御チャネル及びデータチャネルを隣接させる配置方法と制御チャネル及びデータチャネルを隣接させない配置方法とが検討されている。具体的に、図１は、図中斜線で示す制御チャネルのＰＳＣＣＨ（Physical　Sidelink　Control　CHannel）とデータチャネルのＰＳＳＣＨ（Physical　Sidelink　Shared　CHannel）とを周波数軸方向で隣接させるリソース配置の例を示す図である。図１においては、実際に送信に用いられるＰＳＣＣＨ及びＰＳＳＣＨのリソースをそれぞれ太い斜線及び横線で示す。また、図１において、時間軸方向にはサブフレームＳＦ１～ＳＦ８が示されている。図中太い斜線で示すＰＳＣＣＨのリソースには、対応するＰＳＳＣＨのデータの変調方式及び符号化率に関する情報などを含むＳＣＩ（Sidelink　Control　Information）がマッピングされる。
　一方、図２は、図中斜線で示すＰＳＣＣＨとＰＳＳＣＨとを周波数軸方向で隣接させないリソース配置の例を示す図である。図２においても、実際に送信に用いられるＰＳＣＣＨ及びＰＳＳＣＨのリソースをそれぞれ太い斜線及び横線で示し、時間軸方向にサブフレームＳＦ１～ＳＦ８を示す。図２においては、互いに対応するＰＳＣＣＨとＰＳＳＣＨが隣接していないが、図中太い斜線で示すＰＳＣＣＨのリソースには、対応するＰＳＳＣＨに関するＳＣＩがマッピングされる。
　これらのリソースを割り当てる方式には、例えば移動体通信システムが集中的に制御する方式と、Ｖ２Ｘを実施する各端末装置が自律的に制御する方式とがある。移動体通信システムが集中的に制御する方式は、Ｖ２Ｘを実施する端末装置が移動体通信システムのカバレージに在圏する際に適用可能であり、モード３とも呼ばれる。一方、各端末装置が自律的に制御する方式は、端末装置が移動体通信システムのカバレージに在圏しなくても適用可能であり、モード４とも呼ばれる。モード４では、リソースの割り当てのための端末装置と移動体通信システムとの間の通信が行われないため、端末装置において送信データが発生した場合の送信遅延が短縮され、厳しい遅延要求を満たすことが可能である。
　モード４においては、各端末装置は、Ｖ２Ｘに用いられる周波数帯域をセンシングし、送信データが発生した場合には、センシングの結果に基づいて他の端末装置が使用する可能性が高いリソースを除外し、データの送信に用いるリソースを選択する。具体的には、例えば図３に示すように、ある端末装置の送信データが時刻Ｔにおいて発生すると、この端末装置は、送信データに許容される遅延時間に応じた時間幅の選択ウインドウを設定する。そして、端末装置は、時刻Ｔまでのセンシングの結果に基づいて、選択ウインドウ内の他の端末装置が使用する可能性が高いリソースを除外する。図３においては、例えば太い斜線及び横線で示すリソースが除外される。そして、端末装置は、選択ウインドウ内で除外されずに残ったリソースのいずれかを選択し、選択したリソースに送信データをマッピングして送信する。
3GPP　TS　22.186　V15.2.0（2017-09） 3GPP　TS　36.211　V15.1.0（2018-03） 3GPP　TS　36.212　V15.1.0（2018-03） 3GPP　TS　36.213　V15.1.0（2018-03） 3GPP　TS　36.300　V15.1.0（2018-03） 3GPP　TS　36.321　V15.1.0（2018-03） 3GPP　TS　36.322　V15.0.1（2018-04） 3GPP　TS　36.323　V14.5.0（2017-12） 3GPP　TS　36.331　V15.1.0（2018-03） 3GPP　TS　36.413　V15.1.0（2018-03） 3GPP　TS　36.423　V15.1.0（2018-03） 3GPP　TS　36.425　V14.1.0（2018-03） 3GPP　TS　37.340　V15.1.0（2018-03） 3GPP　TS　38.201　V15.0.0（2017-12） 3GPP　TS　38.202　V15.1.0（2018-03） 3GPP　TS　38.211　V15.1.0（2018-03） 3GPP　TS　38.212　V15.1.1（2018-04） 3GPP　TS　38.213　V15.1.0（2018-03） 3GPP　TS　38.214　V15.1.0（2018-03） 3GPP　TS　38.215　V15.1.0（2018-03） 3GPP　TS　38.300　V15.1.0（2018-03） 3GPP　TS　38.321　V15.1.0（2018-03） 3GPP　TS　38.322　V15.1.0（2018-03） 3GPP　TS　38.323　V15.1.0（2018-03） 3GPP　TS　38.331　V15.1.0（2018-03） 3GPP　TS　38.401　V15.1.0（2018-03） 3GPP　TS　38.410　V0.9.0（2018-04） 3GPP　TS　38.413　V0.8.0（2018-04） 3GPP　TS　38.420　V0.8.0（2018-04） 3GPP　TS　38.423　V0.8.0（2018-04） 3GPP　TS　38.470　V15.1.0（2018-03） 3GPP　TS　38.473　V15.1.1（2018-04） 3GPP　TR　38.801　V14.0.0（2017-04） 3GPP　TR　38.802　V14.2.0（2017-09） 3GPP　TR　38.803　V14.2.0（2017-09） 3GPP　TR　38.804　V14.0.0（2017-03） 3GPP　TR　38.900　V14.3.1（2017-07） 3GPP　TR　38.912　V14.1.0（2017-06） 3GPP　TR　38.913　V14.3.0（2017-06）
　しかしながら、モード４のＶ２Ｘでは、各端末装置がデータの送信に使用するリソースを自律的に選択するため、複数の端末装置が重複して同一のリソースを選択することがあり、使用リソースの衝突が発生するという問題がある。すなわち、Ｖ２Ｘでは、定期的に送信されるデータのみではなく、突発的に送信が必要となるデータが存在するため、センシングの結果に基づいて他の端末装置が使用する可能性が高いリソースを除外しても、送信に使用するリソースが他の端末装置と一致することがある。
　使用リソースの衝突が発生すると、このリソースを用いて送信されるデータは、正しく受信されないことがあり、通信の信頼性が低下する。特に、自動運転などに利用されるＶ２Ｘでは、厳しい遅延要求と高い信頼性とを両立することが求められており、使用リソースの衝突可能性を低減するのが好ましい。
　開示の技術は、かかる点に鑑みてなされたものであって、使用リソースの衝突可能性を低減し、通信の信頼性を向上することができる端末装置、無線通信システム及び送信方法を提供することを目的とする。
　本願が開示する端末装置は、１つの態様において、複数の端末装置から構成されるグループの各端末装置と、それぞれ周波数又は時間が異なるリソースであって前記グループの各端末装置にあらかじめ割り当てられるリソースとの対応関係を示すグループ情報を保持するグループ管理部と、前記グループ管理部によって保持されるグループ情報に応じて、自装置に割り当てられたリソースを使用して制御チャネルの情報を送信するように制御する制御部と前記制御チャネルの情報を含む送信データを前記グループを構成する複数の端末装置へ送信する無線通信部とを有する。
　本願が開示する端末装置、無線通信システム及び送信方法の１つの態様によれば、使用リソースの衝突可能性を低減し、通信の信頼性を向上することができるという効果を奏する。
図１は、Ｖ２Ｘのリソース配置の一例を示す図である。 図２は、Ｖ２Ｘのリソース配置の他の一例を示す図である。 図３は、リソースの選択を説明する図である。 図４は、一実施の形態に係る無線通信システムの一例を示す図である。 図５は、一実施の形態に係る端末装置の構成を示すブロック図である。 図６は、一実施の形態に係る制御チャネルを示す図である。 図７は、一実施の形態に係るチャネル構成の一例を示す図である。 図８は、ＰＣＲＬＩＣＨのフォーマットの一例を示す図である。 図９は、一実施の形態に係るデータ送信方法を示すフロー図である。 図１０は、一実施の形態に係るリソース交換方法を示すフロー図である。 図１１は、リソースの再配置の具体例を示す図である。 図１２は、データ送信の具体例を示す図である。
　以下、本願が開示する端末装置、無線通信システム及び送信方法の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。
　図４は、一実施の形態に係る無線通信システムの一例を示す図である。図４に示すように、無線通信システムは、複数の自動車に備えられた複数の端末装置を有する。複数の端末装置は、それぞれグループに属し、各グループ内で一意に識別可能となっている。すなわち、図４に示す複数の端末装置はグループ＃１又はグループ＃２に属し、グループ＃１に属するＮ（Ｎは１以上の整数）個の端末装置は、グループ＃１内でｖ１～ｖＮとして識別可能である。また、グループ＃２に属するＮ個の端末装置は、グループ＃２内でｖ１～ｖＮとして識別可能である。なお、図４においては、自動車が備える端末装置のみからグループが構成されるものとしたが、Ｖ２Ｘにおいて通信を行う歩行者や道路インフラが備える端末装置がグループに属していても良い。
　グループへの加入及び脱退は、いかなる方法で実行されても良いが、各端末装置は、モード４でのＶ２Ｘ通信を行うため、例えば移動体通信システムなどの介入を受けることなく自律的にグループを管理する。例えば、Ｖ２Ｘ通信に用いられる周波数帯域をセンシングした結果、近隣に他の端末装置が存在しないと判断した端末装置が形式的にリーダーとなってグループを形成する。そして、リーダーとなった端末装置は、グループに関するグループ構成情報の報知を開始し、報知されるグループ構成情報に応じて、リーダーの端末装置に接近した端末装置がグループに加入する。グループに加入した端末装置は、グループ内で空いている識別情報を自身に付与する。グループを構成するメンバーの識別情報等は、リーダーの端末装置から送信されるグループ構成情報によって報知される。
　グループ内の各端末装置は、いずれも互いに通信可能であり、データを送信する際には、グループ内のすべての端末装置を宛先としてマルチキャスト（グループキャスト）をする。したがって、グループ内の１つの端末装置が送信するデータは、グループ内の他のすべての端末装置が受信可能である。通常、互いに近接する端末装置がグループを形成するため、１つの端末装置が送信するデータは、他の端末装置によって直接受信可能であるが、同一グループに属する端末装置が広範囲にわたって分布する場合には、グループ内の端末装置がデータを中継しても良い。
　図５は、一実施の形態に係る端末装置１００の構成を示すブロック図である。図５に示す端末装置１００は、プロセッサ１１０、メモリ１２０及び無線通信部１３０を有する。
　プロセッサ１１０は、例えばＣＰＵ（Central　Processing　Unit）、ＦＰＧＡ（Field　Programmable　Gate　Array）又はＤＳＰ（Digital　Signal　Processor）などを備え、端末装置１００の全体を統括制御する。具体的には、プロセッサ１１０は、グループ管理部１１１、使用リソース制御部１１２、送信制御部１１３及び受信制御部１１４を有する。
　グループ管理部１１１は、端末装置１００が属するグループを管理する。すなわち、グループ管理部１１１は、端末装置１００のグループへの加入やグループからの脱退を制御したり、同一グループに属する端末装置の識別情報及び使用リソースを保持したりする。具体的には、グループ管理部１１１は、同一グループに属する端末装置がそれぞれ制御チャネルとして使用するリソースを端末装置の識別情報に対応付けて記憶するグループ情報を保持する。
　また、グループ管理部１１１は、グループ内でサブフレームごとに動的に決定されるクラスタヘッダ（Cluster　Header：ＣＨ）がどの端末装置であるかを管理する。ＣＨは、各サブフレームにおける代表端末装置として、各サブフレームにおいてリソースの再配置が必要となった場合にサブフレーム内のリソースと他のサブフレーム内のリソースとを交換する。すなわち、ＣＨは、自身が担当するサブフレーム内のリソースと、緊急で送信すべきデータを有する端末装置に割り当てられたリソースとを交換する。
　グループ管理部１１１は、端末装置１００がＣＨではない場合には、緊急で送信すべきデータが発生すると、データの送信要求を生成する。そして、グループ管理部１１１は、生成した送信要求を送信するように使用リソース制御部１１２へ指示する。一方、グループ管理部１１１は、端末装置１００がＣＨである場合には、他の端末装置から送信要求を受信すると、送信要求に応じて各端末装置が制御チャネルとして使用するリソースを再配置し、再配置されたリソースを示す再配置情報を生成する。そして、グループ管理部１１１は、生成した再配置情報を送信するように使用リソース制御部１１２へ指示する。
　使用リソース制御部１１２は、端末装置１００がデータを送信する際に使用するリソースを制御する。具体的には、使用リソース制御部１１２は、端末装置１００のグループ内での識別情報に応じてあらかじめ決定されたリソースを制御チャネル（ＰＳＣＣＨ）のリソースとして使用する。すなわち、ＰＳＣＣＨのリソースは、図６に示すように、ｖ１からｖＮまでの識別情報の順にまず周波数軸方向に並び、次いで時間軸方向に並ぶようにあらかじめ決定されている。各端末装置のＰＳＣＣＨは、周波数軸方向ではリソースブロック（Resource　Block：ＲＢ）２つ分のサイズであり、時間軸方向では１サブフレーム分のサイズである。
　使用リソース制御部１１２は、端末装置１００のグループ内での識別情報に対応するリソースを使用してＰＳＣＣＨの情報を送信するように制御する。また、データチャネル（ＰＳＳＣＨ）としては、対応する制御チャネル（ＰＳＣＣＨ）と同一のサブフレームのリソースが使用される。したがって、使用リソース制御部１１２は、端末装置１００のＰＳＣＣＨとして使用するサブフレーム内のリソースを使用してＰＳＳＣＨのデータを送信するように制御する。
　さらに、使用リソース制御部１１２は、送信要求又は再配置情報を送信するようにグループ管理部１１１から指示された場合には、送信要求又は再配置情報を所定の周波数帯域に設けられたＰＣＲＬＩＣＨ（Physical　Control　Resource　Location　Indication　CHannel）のリソースを使用して送信するように制御する。
　図７は、本実施の形態に係るチャネル構成の一例を示す図である。図７において、斜線で示す周波数帯域は、ＰＣＲＬＩＣＨのリソースである。ＰＣＲＬＩＣＨについては、図８を用いて後述する。ＰＳＣＣＨとして用いられる周波数帯域では、あらかじめ各端末装置の識別情報に応じて使用するリソースが決定されている。図７においては、識別情報ｖ１～ｖ１５にそれぞれＰＳＣＣＨのリソースがあらかじめ対応付けられている。このように、端末装置のグループ内での識別情報と制御チャネルのリソースとが対応付けられるため、グループ内で制御チャネルとして使用するリソースの衝突が発生することがなく、通信の信頼性を向上することができる。
　ＰＳＳＣＨとして用いられる周波数帯域は、複数（図７では３つ）のサブチャネルに分割され、各サブチャネルにデータがマッピングされる。サブチャネルは１つずつ使用されても良いし、複数のサブチャネルがまとめて使用されても良い。各端末装置のデータがどのサブチャネルにマッピングされるかは、対応するＰＳＣＣＨのＳＣＩ（Sidelink　Control　Information）によって示される。
　なお、互いに対応するＰＳＣＣＨとＰＳＳＣＨは、同一のサブフレーム内に存在する。また、図７においては、制御チャネル及びデータチャネルを隣接させない場合について図示したが、制御チャネル及びデータチャネルを隣接させる場合も同様のチャネル構成とすることができる。
　図８は、ＰＣＲＬＩＣＨのフォーマットの一例を示す図である。上述したように、ＰＳＣＣＨにおいては、あらかじめ各端末装置の識別情報に応じて使用するリソースが決定されている。しかしながら、緊急で送信すべきデータが発生した場合に、あらかじめ決定されたリソースのタイミングが到来するまでデータが送信されないこととすると、データの遅延要求が満たされない可能性がある。そこで、本実施の形態では、ＰＣＲＬＩＣＨを用いてリソースを再配置することが可能となっている。
　図８に示すように、ＰＣＲＬＩＣＨは、１サブフレームが２スロットに分割されており、いずれのスロットにも自動でゲインを制御するためのＡＧＣ（Automatic　Gain　Controller）、復調の際の基準信号となるＤＭＲＳ（DeModulation　Reference　Signal）、及び隣接スロットとの干渉を防止するガード区間が設けられている。そして、サブフレーム内の前半のスロット＃１には、送信要求を送信可能なシンボルが設けられ、後半のスロット＃２には、再配置情報を送信可能なシンボルが設けられる。このようなＰＣＲＬＩＣＨが設けられることにより、例えば端末装置１００において緊急で送信すべきデータが発生した場合には、使用リソース制御部１１２は、直近のサブフレームにおけるＰＣＲＬＩＣＨのスロット＃１に送信要求を割り当てることができる。また、例えば端末装置１００がＣＨである場合に、他の端末装置からの送信要求が受信されると、使用リソース制御部１１２は、送信要求が受信されたサブフレームにおけるＰＣＲＬＩＣＨのスロット＃２に再配置情報を割り当てることができる。
　なお、ＰＣＲＬＩＣＨのスロット＃１において、複数の端末装置がそれぞれ直交系列（例えばZadoff-Chu系列）をかけた送信要求を同時に送信し、ＣＨの端末装置が複数の端末装置からの送信要求を受信することも可能である。また、ＰＣＲＬＩＣＨのスロット＃２において、ＣＨの端末装置が複数の端末装置に対して再配置情報を送信することも可能である。さらに、ＰＣＲＬＩＣＨは、必ずしもスロット＃１及びスロット＃２から構成される必要はなく、送信要求と再配置情報が異なるサブフレームで送信されても良い。
　このように、ＰＣＲＬＩＣＨのスロット＃１において送信要求が送受信され、同じサブフレームのスロット＃２において再配置情報が送受信されるため、送信要求の送信元の端末装置は、再配置された新たなリソースを短時間で把握することができる。結果として、送信要求の送信元の端末装置は、再配置情報によって示される早いタイミングのリソースを使用して、少ない遅延でデータを送信することができる。
　図５に戻って、送信制御部１１３は、使用リソース制御部１１２によって制御されたリソースを用いてデータを送信するように制御する。すなわち、送信制御部１１３は、データの符号化及び変調などを実行し、使用リソース制御部１１２によって制御されたＰＣＲＬＩＣＨ、ＰＳＣＣＨ又はＰＳＳＣＨのリソースに情報をマッピングする。そして、送信制御部１１３は、マッピングにより得られた送信データを無線通信部１３０を介してマルチキャスト（グループキャスト）する。
　受信制御部１１４は、他の端末装置から受信された受信データを復調及び復号する。このとき、受信制御部１１４は、まずＰＣＲＬＩＣＨ及びＰＳＣＣＨの復調及び復号を実行し、端末装置１００宛てのデータがある場合には、対応するＰＳＳＣＨの復調及び復号を実行する。受信制御部１１４は、端末装置１００がＣＨである場合には、端末装置１００に割り当てられたサブフレームの直前のサブフレームのＰＣＲＬＩＣＨから送信要求を検出する。そして、送信要求が検出された場合には、受信制御部１１４は、送信要求をグループ管理部１１１へ出力し、送信要求に応じたリソースの再配置を依頼する。
　メモリ１２０は、例えばＲＡＭ（Random　Access　Memory）又はＲＯＭ（Read　Only　Memory）などを備え、プロセッサ１１０が処理を実行するために使用する情報を記憶する。
　無線通信部１３０は、プロセッサ１１０によって生成される送信データに対して、例えばＤ／Ａ（Digital/Analog）変換及びアップコンバートなどの無線送信処理を施し、アンテナを介して無線送信する。また、無線通信部１３０は、アンテナを介して無線受信した受信データに対して、例えばダウンコンバート及びＡ／Ｄ（Analog/Digital）変換などの無線受信処理を施し、プロセッサ１１０へ出力する。
　次いで、上記のように構成された端末装置１００によるデータ送信方法について、図９に示すフロー図を参照しながら説明する。
　端末装置１００は、例えば起動時やＶ２Ｘ通信が実行されるエリア内に進入した場合に、グループに加入する（ステップＳ１０１）。ここでは、例えば既にグループを形成している他の端末装置から報知されるグループ構成情報を受信して、端末装置１００がグループに加入するものとする。端末装置１００は、グループに加入すると、グループ内で未使用の識別情報を自装置の識別情報とする。そして、グループ管理部１１１によって、グループ内の各端末装置の識別情報と各端末装置が制御チャネルとして使用するリソースとを対応付けたグループ情報が保持される。これにより、端末装置１００は、グループ内で他の端末装置とのリソースの衝突を発生させることなく、あらかじめ割り当てられたリソースを用いて制御チャネルの送信をすることが可能となる。
　その後、グループ管理部１１１によって緊急で送信すべき緊急データが発生するか否かが監視される（ステップＳ１０２）。緊急データが発生しない場合は（ステップＳ１０２Ｎｏ）、使用リソース制御部１１２によって、端末装置１００にあらかじめ割り当てられたリソースを用いて通常のデータを送信するように制御され、送信制御部１１３及び無線通信部１３０によって、送信データが送信される（ステップＳ１０７）。
　一方、緊急データが発生した場合は（ステップＳ１０２Ｙｅｓ）、グループ管理部１１１によって、緊急データが発生した時点の直近のサブフレームにおいて送信要求を生成するように使用リソース制御部１１２へ指示される。そして、使用リソース制御部１１２によって、直近のサブフレームのＰＣＲＬＩＣＨのスロット＃１のリソースを用いて送信要求を送信するように制御され、送信制御部１１３及び無線通信部１３０によって、送信要求が送信される（ステップＳ１０３）。
　送信要求は、マルチキャスト（グループキャスト）で送信されるため、当該サブフレームで送信を実行している端末装置以外のグループ内のすべての端末装置によって受信され、これらの端末装置のうち次のサブフレームにおいてＣＨとなっている端末装置がリソースの再配置を実行する。リソースの再配置では、ＣＨの端末装置にリソースが割り当てられているサブフレーム内のリソースが端末装置１００にあらかじめ割り当てられているリソースと交換される。つまり、端末装置１００が送信要求を送信した次のサブフレームのリソースが端末装置１００に割り当てられる。交換されたリソースを指定する際は位置情報は、送信要求と同じサブフレームのＰＣＲＬＩＣＨのスロット＃２においてＣＨの端末装置から送信される。
　そして、再配置情報は、端末装置１００の無線通信部１３０及び受信制御部１１４によって受信され（ステップＳ１０４）、リソースの再配置によって交換されたリソースの情報がグループ管理部１１１へ通知される。この通知を受け、グループ管理部１１１及び使用リソース制御部１１２によって、通知された交換リソースを用いて緊急データを送信するように制御され、送信制御部１１３及び無線通信部１３０によって、緊急データが送信される（ステップＳ１０５）。すなわち、端末装置１００が送信要求を送信した次のサブフレームで緊急データが送信され、緊急データの遅延要求を満たすことが可能となる。
　緊急データ発生時にリソースが再配置された場合には、端末装置１００と他の端末装置に割り当てられたリソースが交換されているため、グループ管理部１１１によって、各端末装置の識別情報と制御チャネルとして使用するリソースとを対応付けたグループ情報が更新される（ステップＳ１０６）。
　このように、グループ内の各端末装置の識別情報に対応付けてあらかじめ制御チャネルの送信に使用するリソースが決定されている場合でも、ＰＣＲＬＩＣＨを用いた送信要求及び再配置情報の送受信により、緊急データの送信時期を早めて遅延要求を満たすことができる。
　次に、端末装置１００がＣＨである場合のリソース交換方法について、図１０に示すフロー図を参照しながら説明する。以下においては、他の端末装置が送信要求を送信したサブフレームの次のサブフレームのＣＨが端末装置１００である場合の動作について説明する。
　端末装置１００を含むグループ内のすべての端末装置は、ＰＣＲＬＩＣＨ及びＰＳＣＣＨを常に復調及び復号しており、他の端末装置からＰＣＲＬＩＣＨにおいて送信された送信要求を検出可能である。したがって、他の端末装置がＰＣＲＬＩＣＨにおいて送信要求を送信すると、送信要求は端末装置１００によって受信され（ステップＳ２０１）、受信制御部１１４によって復調及び復号される。
　そして、送信要求が受信されたサブフレームの次のサブフレームのＣＨが端末装置１００である場合、グループ管理部１１１によって、次のサブフレーム内のいずれかのリソースが、送信要求の送信元の端末装置に割り当てられたリソースと交換される交換リソースに決定される（ステップＳ２０２）。すなわち、送信要求の送信元の端末装置には、送信要求を送信したサブフレームの次のサブフレーム内の交換リソースが新たに割り当てられる。ここで交換されるリソースは、各端末装置にあらかじめ割り当てられている制御チャネル（ＰＳＣＣＨ）のリソースである。データチャネル（ＰＳＳＣＨ）に関しては、対応する制御チャネルと同一のサブフレーム内のリソースが使用されるものの、サブチャネル単位でのリソース割り当てはあらかじめ決定されていない。このため、制御チャネルのリソースが交換されると、各端末装置は、新たな制御チャネルと同一のサブフレーム内において、適宜データチャネルのリソースを選択する。
　そして、グループ管理部１１１によって、制御チャネルの新たなリソースの配置を示す再配置情報が生成され、使用リソース制御部１１２によって、ＰＣＲＬＩＣＨに再配置情報が割り当てられる。このとき、あるサブフレームのスロット＃１で送信要求が受信された場合には、使用リソース制御部１１２によって、同じサブフレームのスロット＃２に再配置情報が割り当てられる。そして、送信制御部１１３及び無線通信部１３０によって、再配置情報が送信される（ステップＳ２０３）。
　端末装置１００がＣＨとしてリソースの再配置を実行した場合には、グループ内の端末装置に割り当てられたリソースが交換されているため、グループ管理部１１１によって、各端末装置の識別情報と制御チャネルとして使用するリソースとを対応付けたグループ情報が更新される（ステップＳ２０４）。
　次に、リソースの再配置の具体例について、図１１を参照しながら説明する。図１１は、識別情報ｖ１～ｖ１５が付与された端末装置のグループに割り当てられる制御チャネルのリソースを示す図である。図１１上図は、再配置前のリソースを示し、図１１下図は、再配置後のリソースを示す。図１１においては、各サブフレームＳＦ１～ＳＦ８の一番上のリソースが割り当てられる端末装置がＣＨであるものとする。すなわち、図１１上図において、識別情報ｖ１、ｖ４、ｖ７、ｖ１０、ｖ１３が付与された端末装置がそれぞれのサブフレームにおけるＣＨであるものとする。
　図１１上図に示すように、識別情報ｖ１～ｖ１５が付与された端末装置には、それぞれサブフレームＳＦ１～ＳＦ５のリソースが制御チャネルの送信のために割り当てられている。具体的には、サブフレームＳＦ１のリソースが識別情報ｖ１～ｖ３の端末装置に割り当てられ、サブフレームＳＦ２のリソースが識別情報ｖ４～ｖ６の端末装置に割り当てられ、サブフレームＳＦ３のリソースが識別情報ｖ７～ｖ９の端末装置に割り当てられ、サブフレームＳＦ４のリソースが識別情報ｖ１０～ｖ１２の端末装置に割り当てられ、サブフレームＳＦ５のリソースが識別情報ｖ１３～ｖ１５の端末装置に割り当てられている。サブフレームＳＦ６以降についても同様である。
　ここで、時刻Ｔ１に識別情報ｖ２の端末装置において、緊急で送信すべき緊急データが発生した場合を考える。時刻Ｔ１以降のリソースであって識別情報ｖ２の端末装置に割り当てられたリソースは、サブフレームＳＦ６のリソースである。このため、割り当てられたリソースをそのまま使用する場合には、識別情報ｖ２の端末装置は、サブフレームＳＦ６まで緊急データの送信を待機することになる。しかしながら、この場合には遅延が大きくなり、緊急データの遅延要求を満たせない可能性がある。
　そこで、識別情報ｖ２の端末装置は、時刻Ｔ１の直近のサブフレームＳＦ２において、送信要求を送信する。送信要求は、ＰＣＲＬＩＣＨのスロット＃１において送信される。サブフレームＳＦ２においては、識別情報ｖ４～ｖ６の端末装置が送信処理中であるものの、グループ内の他のすべての端末装置は、送信要求を受信して検出可能である。このため、サブフレームＳＦ２の次のサブフレームＳＦ３のＣＨとなっている端末装置が送信要求を検出し、リソースの再配置を実行する。ここでは、識別情報ｖ７の端末装置がサブフレームＳＦ３のＣＨであるため、識別情報ｖ７の端末装置によってリソースの再配置が実行される。
　リソースの再配置では、サブフレームＳＦ３のいずれかのリソースが交換リソースに決定され、識別情報ｖ２の端末装置に割り当てられる。ここでは、識別情報ｖ８の端末装置に割り当てられたリソースが交換リソースに決定され、識別情報ｖ２の端末装置に割り当てられるものとする。また、識別情報ｖ８の端末装置には、識別情報ｖ２の端末装置に割り当てられていたリソースが割り当てられる。つまり、識別情報ｖ２、ｖ８の端末装置に割り当てられていたリソースが交換される。
　このようなリソースの再配置の結果、図１１下図に示すように、識別情報ｖ２の端末装置には、サブフレームＳＦ３、ＳＦ８のリソースが割り当てられ、識別情報ｖ８の端末装置には、サブフレームＳＦ６のリソースが割り当てられる。そして、グループ内のすべての端末装置には、例えばサブフレームＳＦ３～ＳＦ７の配置を単位としてリソースが割り当てられている。
　再配置されたリソースに関する再配置情報は、識別情報ｖ７の端末装置によって、送信要求と同じサブフレームＳＦ２において送信される。したがって、識別情報ｖ２の端末装置は、サブフレームＳＦ２において再配置情報を受信し、続くサブフレームＳＦ３において緊急データを送信する。また、識別情報ｖ８の端末装置は、サブフレームＳＦ２において再配置情報を受信し、続くサブフレームＳＦ３ではデータの送信を抑止する。これにより、識別情報ｖ２の端末装置は、時刻Ｔ１において緊急データが発生した場合、サブフレームＳＦ３のリソースを使用して、リソースの衝突なく制御チャネルを送信することができる。また、識別情報ｖ２の端末装置は、制御チャネルと同じサブフレームＳＦ３において緊急データを送信することができる。結果として、緊急データを小さい遅延で送信することができ、緊急データの遅延要求を満たすことができる。
　なお、データチャネルについては、各端末装置にあらかじめリソースが割り当てられていないため、リソースの衝突が発生する可能性がある。しかしながら、緊急データが送信される場合には、緊急データが繰り返し送信されることとしておけば、２回目以降の送信時でのリソースの衝突の可能性を低減することができる。
　すなわち、例えば図１２に示すように、時刻Ｔ１において識別情報ｖ２の端末装置で発生した緊急データがサブフレームＳＦ３で送信される場合、制御チャネルに関しては、上述したリソースの再配置によってリソースの衝突が発生しない。これに対して、例えば緊急データがデータチャネルのサブチャネルＳＣ１において送信されると、サブフレームＳＦ３のリソースがあらかじめ割り当てられていた識別情報ｖ９の端末装置によって送信されるデータとの間でリソースの衝突が発生する。つまり、サブフレームＳＦ３では、識別情報ｖ２の端末装置がサブチャネルＳＣ１を用いて緊急データを送信し、識別情報ｖ９の端末装置がサブチャネルＳＣ１、ＳＣ２を用いてデータを送信するため、サブチャネルＳＣ１でリソースの衝突が発生する。
　このような場合、制御チャネルではリソースの衝突が発生しないため、識別情報ｖ２の端末装置が送信する制御チャネルの情報は、他の端末装置によって正しく受信可能である。そこで、識別情報ｖ２の端末装置が緊急データを送信することが制御チャネルの情報によって他の端末装置へ伝達されると、他の端末装置は、初回送信から所定のタイミングで繰り返し送信される緊急データのために、制御チャネル及びデータチャネルのリソースを識別情報ｖ２の端末装置に譲る。すなわち、図１２に示した例では、緊急データが初回送信から２サブフレーム後のサブフレームＳＦ５において繰り返し送信されるため、識別情報ｖ１４の端末装置が制御チャネルのリソースを譲るとともに、識別情報ｖ１３、ｖ１５の端末装置がデータチャネルのリソースの使用を抑止する。この結果、サブフレームＳＦ５において、識別情報ｖ２の端末装置は、制御チャネル及びデータチャネルの双方でリソースの衝突なく送信機会を得ることができる。
　なお、繰り返し送信が初回送信と同じサブチャネルを用いて実行されるとあらかじめ決まっている場合には、他の端末装置は、繰り返し送信時にすべてのサブチャネルのリソースの使用を抑止しなくても良い。すなわち、図１２において、識別情報ｖ１３、ｖ１５の端末装置は、サブチャネルＳＣ１のリソースの使用を抑止する一方、サブチャネルＳＣ２、ＳＣ３のリソースを使用してデータを送信しても良い。
　以上のように、本実施の形態によれば、Ｖ２Ｘ通信を実行する端末装置のグループを形成し、グループ内の端末装置それぞれに制御チャネルとして使用するリソースをあらかじめ割り当てる。また、リソースの再配置のためのチャネルを設け、このチャネルを利用して、緊急で送信すべきデータが発生した端末装置が送信要求を送信すると、クラスタヘッダとなっている端末装置がリソースを再配置する。このため、制御チャネルにおけるリソースの衝突を防止することができ、制御チャネルと同じサブフレームで送信されるデータチャネルにおけるリソースの衝突可能性も低減することができる。また、緊急データが発生した場合でも、再配置されたリソースで緊急データを送信することにより、緊急データを早期に送信して遅延要求を満たすことができる。換言すれば、使用リソースの衝突可能性を低減し、通信の信頼性を向上することができる。
　なお、上記一実施の形態においては、ＰＣＲＬＩＣＨにおいて送信要求が送信された場合、直後のサブフレームにおいてＣＨとなっている端末装置がリソースの再配置を実行するものとしたが、リソースの再配置を実行する端末装置はこれに限定されない。すなわち、送信要求が送信されるサブフレームにおいて信号を送信する端末装置以外の端末装置であれば、送信要求を受信することが可能であるため、このサブフレームで信号を送信する端末装置以外のいずれかの端末装置がＣＨとして送信要求を受信し、リソースの再配置を実行しても良い。
　上記一実施の形態においては、グループの各サブフレームにおける代表端末装置を「クラスタヘッダ（ＣＨ）」と呼び、リソースの再配置制御用のチャネルを「ＰＣＲＬＩＣＨ」と呼ぶものとしたが、これらの名称に限定されないことはいうまでもない。
　１１０　プロセッサ
　１１１　グループ管理部
　１１２　使用リソース制御部
　１１３　送信制御部
　１１４　受信制御部
　１２０　メモリ
　１３０　無線通信部

Claims (7)

  1. 　複数の端末装置から構成されるグループの各端末装置と、それぞれ周波数又は時間が異なるリソースであって前記グループの各端末装置にあらかじめ割り当てられるリソースとの対応関係を示すグループ情報を保持するグループ管理部と、
    　前記グループ管理部によって保持されるグループ情報に応じて、自装置に割り当てられたリソースを使用して制御チャネルの情報を送信するように制御する制御部と
    　前記制御チャネルの情報を含む送信データを前記グループを構成する複数の端末装置へ送信する無線通信部と
    　を有することを特徴とする端末装置。
  2. 　前記制御部は、
    　緊急で送信すべき緊急データが発生した場合に、リソースの再配置を制御するための再配置制御用リソースを使用して送信要求を送信するように制御し、
    　前記無線通信部は、
    　前記送信要求を前記グループを構成する複数の端末装置へ送信する
    　ことを特徴とする請求項１記載の端末装置。
  3. 　前記無線通信部は、
    　前記送信要求を送信した後、各端末装置に割り当てられたリソースの再配置を示す再配置情報を受信し、
    　前記制御部は、
    　前記再配置情報によって示されるリソースを使用して前記緊急データに関する制御チャネルの情報を送信するように制御する
    　ことを特徴とする請求項２記載の端末装置。
  4. 　前記無線通信部は、
    　前記再配置制御用リソースの第１の部分を使用して前記送信要求を送信し、前記再配置制御用リソースの第２の部分を使用して前記再配置情報を受信することを特徴とする請求項３記載の端末装置。
  5. 　前記無線通信部は、
    　他の端末装置において緊急で送信すべき緊急データが発生したことを示す送信要求を受信し、
    　前記グループ管理部は、
    　自装置が代表端末装置である場合に、前記他の端末装置にあらかじめ割り当てられたリソースよりも早いタイミングのリソースを前記他の端末装置に割り当て、各端末装置に割り当てられたリソースの再配置を示す再配置情報を生成し、
    　前記制御部は、
    　リソースの再配置を制御するための再配置制御用リソースを使用して前記再配置情報を送信するように制御する
    　ことを特徴とする請求項１記載の端末装置。
  6. 　第１の端末装置及び第２の端末装置を有する無線通信システムであって、
    　前記第１の端末装置は、
    　前記第１の端末装置及び前記第２の端末装置を含む複数の端末装置から構成されるグループの各端末装置と、それぞれ周波数又は時間が異なるリソースであって前記グループの各端末装置にあらかじめ割り当てられるリソースとの対応関係を示すグループ情報を保持するグループ管理部と、
    　緊急で送信すべき緊急データが発生した場合に、リソースの再配置を制御するための再配置制御用リソースを使用して送信要求を送信するように制御する制御部と
    　前記送信要求を前記グループを構成する複数の端末装置へ送信する無線通信部とを有し、
    　前記第２の端末装置は、
    　前記送信要求を受信する受信部と、
    　前記第１の端末装置にあらかじめ割り当てられたリソースよりも早いタイミングのリソースを前記第１の端末装置に割り当て、各端末装置に割り当てられたリソースの再配置を示す再配置情報を生成する再配置部と、
    　前記再配置制御用リソースを使用して前記再配置情報を送信する送信部とを有する
    　ことを特徴とする無線通信システム。
  7. 　複数の端末装置から構成されるグループに属する１つの端末装置によって実行される送信方法であって、
    　前記グループの各端末装置と、それぞれ周波数又は時間が異なるリソースであって前記グループの各端末装置にあらかじめ割り当てられるリソースとの対応関係を示すグループ情報に応じて、前記１つの端末装置に割り当てられたリソースを使用して制御チャネルの情報を送信するように制御し、
    　前記制御チャネルの情報を含む送信データを前記グループを構成する複数の端末装置へ送信する
    　処理を有することを特徴とする送信方法。
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