WO2023105587A1 - 通信システム、移動端末装置及びプログラム - Google Patents

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WO2023105587A1
WO2023105587A1 PCT/JP2021/044759 JP2021044759W WO2023105587A1 WO 2023105587 A1 WO2023105587 A1 WO 2023105587A1 JP 2021044759 W JP2021044759 W JP 2021044759W WO 2023105587 A1 WO2023105587 A1 WO 2023105587A1
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WO
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base station
mobile terminal
communication
terminal device
discovery message
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/044759
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English (en)
French (fr)
Inventor
直文 岩山
満 望月
忠宏 下田
史樹 長谷川
真也 牧野
暢彦 安藤
竜也 徳田
正幸 中澤
益夫 伊藤
Original Assignee
三菱電機株式会社
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
    • H04W40/20—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing based on geographic position or location
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/34—Modification of an existing route
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present disclosure relates to communication systems, mobile terminal devices, and programs.
  • SL Side Link
  • EPS Evolved Packet System
  • 5G next-generation
  • SL communication communication is performed between terminals.
  • Services using SL communication include, for example, V2X (Vehicle-to-everything) service and proximity service.
  • V2X Vehicle-to-everything
  • SL communication not only direct communication between terminals but also communication between a mobile terminal device (UE: User Equipment) and NW (Network) via a relay has been proposed (for example, non-patent Reference 1).
  • the relay between the UE and the NW may be referred to as the UE-to-NW relay or the UE-NW relay.
  • a UE that implements relaying between the UE and the NW may be referred to as a U2N relay.
  • a relay between a UE and another UE may be referred to as a UE-to-UE relay or a UE-to-UE relay.
  • a UE that performs relaying between a UE and another UE may be referred to as a U2U relay.
  • one or more aspects of the present disclosure aim to enable a multi-hop relay scheme that combines one U2N relay and one or more U2U relays.
  • a communication system includes a base station, a first mobile terminal device, a second mobile terminal device, and a third mobile terminal device, and complies with the fifth generation mobile communication system standard.
  • the first mobile terminal device is a side link discovery message including base station identification information for identifying the base station when it exists within a communicable range with the base station A certain first sidelink discovery message is transmitted, and the second mobile terminal device exists within a communicable range with the first mobile terminal device and is in a range where communication with the base station is impossible
  • mobile terminal device identification information for receiving the first sidelink discovery message and identifying the first mobile terminal device based on the first sidelink discovery message and the base
  • a second side link discovery message that is a side link discovery message containing station identification information is transmitted
  • the third mobile terminal device exists within a communicable range with the second mobile terminal device, and the When the base station and the first mobile terminal device are present in a communication impossible range, the second side link discovery message is received, and based on the second
  • a mobile terminal device is compatible with the standard of the 5th generation mobile communication system, and is transmitted by another mobile terminal device existing within a communicable range with a base station, for identifying the base station
  • a communication unit that receives a first sidelink discovery message that is a sidelink discovery message that includes base station identification information, and is within a communicable range with the another mobile terminal device, and communicates with the base station
  • a sidelink discovery message including mobile terminal device identification information and the base station identification information for identifying the another mobile terminal device based on the first sidelink discovery message when present in an impossible range and a control unit that causes the communication unit to transmit a second sidelink discovery message.
  • a program causes a computer to identify the base station transmitted by another mobile terminal device that supports the standard of the fifth generation mobile communication system and exists within a communicable range with the base station.
  • a communication unit that receives a first side link discovery message that is a side link discovery message that includes base station identification information for, and is within a communicable range with the another mobile terminal device, and with the base station A sidelink including mobile terminal device identification information and the base station identification information for identifying the another mobile terminal device based on the first sidelink discovery message when exists in a communication impossible range It is characterized by functioning as a control unit that transmits a second sidelink discovery message, which is a discovery message, to the communication unit.
  • a multi-hop relay system combining one U2N relay and one or more U2U relays is possible.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of a communication system according to Embodiments 1-3;
  • FIG. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of a UE in embodiments 1-3;
  • FIG. (A) and (B) are block diagrams showing hardware configuration examples.
  • 3 is a block diagram schematically showing the configuration of base station 130 in Embodiments 1-3.
  • FIG. It is a block diagram which shows the structure of a 5GC part roughly.
  • Fig. 10 is a flow chart showing an outline from a cell search performed by a UE to a standby operation;
  • 1 is a schematic diagram showing an example of a cell configuration in NR;
  • FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an example of a remote UE in direct communication with a base station path-switching to multi-hop relay communication via a U2N relay and a U2U relay;
  • FIG. 4 is a sequence diagram showing a path switching procedure according to Embodiment 1;
  • FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an example of path switching between a base station and a remote UE, which is in multi-hop relay communication via U2N relay and U2U relay, to direct communication using the Uu interface;
  • FIG. 10 is a sequence diagram showing a path switching procedure in Embodiment 2; Since the remote UE communicating with the base station via one U2U relay and one U2N relay approaches the U2N relay, the remote UE and the U2N relay can communicate directly, and a path switch is performed to increase the number of relay stages.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing an example of reducing .
  • FIG. 12 is a sequence diagram showing a path switching procedure in Embodiment 3;
  • FIG. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of communication system 100 according to Embodiment 1.
  • the communication system 100 is a 5G communication system under discussion in 3GPP.
  • the communication system 100 includes a UE 110 , a base station 130 and a 5GC (5G Core) section 160 .
  • the core network is called 5GC.
  • the radio access network is called NG-RAN (Next Generation Radio Access Network).
  • UE 110 is in wireless communication with base station 130 and transmits and receives signals wirelessly.
  • a control protocol for UE 110 for example, RRC (Radio Resource Control) and user plane (hereinafter sometimes referred to as U-Plane) terminates at base station 130, NG-RAN is one or more bases station 130;
  • the user plane is, for example, SDAP (Service Data Adaptation Protocol), PDCP (Packet Data Convergence Protocol), RLC (Radio Link Control), MAC (Medium Access Control) or PHY (Physical layer er).
  • RRC Radio Resource Control
  • RRC Radio Resource Control
  • the states between the base station 130 and the UE 110 in RRC include RRC_IDLE, RRC_CONNECTED, and RRC_INACTIVE.
  • PLMN Public Land Mobile Network
  • SI System Information notification
  • the UE 110 has an RRC connection and can send and receive data to and from the network. Also, in RRC_CONNECTED, HO (HandOver) or measurement of neighboring cells, etc. are performed.
  • RRC_INACTIVE SI reporting, paging, cell reselection, mobility, etc. are performed while the connection between the 5GC unit 160 and the base station 130 is maintained.
  • the base station 130 is composed of one or more gNBs (NG-RAN NodeBs) 150.
  • gNBs NG-RAN NodeBs
  • the gNB 150 may be divided into a CU (Central Unit) 151 and a DU (Distributed Unit) 152 .
  • the gNB 150 includes one CU 151 and includes one or more DUs 152 .
  • CU 218 is connected to DU 219 via an F1 interface, and control information or user data is communicated between CU 151 and DU 152 .
  • the gNB 150 is connected to the 5GC section 160 via an NG interface, and control information or user data is communicated between the gNB 150 and the 5GC section 160 .
  • the 5GC unit 160 includes AMF (Access and Mobility Management Function), SMF (Session Management Function) or UPF (User Plane Function), or AMF, SMF and UPF.
  • AMF Access and Mobility Management Function
  • SMF Session Management Function
  • UPF User Plane Function
  • the NG interfaces are the N2 interface between gNB 150 and AMF, the N3 interface between gNB 150 and UPF, the N11 interface between AMF and SMF, and the N4 interface between UPF and SMF. It is a generic term.
  • a plurality of 5GC units 160 may be connected to one gNB 150.
  • the gNBs 150 are connected by an Xn interface, and control information or user data is communicated between the gNBs 150 .
  • the 5GC unit 160 is a host device, specifically a host node, and distributes paging signals to one or more base stations 130 .
  • the 5GC unit 160 also performs mobility control in the standby state.
  • the 5GC unit 160 manages the tracking area list when the UE 110 is in the standby state, inactive state and active state.
  • the 5GC unit 160 initiates the paging protocol by sending a paging message to the cell belonging to the tracking area in which the UE 110 is registered.
  • the base station 130 may configure one or more cells. When one base station 130 configures multiple cells, each cell is configured to be able to communicate with the UE 110 .
  • the 5G communication system 100 may include a UDM (Unified Data Management) function or a PCF (Policy Control Function). At least one of UDM and PCF may be included in the 5GC unit 160 .
  • UDM Unified Data Management
  • PCF Policy Control Function
  • the 5G communication system 100 may be provided with an LMF (Location Management Function).
  • LMF may be connected to base station 130 via an AMF.
  • the 5G communication system 100 may include an N3IWF (Non-3GPP Interworking Function).
  • the N3IWF may terminate an AN (Access Network) with the UE in non-3GPP access with the UE 110 .
  • AN Access Network
  • FIG. 2 is a block diagram schematically showing the configuration of UE 110.
  • UE 110 includes terminal-side communication unit 111 , application unit (hereinafter referred to as AP unit) 120 , protocol processing unit 121 , and control unit 122 .
  • Terminal-side communication section 111 is a communication section comprising transmission data buffer section 112, encoder section 113, modulation section 114, frequency conversion section 115, antennas 116A to 116D, demodulation section 117, and decoder section 118. be.
  • Control data from the protocol processing unit 121 or user data from the AP unit 120 are stored in the transmission data buffer unit 112 .
  • the data stored in transmission data buffer section 112 is sent to encoder section 113 .
  • the encoder unit 113 performs encoding processing such as error correction on the data. Note that encoder section 113 may directly output the data from transmission data buffer section 112 to modulation section 114 without performing encoding processing according to the data.
  • the modulation section 114 modulates the data from the encoder section 113 .
  • Modulation section 114 may perform precoding in MIMO (Multi-Input Multi-Output).
  • Modulation section 114 also converts the modulated data into a baseband signal, and then provides the baseband signal to frequency conversion section 115 .
  • Frequency conversion section 115 converts the baseband signal from modulation section 114 into a transmission signal of a radio transmission frequency. Antennas 116A-116D then transmit the transmitted signals to their destinations.
  • antennas 116A to 116D are provided in FIG. 2, the number of antennas is not limited to four.
  • Antennas 116A-116D receive radio signals from transmission sources as received signals.
  • Frequency converter 115 converts the received signal from the radio reception frequency to a baseband signal.
  • Frequency conversion section 115 then sends the baseband signal to demodulation section 117 .
  • the demodulator 117 performs demodulation processing on the baseband signal from the frequency converter 115 . Note that the demodulator 117 may perform weight calculation and multiplication processing. The demodulated data is sent to decoder section 118 .
  • the decoder section 118 performs decoding processing such as error correction on the data from the demodulation section 117 .
  • decoding processing such as error correction on the data from the demodulation section 117 .
  • control data is sent to protocol processing section 121 and user data is sent to AP section 120 .
  • a series of processing in the UE 110 as described above is controlled by the control unit 122 .
  • the control unit 122 is connected to the terminal side communication unit 111 , the AP unit 120 and the protocol processing unit 121 . Note that the number of antennas used for transmission and the number of antennas used for reception by the UE 110 may be the same or different.
  • a part or all of the AP unit 120, the protocol processing unit 121 and the control unit 122 described above are stored in the memory 10 and the memory 10 as shown in FIG. It can be configured with a processor 11 such as a CPU (Central Processing Unit) that executes a program.
  • a processor 11 such as a CPU (Central Processing Unit) that executes a program.
  • Such a program may be provided through a network, or recorded on a recording medium and provided. That is, such programs may be provided as program products, for example.
  • part or all of the AP unit 120, the protocol processing unit 121, and the control unit 122 are, for example, as shown in FIG. , a processing circuit 12 such as a parallel processor, ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • a processing circuit 12 such as a parallel processor, ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • the AP unit 120, the protocol processing unit 121 and the control unit 122 can be realized by a processing circuit network.
  • the terminal-side communication unit 111 can be realized by a wireless communication interface, which is an interface for wireless communication.
  • FIG. 4 is a block diagram schematically showing the configuration of base station 130.
  • the base station 130 includes a station-side communication unit 131 , a communication processing unit 140 , a protocol processing unit 144 and a control unit 145 .
  • Station side communication section 131 includes transmission data buffer section 132 , encoder section 133 , modulation section 134 , frequency conversion section 135 , antennas 136 A to 136 D, demodulation section 137 and decoder section 138 .
  • the communication processing unit 140 transmits and receives data between a 5GC communication unit 141 that transmits and receives data to and from a 5GC such as a 5GC unit 160 and an EPC (Evolved Packet Core) such as an MME (Mobility Management Entity). It has an EPC communication unit 142 and another base station communication unit 143 that transmits and receives data to and from another base station.
  • the 5GC communication unit 141, the EPC communication unit 142, and the other base station communication unit 143 exchange information with the protocol processing unit 144, respectively.
  • Control data from the protocol processing unit 144 , or user data or control data from the 5GC communication unit 141 , the EPC communication unit 142 or the other base station communication unit 143 are stored in the transmission data buffer unit 132 .
  • the data stored in the transmission data buffer section 132 is sent to the encoder section 133 .
  • the encoder unit 133 performs encoding processing such as error correction on the received data. Note that the encoder section 133 may directly output the data from the transmission data buffer section 132 to the modulation section 134 without performing the encoding process according to the data.
  • the modulation section 134 modulates the data from the encoder section 133 . Note that precoding in MIMO may be performed in modulation section 134 . Also, the modulation section 134 converts the modulated data into a baseband signal and then provides the baseband signal to the frequency conversion section 135 .
  • the frequency converter 135 converts the baseband signal from the modulator 134 into a transmission signal with a radio transmission frequency. Antennas 136A-136D then transmit the transmitted signals to their destinations.
  • antennas 136A to 136D are provided in FIG. 4, the number of antennas is not limited to four.
  • Antennas 136A-136D receive radio signals from transmission sources as received signals.
  • the frequency converter 135 converts the received signal from the radio reception frequency to a baseband signal.
  • frequency conversion section 135 sends the baseband signal to demodulation section 137 .
  • the demodulator 137 performs demodulation processing on the baseband signal from the frequency converter 135 .
  • the demodulated data is sent to the decoder section 138 .
  • the decoder section 138 performs decoding processing such as error correction on the data from the demodulation section 137 .
  • control data is sent to the protocol processing unit 144, 5GC communication unit 141, EPC communication unit 142, or other base station communication unit 143, and user data is sent to the 5GC communication unit 141, EPC communication unit 142, or others. It is sent to the base station communication unit 143 .
  • a series of processing in the base station 130 as described above is controlled by the control unit 145 .
  • the control unit 145 is connected to the station-side communication unit 131 , the communication processing unit 140 and the protocol processing unit 144 .
  • the number of antennas used for transmission and the number of antennas used for reception by the base station 130 may be the same or different. Also, the number of antennas of UE 110 and the number of antennas of base station 130 may be the same or different.
  • a part or all of the communication processing unit 140, the protocol processing unit 144 and the control unit 145 described above are stored in the memory 10 and the memory 10 as shown in FIG. It can be configured by a processor 11 such as a CPU that executes a program.
  • a processor 11 such as a CPU that executes a program.
  • Such a program may be provided through a network, or recorded on a recording medium and provided. That is, such programs may be provided as program products, for example.
  • part or all of the communication processing unit 140, the protocol processing unit 144, and the control unit 145 may be, for example, as shown in FIG. It can also be configured with a processing circuit 12 such as a parallel processor, ASIC, or FPGA that operates by a program. As described above, the communication processing unit 140, the protocol processing unit 144, and the control unit 145 can be realized by a processing circuit network.
  • the station-side communication unit 131 can be realized by a wireless communication interface, which is an interface for wireless communication.
  • FIG. 5 is a block diagram schematically showing the configuration of the 5GC section 160.
  • the 5GC unit 160 includes a data network communication unit 161 , a base station communication unit 162 , a user plane communication unit 163 , a session management unit 164 , a control plane control unit 165 and a control unit 169 .
  • the Data Network communication unit 161 transmits and receives data between the 5GC unit 160 and the Data Network.
  • the base station communication unit 162 transmits and receives data via the NG interface between the 5GC unit 160 and the base station 130 .
  • the user data is sent from the Data Network communication unit 161 to the base station communication unit 162 via the user plane communication unit 163, and from the base station communication unit 162 to the base station 130. sent to When the data received from the base station 130 is user data, the user data is sent from the base station communication unit 162 to the data network communication unit 161 via the user plane communication unit 163 and sent to the data network communication unit 161. to the Data Network.
  • control data When the data received from the Data Network is control data, the control data is sent from the Data Network communication section 161 to the session management section 164 via the user plane communication section 163 . Session manager 164 sends control data to control plane controller 165 . If the data received from base station 130 is control data, the control data is sent from base station communication section 162 to control plane control section 165 . Control plane control section 165 sends the control data to session management section 164 .
  • the control plane control unit 165 performs overall processing for the control plane (hereinafter sometimes referred to as C-Plane).
  • the control plane control unit 165 includes a NAS (Non-Access Stratum) security unit 166 , a PDU session control unit 167 and an idle state mobility management unit 168 .
  • NAS Non-Access Stratum
  • the NAS security unit 166 performs NAS message security and the like.
  • the PDU session control unit 167 manages PDU sessions between the UE 110 and the 5GC unit 160, and the like.
  • the idle state mobility management unit 168 manages mobility in the standby state, generates and controls paging signals in the standby state, adds, deletes, updates, and searches the tracking areas of one or more UEs 110 being served, and manages the tracking area list. etc. Note that the standby state is also called an idle state, an RRC_IDLE state, or simply idle.
  • a series of processes of the 5GC unit 160 are controlled by the control unit 169 .
  • the control unit 169 is connected to the data network communication unit 161, the base station communication unit 162, the user plane communication unit 163, the session management unit 164, and the control plane control unit 165.
  • the data network communication unit 161, the base station communication unit 162, the user plane communication unit 163, the session management unit 164, the control plane control unit 165 and the control unit 169 are shown in FIG. As shown, it can be composed of a memory 10 and a processor 11 such as a CPU that executes a program stored in the memory 10 .
  • a program may be provided through a network, or recorded on a recording medium and provided. That is, such programs may be provided as program products, for example.
  • the Data Network communication unit 161, the base station communication unit 162, the user plane communication unit 163, the session management unit 164, the control plane control unit 165, and the control unit 169 are illustrated in FIG. As noted, it may comprise processing circuitry 12 such as a single circuit, multiple circuits, a programmed processor, a programmed parallel processor, an ASIC, or an FPGA. As described above, the data network communication unit 161, the base station communication unit 162, the user plane communication unit 163, the session management unit 164, the control plane control unit 165 and the control unit 169 can be realized by a processing circuit network.
  • FIG. 6 is a flow chart showing an overview from cell search performed by UE 110 to standby operation.
  • the UE 110 uses the first synchronization signal (P-SS) and the second synchronization signal (S-SS) transmitted from the surrounding base station 130 to synchronize slot timing and frame timing. (S10).
  • P-SS first synchronization signal
  • S-SS second synchronization signal
  • S10 slot timing and frame timing.
  • the synchronization signal is assigned a synchronization code corresponding to the PCI assigned to each cell on a one-to-one basis.
  • There are 504 types of PCIs under consideration. The UE 110 synchronizes using these 504 PCIs and identifies the PCI of the synchronized cell.
  • the UE 110 detects a cell-specific reference signal, which is an RS (Reference Signal) transmitted from the base station 130 for each cell with respect to a synchronized cell, and obtains an RSRP (Reference Signal), which is the received power of the RS. Received Power) is measured (S11).
  • RS Reference Signal
  • RSRP Reference Signal
  • Received Power a code corresponding to PCI on a one-to-one basis is used.
  • a cell can be separated from other cells by correlating with that code.
  • the UE 110 selects the cell with the best RS reception quality, for example, the cell with the highest RSRP, that is, the best cell, from among the one or more cells detected up to step S11 (S12). .
  • the UE 110 may select the best beam, which is the beam with the highest RSRP, in addition to the best cell.
  • the UE 110 receives the PBCH (Physical Broadcast CHannel) of the best cell and obtains broadcast information via the BCCH (Broadcast Control CHannel).
  • a MIB Master Information Block
  • MIB information includes, for example, DL (downlink) system bandwidth, the number of transmission antennas, and SFN (System Frame Number).
  • the system bandwidth is also called the transmission bandwidth setting (dl-bandwidth).
  • the UE 110 may also obtain beam information, eg, beam identifiers, in step S13. Furthermore, the UE 110 may acquire scheduling information of RMSI (Remaining Minimum SI) in step S13.
  • RMSI Remaining Minimum SI
  • UE 110 receives DL-SCH (Downlink Shared Channel), which is a downlink shared channel of the cell, based on the MIB cell configuration information, and obtains SIB (System Information Block) 1 in BCCH. (S14).
  • SIB1 includes information on access to the cell, information on cell selection, and scheduling information of SIBk (k is an integer of k ⁇ 2) which is another SIB.
  • SIB1 also includes TAC (Tracking Area Code). TAC is the code number of the tracking area. Note that the UE 110 may receive the RMSI in step S14.
  • the UE 110 compares the TAC of SIB1 received in step S14 with the TAC portion of the TAI (Tracking Area Identity), which is the tracking area identifier in the tracking area list already held by the UE 110.
  • a tracking area list is also called a TAI list.
  • TAI is identification information for identifying a tracking area, and is composed of MCC (Mobile Country Code), MNC (Mobile Network Code), and TAC.
  • MCC Mobile Country Code
  • MNC Mobile Network Code
  • the UE 110 As a result of comparing the TACs, if the TAC received in step S14 is the same as the TAC included in the tracking area list (Yes in S15), the UE 110 enters standby operation in that cell. If the TACs are compared and the TAC received in step S14 is not included in the tracking area list (No in S15), the UE 110 sends a TAU (Tracking Area Update) to the core network including the MME or the like through the cell. ) to request a change of tracking area.
  • TAU Tracking Area Update
  • the core network side device which is a device that constitutes the core network, updates the tracking area list based on the identification number (for example, UE-ID, etc.) of UE 110 sent from the communication terminal together with the TAU request signal.
  • the core network side device transmits the updated tracking area list to the UE 110 .
  • the UE 110 rewrites and updates the TAC list held by the UE 110 based on the received tracking area list. UE 110 then enters standby operation on that cell.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of a cell configuration in NR.
  • the base station 130 forms a narrow beam and turns and transmits.
  • base station 130 transmits and receives to UE 110 using beam 102-1 at a given time.
  • base station 130 transmits to and receives from UE 110 using beam 102-2.
  • base station 130 performs transmission/reception with UE 110 using one or a plurality of beams among beams 102-3 to 102-8. By doing so, the base station 130 constitutes a wide-area cell.
  • FIG. 7 shows an example in which the number of beams used by the base station 130 is eight, the number of beams may be different from eight. Also, in the example shown in FIG. 7, the number of beams used simultaneously by the base station 130 is one, but a plurality of beams may be used.
  • SL Side Link
  • D2D Device to Device
  • V2V Vehicle to Vehicle
  • a physical channel used for SL will be described.
  • a physical sidelink broadcast channel Physical Sidelink Broadcast CHannel (PSBCH)
  • PSBCH Physical Sidelink Broadcast CHannel
  • the PSDCH Physical Sidelink Discovery CHannel
  • UE 110 carries sidelink discovery messages from the UE 110.
  • a physical sidelink control channel (PSCCH) carries control information from the UE 110 for sidelink communication and V2X sidelink communication.
  • a physical sidelink shared channel (PSSCH) carries data from the UE 110 for sidelink communication and V2X sidelink communication.
  • the PSFCH Physical Sidelink Feedback Channel
  • HARQ Hybrid Automatic Repeat reQuest
  • SL-BCH Sidelink Broadcast CHannel
  • PSBCH Physical Channel
  • the sidelink discovery channel SL-DCH (Sidelink Discovery CHannel) has periodic broadcast transmissions of fixed size and predetermined format.
  • SL-DCH also supports both UE automatic resource selection and gNB 150 scheduled resource allocation. With UE automatic resource selection, there is a risk of collisions, and collisions do not occur when UE 110 is allocated dedicated resources by gNB 150 .
  • SL-DCH also supports HARQ combining, but not HARQ feedback.
  • SL-DCH is mapped to PSDCH, which is a physical channel.
  • SL-SCH (SideLink Shared CHannel), which is a sidelink shared channel, supports broadcast transmission.
  • SL-SCH supports both UE automatic resource selection and gNB 150 scheduled resource allocation. With UE automatic resource selection, there is a risk of collisions, and collisions do not occur when UE 110 is allocated dedicated resources by gNB 150 .
  • SL-SCH also supports HARQ combining, but not HARQ feedback.
  • SL-SCH also supports dynamic link adaptation by varying the transmit power, modulation or coding.
  • SL-SCH is mapped to PSSCH which is a physical channel.
  • SBCCH Segment Broadcast Control CHannel
  • SL-BCH Transport Channel
  • a sidelink traffic channel is a one-to-many sidelink traffic channel for transmitting user information from one UE 110 to another UE 110 .
  • STCH is only used by UEs 110 with sidelink communication capability and UEs 110 with V2X sidelink communication capability. Point-to-point communication between UEs 110 with two sidelink communication capabilities is also accomplished with STCH.
  • STCH is mapped to SL-SCH which is a transport channel.
  • a sidelink control channel SCCH (Sidelink Control Channel) is a sidelink control channel for transmitting control information from one UE 110 to another UE 110 .
  • SCCH is mapped to SL-SCH which is a transport channel.
  • V2X communication in NR is being studied based on the LTE system and the LTE-A system, the following changes and additions have been made from the LTE system and the LTE-A system.
  • SL communication was only broadcast.
  • NR support for unicast and groupcast in addition to broadcast is being considered as SL communication.
  • HARQ feedback Ack acknowledgement
  • Nack Negative ACKnowledgement
  • CSI Channel State Information
  • PC5-S signaling is being considered in order to support unicast and groupcast in addition to broadcast in SL communication.
  • SL in other words, PC5-S signaling is implemented to establish a link for implementing PC5 communication.
  • the link is implemented at the V2X layer and is also referred to as a layer 2 link.
  • RRC signaling in SL communication is also called PC5 RRC signaling.
  • PC5 RRC signaling it has been proposed to notify the capabilities of the UE 110 between the UEs 110 that perform PC5 communication, and to notify the settings of the AS layer for performing V2X communication using the PC5 communication.
  • the U2U relay holds list information of nearby UEs 110 capable of sidelink communication by the sidelink discovery message.
  • the U2U relay may add the information of UE 110 with which communication is possible to the sidelink discovery message that UE 110 transmits.
  • the U2N relay grasps the identifier (eg, cell ID) of the base station 130 to which it connects.
  • the U2N relay may append the cell ID information to the sidelink discovery message sent by UE 110 .
  • the U2U relay has a U2N relay in the communicable range, and if the U2N relay adds cell ID information and transmits a sidelink discovery message, the U2U relay is communicable UE information may send a sidelink discovery message with cell ID information from that U2N relay.
  • U2N relay 110#2 (tentatively referred to as UE_A) shown in FIG.
  • U2U relay 110#3 (tentatively referred to as UE_B) that has received the message transmits a sidelink discovery message ⁇ UE_A(CELL('gNB')) ⁇ as information of UE 110 with which communication is possible.
  • the remote UE 110#1 which has received the message of UE_B, can recognize that it can connect to the gNB 150 of the base station 130 in a multi-hop relay system with two stages of relay from UE_B via UE_A.
  • the remote UE 110#1 When the remote UE 110#1 is in the RRC_IDLE state, in other words, when it is not connected to any base station 130, the remote UE 110#1 receives the BCH to acquire system information, and then performs random access to access the base station. Attempt a direct connection to station 130 . If direct communication to the base station 130 is not possible, the sidelink that is set in the remote UE 110#1 in advance or is set by an instruction from the base station 130 when connecting with the base station 130 before. According to communication parameters, if sidelink communication is permitted, a sidelink discovery message is transmitted to attempt connection with base station 130 via surrounding relay UE 110 .
  • remote UE 110 # 1 When remote UE 110 # 1 discovers multiple path candidates to base station 130 , it may select a path in consideration of the radio field intensity with relay UE 110 for direct sidelink communication, or may select a path to base station 130 . A path with the least number of relay stages may be selected.
  • the U2N relay is also referred to as the first mobile terminal device
  • the U2U relay is also referred to as the second mobile terminal device
  • the remote UE is also referred to as the third mobile terminal device.
  • a communication route passing through a plurality of relays is also called a multi-hop relay communication route
  • a communication route passing through one relay is also called a single-hop relay communication route.
  • FIG. 8 is a schematic diagram illustrating an example in which remote UE 110#1 communicating directly with base station 130#1 path-switches to multi-hop relay communication via U2N relay 110#2 and U2U relay 110#3. It is a diagram. Also, FIG. 9 is a sequence diagram showing the path switching procedure in the example shown in FIG.
  • the AP unit 120 of the remote UE 110#1 is directly connected to the base station 130 through the Uu interface via the terminal-side communication unit 111 and is ready for communication (S10).
  • the 5GC communication unit 141 of the base station 130 communicates with the remote UE 110 # 1 via the station-side communication unit 131 .
  • control unit 145 of the base station 130 through the protocol processing unit 144 and the station-side communication unit 131, periodically or triggered by the state of communication with the remote UE 110#1, for example, a decrease in received power , instructs the remote UE 110#1 to perform sidelink discovery (S11).
  • control unit 122 of the remote UE 110#1 performs side ring discovery via the protocol processing unit 121 and the terminal-side communication unit 111 to search for the nearby relay UE 110 (S12).
  • control unit 122 of nearby U2U relay 110#3 performs sidelink discovery in advance via protocol processing unit 121 and terminal-side communication unit 111 (S13) to find U2N relay 110#2.
  • the control unit 122 of the remote UE 110#1 via the protocol processing unit 121 and the terminal-side communication unit 111, is out of the direct communication range of the U2N relay 110#2 from the remote UE 110#1.
  • a sidelink discovery message from the U2U relay 110#3 indicates that communication is possible with the U2N relay 110#2 and the base station 130 to which the U2N relay 110#2 is connected via the U2U relay 110#3. detect.
  • control unit 122 of the remote UE 110#1 reports the path information obtained by the sidelink discovery to the base station 130 via the protocol processing unit 121 and the terminal-side communication unit 111 (S14). Thereby, the control unit 145 of the base station 130 recognizes that the above communication path exists as an alternative path.
  • the control unit 145 of the base station 130 via the protocol processing unit 144 and the station-side communication unit 131, provides the remote UE 110#1 with communication quality with the base station 130, such as RSRP and
  • the control unit 122 of the remote UE 110#1 sends a communication quality report, which is the measurement result, via the protocol processing unit 121 and the terminal-side communication unit 111. It reports to the base station 130 (S15).
  • the control unit 145 of the base station 130 receives the communication quality report via the protocol processing unit 144 and the station-side communication unit 131, checks the communication quality report, and when the communication quality deteriorates, the above-mentioned It decides to switch the path to the path via the relays 110#3 and 110#2 in the communication path (S16). If the value indicated by the communication quality report exceeds or falls below a predetermined threshold value, it may be determined that the communication quality has deteriorated.
  • control unit 145 of the base station 130 transmits an RRC Reconfiguration message to the remote UE 110#1 via the protocol processing unit 144 and the station-side communication unit 131, and activates the relays 110#3 and 110#2.
  • An instruction is given to switch the path through which it passed (S17).
  • the base station 130 suspends data transmission after the control unit 145 decides to perform path switching, and the remote UE 110#1 receives the RRC Reconfiguration message. , the control unit 122 interrupts the data transmission (S18). At this time, the data being transmitted and the transmission data newly requested from the upper layer are buffered and their transmission is suspended.
  • the control unit 122 of the remote UE 110#1 transmits a Direct Communication Request, which is a request for sidelink communication, to the U2U relay 110#3 via the protocol processing unit 121 and the terminal-side communication unit 111. It notifies that it wants to communicate with the base station 130 through the relay 110#3 and the U2N relay 110#2, and establishes sidelink communication (S19).
  • a Direct Communication Request which is a request for sidelink communication
  • the control unit 122 of the U2U relay 110#3 controls the protocol processing unit 121 and terminal-side communication.
  • a Direct Communication Request is transmitted to the U2N relay 110#2 via the unit 111 to establish side link communication (S20). Note that the old path (the Uu interface connection in this example) may be released before establishing the new path.
  • a new communication path is established via the relays 110#3 and 110#2, and the control unit 122 of the remote UE 110#1 establishes a new path via the protocol processing unit 121 and the terminal-side communication unit 111. Then, an RRC Reconfiguration Complete message is sent to the base station 130 (S21). At this time, if the control unit 122 of the remote UE#1 still holds the Uu interface with the base station 130, it may release it if unnecessary. After sending the RRC Reconfiguration Complete message, the data transmission interrupted by the base station 130 and the remote UE 110#1 in step S18 is resumed using the new communication path.
  • the U2N relay 110#2 is located within a communicable range with the base station 130. Transmit a first sidelink discovery message, which is a sidelink discovery message including identifying base station identification information.
  • U2U relay 110 # 3 is present in a communicable range with U2N relay 110 # 2 and, when present in a range in which communication with base station 130 is not possible, receives the first sidelink discovery message. , based on the first sidelink discovery message, transmits a second sidelink discovery message, which is a sidelink discovery message including mobile terminal device identification information and base station identification information for identifying U2N relay 110#2. do.
  • the second sidelink A multi-hop relay communication path that is a communication path that receives a discovery message and communicates with base station 130 via U2U relay 110#3 and U2N relay 110#2 based on the second sidelink discovery message. perform the establishment of Specifically, when the remote UE 110#1 moves from a range in which it can communicate with the base station 130 to a range in which it cannot communicate with the base station 130 and the U2N relay 110#2, the remote UE 110#1 moves to the multi-hop relay communication path. perform a switch.
  • the U2U relay 110#3 corresponds to the standard of the 5th generation mobile communication system
  • the U2N relay 110#2 which is another mobile terminal device existing within a communicable range with the base station 130, has transmitted the base station Terminal side communication unit 111, which is a communication unit that receives the first side link discovery message that is a side link discovery message that includes base station identification information for identifying 130, U2N relay 110 # 2 and communicable range Mobile terminal device identification information and base station for identifying U2N relay 110 # 2 based on the first sidelink discovery message when it exists and exists in a range where communication with base station 130 is impossible
  • a control unit 122 for causing the terminal-side communication unit 111 to transmit a second sidelink discovery message, which is a sidelink discovery message including identification information.
  • the UE 110 is provided with a timer for path switching.
  • Such timers start timing and timing when an RRC Reconfiguration message is received.
  • remote UE 110#1 stops the timer. If the set time has passed, the remote UE 110#1 can determine that communication is not possible (for example, failure of path switching), and attempts reconnection via the Uu interface as necessary. Also, the remote UE 110#1 may transmit HOF (Hand Over Failure) to the base station 130 through the original Uu interface. The remote UE 110#1 will report that there may be some problem in the communication path on which path switching is attempted, and the base station 130 side will avoid that path in subsequent path switching, and the success rate of the path switching will be calculated. can increase
  • remote UE#1 does not complete switching to the multi-hop relay communication path even after a predetermined period of time has elapsed since switching to the multi-hop relay communication path started. , it is possible to detect a switching error in which communication path switching has failed. When remote UE#1 detects a switching error, it suffices to establish a direct communication path, which is a communication path that directly connects to base station 130 .
  • Modification A reverse case of the first embodiment, in other words, a path switch from multi-hop relay communication via U2N relay and U2U relay to direct communication via Uu interface can be considered.
  • a path switch from multi-hop relay communication via U2N relay and U2U relay to direct communication via Uu interface can be considered.
  • the communication system 100 is assumed to include the UE 110, the base station 130, and the 5GC section 160, as in the first embodiment.
  • UE 110, base station 130 and 5GC section 160 are also assumed to be configured in the same manner as in the first embodiment.
  • FIG. 10 shows an example in which the base station 130 and the remote UE 110#1 performing multi-hop relay communication via the U2N relay 110#2 and U2U relay 110#3 pass-switch to direct communication using the Uu interface.
  • 1 is a schematic diagram showing FIG.
  • FIG. 11 is a sequence diagram showing the path switching procedure in the example shown in FIG.
  • the AP unit 120 of the remote UE 110#1 is in a state of communicating with the base station 130 via the terminal-side communication unit 111, the U2N relay 110#2 and the U2U relay 110#3.
  • the 5GC communication unit 141 of the base station 130 communicates with the remote UE 110 # 1 via the station-side communication unit 131 .
  • control unit 145 of the base station 130 similarly to step S15 of FIG. , for example, to measure RSRP and radio wave reception status from U2U relay 110#3, for example, SL-RSRP.
  • a communication quality report which is the result of the measurement, is reported to the base station 130 (S31).
  • the remote UE 110#1 approaches the base station 130 and enters the communication range. Then, for example, when the RSRP of radio waves from the base station 130 exceeds a certain value, the control unit 122 of the remote UE 110#1 becomes in-range via the protocol processing unit 121 and the terminal-side communication unit 111. This is reported to the base station 130 (S32).
  • control unit 145 of the base station 130 receives the communication quality report via the protocol processing unit 144 and the station-side communication unit 131, checks the communication quality report, and switches the path to direct communication using the Uu interface. (S33).
  • control unit 145 of the base station 130 transmits an RRC Reconfiguration message to the remote UE 110#1 via the protocol processing unit 144 and the station-side communication unit 131 to pass direct communication using the Uu interface. It instructs to switch (S34).
  • the base station 130 suspends data transmission after the control unit 145 decides to perform path switching, and the remote UE 110#1 receives the RRC Reconfiguration message. , the control unit 122 interrupts the data transmission. At this time, the data being transmitted and the transmission data newly requested from the upper layer are buffered and their transmission is suspended.
  • control unit 122 of the remote UE 110#1 transmits RACH to the base station via the protocol processing unit 121 and the terminal-side communication unit 111 in the same manner as starting normal communication with the base station 130, and performs random access. Processing is performed to establish direct communication using the Uu interface (S35).
  • a new communication path using the Uu interface is established between the remote UE 110#1 and the base station 130, and the control unit 122 of the remote UE 110#1 causes the protocol processing unit 121 and the terminal-side communication unit 111 to operate.
  • the RRC Reconfiguration Complete message is sent to the base station 130 (S38).
  • remote UE 110#1 when remote UE 110#1 moves into a communicable range with base station 130, remote UE 110#1 sends to base station 130 a communication quality report indicating the quality of communication with base station 130.
  • the control unit 145 of the base station 130 may detect path switch failure using the T304 timer used in normal handover between the base stations 130 . Also, in order to separate handover/failure processing between base stations 130, the timer for path switch monitoring described in Embodiment 1 may be provided in remote UE 110#1 and the timer may be used. In that case, the condition for stopping the timer may be the time when the random access process is successful.
  • Embodiment 2 When a plurality of remote UEs exist in Embodiment 1, under the same radio wave conditions, the communication paths concentrate on the same U2U relay or U2N relay, and the hardware and radio resources of the U2U relay or U2N relay are used. There is a possibility that it will lead to performance degradation such as a decrease in transmission speed due to tightness. Embodiment 2 solves such a problem.
  • communication system 200 according to Embodiment 2 includes UE 210 , base station 230 and 5GC section 160 .
  • the 5GC section 160 of the communication system 200 according to the second embodiment is the same as the 5GC section 160 of the communication system 100 according to the first embodiment.
  • UE 210 in Embodiment 2 includes terminal-side communication section 111 , AP section 120 , protocol processing section 121 and control section 222 .
  • Terminal-side communication section 111, AP section 120 and protocol processing section 121 of UE 210 according to the second embodiment are the same as terminal-side communication section 111, AP section 120 and protocol processing section 121 of UE 110 according to the first embodiment.
  • the control unit 222 in the second embodiment performs the same processing as the control unit 122 in the first embodiment, and also performs the following processing in the second embodiment.
  • the control unit 222 When the UE 210 functions as a U2U relay or a U2N relay, the control unit 222 always grasps remote UEs or relay UEs other than itself that are connected by sidelink communication and provide the relay function, and counts the number. do.
  • the control unit 222 controls the number data indicating the number counted as described above, the number data indexing the number counted as described above, or the above
  • the number data obtained by indexing the surplus state information of the L2 processing resource of the relay UE to the number thus obtained is added to the side link discovery message via the protocol processing unit 121 and the terminal side communication unit 111 and transmitted.
  • the number data as described above will be referred to as congestion information.
  • the control unit 222 receives a sidelink discovery message from another U2U relay or U2N relay, and the information of the reachable UE included in the message and the relay UE. It reads the attached congestion information and adds it to the sidelink discovery message it sends to the base station 230 .
  • the control unit 222 stores path information to the reachable relay UE and the base station 230 in step S14 of FIG. 9 and congestion information associated with each relay UE. , and when reporting the path information to the base station 230 in step S14 of FIG. 9, the congestion information of the relay UE on the communication path is also reported.
  • base station 230 in Embodiment 2 includes station-side communication section 131 , communication processing section 140 , protocol processing section 144 and control section 245 .
  • the station-side communication unit 131, the communication processing unit 140, and the protocol processing unit 144 of the base station 230 according to Embodiment 2 are the same as the station-side communication unit 131, the communication processing unit 140, and the protocol processing unit 144 of the base station 130 according to Embodiment 1. is similar to
  • the control unit 245 acquires congestion information sent from the UE 210 via the station-side communication unit 131 and the protocol processing unit 144, thereby obtaining congestion information on the candidate alternative path communication route.
  • the load status of the relay UE 210 can be known. Thereby, when the load of the relay UE 210 is high, for example, when the congestion information indicates a certain numerical value or more, the control unit 245 does not select the communication path of the relay UE 210 . As a result, in the second embodiment, efficient communication paths can be established by avoiding resource load concentration.
  • control unit 245 of the base station 230 periodically requests the UE 210, which is located in the area or is connected by a relay, to report congestion information, and accumulates the obtained congestion information. It is possible to determine the optimal path with low resource load when a new remote UE 210 requests a connection as well as the switch.
  • control unit 245 of the UE 210 functioning as the relay UE 210 may directly report congestion information to the base station 230 when having a PDU session with the base station 230 .
  • the base Controller 245 of station 230 can obtain the congestion information.
  • the control unit 245 of the base station 230 may determine the connection destination UE 210 or the path based on the obtained congestion information.
  • U2N relay 210 # 2 is data capable of indicating the number of UEs 210 connected to U2N relay 210 # 2 in the first sidelink discovery message. Include data for U2U relay 210#3 sends in a second sidelink discovery message second data that may indicate the number of UEs 210 connected to U2U relay 210#3 and the first data from U2N relay 210#2. Include. Remote UE 210 # 1 then sends the first data and the second data to base station 230 . As a result, the base station 230 can determine a communication route with less resource load.
  • Embodiment 3 solves the above problems.
  • communication system 300 according to Embodiment 3 includes UE 210 , base station 230 and 5GC section 160 .
  • 5GC section 160 of communication system 300 according to the third embodiment is the same as 5GC section 160 of communication system 100 according to the first embodiment.
  • UE 310 in Embodiment 3 includes terminal-side communication section 111 , AP section 120 , protocol processing section 121 and control section 322 .
  • Terminal-side communication section 111, AP section 120 and protocol processing section 121 of UE 310 according to the third embodiment are the same as terminal-side communication section 111, AP section 120 and protocol processing section 121 of UE 110 according to the first embodiment.
  • control unit 322 in Embodiment 3 performs substantially the same processing as the control unit 122 in Embodiment 1, but performs processing as described later with reference to FIG.
  • base station 330 in Embodiment 3 includes station-side communication section 131 , communication processing section 140 , protocol processing section 144 and control section 345 .
  • the station-side communication unit 131, the communication processing unit 140, and the protocol processing unit 144 of the base station 330 according to Embodiment 3 are the same as the station-side communication unit 131, the communication processing unit 140, and the protocol processing unit 144 of the base station 130 according to Embodiment 1. is similar to
  • control unit 345 in Embodiment 3 performs substantially the same processing as the control unit 145 in Embodiment 1, but performs processing as described later with reference to FIG.
  • FIG. 12 shows that remote UE 310 #1 communicating with base station 330 via one U2U relay 310 #3 and one U2N relay 310 #2 approaches U2N relay 310 #2, so that remote UE 310 #1 and
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing an example of reducing the number of relay stages by performing a path switch when direct communication with the U2N relay 310#2 is possible;
  • FIG. 13 is a sequence diagram showing the path switching procedure in the example shown in FIG.
  • the AP unit 120 of the remote UE 310#1 is ready to communicate with the base station 330 via the terminal-side communication unit 111, the U2N relay 310#2 and the U2U relay 310#3 ( S40).
  • the 5GC communication unit 141 of the base station 330 communicates with the remote UE 310 # 1 via the station-side communication unit 131 .
  • the control unit 345 of the base station 330 instructs the U2N relay 310#2 to periodically perform sidelink discovery (S41).
  • the control unit 322 of the U2N relay 310#2 performs sidelink discovery and detects that the remote UE 310#1 has entered the communicable range (S42).
  • the control unit 322 of the U2N relay 310#2 can recognize the UE 310 that has newly entered the communicable range by holding the result of the previous sidelink discovery.
  • the control unit 322 of the U2N relay 310#2 recognizes the remote UE 310#1 that terminates the communication relayed by itself from the radio bearer information.
  • step S42 if the UE 310 that has newly entered the communicable range is in the list of the remote UE 310 #1 that is relaying communication, the control unit 322 of the U2N relay 310 #2 performs direct communication without going through the U2U relay 310 #3. It is determined to switch the path to communication (S43). Note that the control unit 322 may consider the state of communication with the remote UE 310#1, such as SL-RSRP, when determining the path switch.
  • control unit 322 of the U2N relay 310#2 transmits a Direct Communication Request message to the remote UE 310#1 via the protocol processing unit 121 and the terminal-side communication unit 111 (S44) to establish sidelink communication. (S45).
  • control unit 322 of the U2N relay 310#2 transmits a “path switch request” message to the base station 330 via the protocol processing unit 121 and the terminal side communication unit 111, and the U2N relay 310#2 and A request is made to switch to direct communication with the remote UE 310#1 (S46).
  • control unit 345 of the base station 330 recognizes the path switch, and if necessary, transmits an RRC Reconfiguration Message on the original communication path via the protocol processing unit 144 and the station-side communication unit 131 ( S47).
  • control unit 322 of the U2N relay 310#2 and the control unit 322 of the U2U relay 310#3, as well as the control unit 322 of the U2U relay 310#3 and the control unit 322 of the remote UE 310#1 are no longer required. Communication may be released (S48, S49).
  • control unit 322 of the remote UE 310#1 transmits an RRC Reconfiguration Complete Message to the base station 330 via the protocol processing unit 121 and the terminal-side communication unit 111 to complete path switching (S50).
  • Embodiment 3 when remote UE 310 # 1 moves into a communicable range with U2N relay 310 # 2 , U2N relay 310 # 2 switches from the multi-hop relay communication path to U2U relay 310 # 3 . Switching to the single-hop relay communication path, which is a communication path that passes through the U2N relay 310#2, is executed without the first communication.
  • 100, 200, 300 communication system 110, 210, 310 UE, 111 terminal side communication section, 112 transmission data buffer section, 113 encoder section, 114 modulation section, 115 frequency conversion section, 116 antenna, 117 demodulation section, 118 decoder section , 120 AP unit, 121 protocol processing unit, 122, 222, 322 control unit, 130, 230, 330 base station, 131 station side communication unit, 132 transmission data buffer unit, 133 encoder unit, 134 modulation unit, 135 frequency conversion unit , 136 antenna, 137 demodulation unit, 138 decoder unit, 140 communication processing unit, 144 protocol processing unit, 145, 245, 345 control unit, 160 5GC unit.

Landscapes

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Abstract

Ｕ２Ｎリレー（１１０＃２）は、基地局（１３０）と通信可能な場合に、基地局（１３０）の基地局識別情報を含む第１のサイドリンクディスカバリメッセージを送信する。Ｕ２Ｕリレー（１１０＃３）は、Ｕ２Ｎリレー（１１０＃２）と通信可能で、かつ、基地局（１３０）とは通信不可能な場合に、第１のサイドリンクディスカバリメッセージを受信して、Ｕ２Ｎリレー（１１０＃２）の移動端末装置識別情報及び基地局識別情報を含む第２のサイドリンクディスカバリメッセージを送信する。リモートＵＥ（１１０＃１）は、Ｕ２Ｕリレー（１１０＃３）と通信可能で、かつ、基地局（１３０）及びＵ２Ｎリレー（１１０＃２）とは通信不可能な場合には、第２のサイドリンクディスカバリメッセージを受信して、Ｕ２Ｕリレー（１１０＃３）及びＵ２Ｎリレー（１１０＃２）を経由して基地局（１３０）と通信を行う通信経路の確立を実行する。

Description

通信システム、移動端末装置及びプログラム
　本開示は、通信システム、移動端末装置及びプログラム関する。
　移動体通信システムの規格化団体である３ＧＰＰ（３ｒｄ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ　Ｐｒｏｊｅｃｔ）では、ＳＬ（Ｓｉｄｅ　Ｌｉｎｋ）通信（ＰＣ５通信とも称する）を用いたサービス又はアプリケーションを、ＥＰＳ（Ｅｖｏｌｖｅｄ　Ｐａｃｋｅｔ　Ｓｙｓｔｅｍ）においても、第５世代（以下、「５Ｇ」ともいう）無線アクセスシステムの５Ｇコアシステムにおいてもサポートすることが検討されている。ＳＬ通信では、端末間で通信が行われる。ＳＬ通信を用いたサービスとして、たとえば、Ｖ２Ｘ（Ｖｅｈｉｃｌｅ－ｔｏ－ｅｖｅｒｙｔｈｉｎｇ）サービス及びプロキシミティサービス等がある。ＳＬ通信においては、端末間の直接通信だけでなく、リレーを介した移動端末装置（以下、ＵＥ：Ｕｓｅｒ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）と、ＮＷ（ＮｅｔＷｏｒｋ）との間の通信が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。
　なお、以下では、ＵＥとＮＷとの間のリレーを、ＵＥ－ｔｏ－ＮＷリレー、又は、ＵＥ－ＮＷ間リレーと称する場合がある。さらに、ＵＥとＮＷとの間のリレーを実施するＵＥを、Ｕ２Ｎリレーと称する場合がある。
　また、ＵＥと別のＵＥとの間のリレーを、ＵＥ－ｔｏ－ＵＥリレー、又は、ＵＥ－ＵＥ間リレーと称する場合がある。さらに、ＵＥと別のＵＥとの間のリレーを実施するＵＥを、Ｕ２Ｕリレーと称する場合がある。
３ＧＰＰＴＲ ３８．８３６ Ｖ１７．０．０
　５Ｇ方式のＵ２Ｎリレーは、リレー１台のみとするシングルホップ方式だけが提案されていて、複数台のリレーを介するマルチホップ方式は開示されていない。
　そこで、本開示の一又は複数の態様は、１台のＵ２Ｎリレーと、１台以上のＵ２Ｕリレーとを組合わせたマルチホップリレー方式を可能とすることを目的とする。
　本開示の一態様に係る通信システムは、基地局と、第１の移動端末装置と、第２の移動端末装置と、第３の移動端末装置とを備え、第５世代移動通信システムの規格に対応した通信システムであって、前記第１の移動端末装置は、前記基地局と通信可能な範囲に存在する場合に、前記基地局を識別するための基地局識別情報を含むサイドリンクディスカバリメッセージである第１のサイドリンクディスカバリメッセージを送信し、前記第２の移動端末装置は、前記第１の移動端末装置と通信可能な範囲に存在し、かつ、前記基地局とは通信不可能な範囲に存在する場合に、前記第１のサイドリンクディスカバリメッセージを受信して、前記第１のサイドリンクディスカバリメッセージに基づいて、前記第１の移動端末装置を識別するための移動端末装置識別情報及び前記基地局識別情報を含むサイドリンクディスカバリメッセージである第２のサイドリンクディスカバリメッセージを送信し、前記第３の移動端末装置は、前記第２の移動端末装置と通信可能な範囲に存在し、かつ、前記基地局及び前記第１の移動端末装置とは通信不可能な範囲に存在する場合には、前記第２のサイドリンクディスカバリメッセージを受信して、前記第２のサイドリンクディスカバリメッセージに基づいて、前記第２の移動端末装置及び前記第１の移動端末装置を経由して前記基地局と通信を行う通信経路であるマルチホップリレー通信経路の確立を実行することを特徴とする。
　本開示の一態様に係る移動端末装置は、第５世代移動通信システムの規格に対応し、基地局と通信可能な範囲に存在する別の移動端末装置が送信した、前記基地局を識別するための基地局識別情報を含むサイドリンクディスカバリメッセージである第１のサイドリンクディスカバリメッセージを受信する通信部と、前記別の移動端末装置と通信可能な範囲に存在し、かつ、前記基地局とは通信不可能な範囲に存在する場合に、前記第１のサイドリンクディスカバリメッセージに基づいて、前記別の移動端末装置を識別するための移動端末装置識別情報及び前記基地局識別情報を含むサイドリンクディスカバリメッセージである第２のサイドリンクディスカバリメッセージを前記通信部に送信させる制御部と、を備えることを特徴する。
　本開示の一態様に係るプログラムは、コンピュータを、第５世代移動通信システムの規格に対応し、基地局と通信可能な範囲に存在する別の移動端末装置が送信した、前記基地局を識別するための基地局識別情報を含むサイドリンクディスカバリメッセージである第１のサイドリンクディスカバリメッセージを受信する通信部、及び、前記別の移動端末装置と通信可能な範囲に存在し、かつ、前記基地局とは通信不可能な範囲に存在する場合に、前記第１のサイドリンクディスカバリメッセージに基づいて、前記別の移動端末装置を識別するための移動端末装置識別情報及び前記基地局識別情報を含むサイドリンクディスカバリメッセージである第２のサイドリンクディスカバリメッセージを前記通信部に送信させる制御部、として機能させることを特徴する。
　本開示の一又は複数の態様によれば、１台のＵ２Ｎリレーと、１台以上のＵ２Ｕリレーとを組合わせたマルチホップリレー方式が可能となる。
実施の形態１～３に係る通信システムの構成を概略的に示すブロック図である。 実施の形態１～３におけるＵＥの構成を概略的に示すブロック図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、ハードウェア構成例を示すブロック図である。 実施の形態１～３における基地局１３０の構成を概略的に示すブロック図である。 ５ＧＣ部の構成を概略的に示すブロック図である。 ＵＥが行うセルサーチから待ち受け動作までの概略を示すフローチャートである。 ＮＲにおけるセルの構成の一例を示す概略図である。 基地局と直接通信をしているリモートＵＥが、Ｕ２Ｎリレーと、Ｕ２Ｕリレーとを介したマルチホップリレー通信にパススイッチする例を示す概略図である。 実施の形態１におけるパススイッチ手順を示すシーケンス図である。 基地局と、Ｕ２Ｎリレー及びＵ２Ｕリレーを介したマルチホップリレー通信をしているリモートＵＥが、Ｕｕインタフェースを用いた直接通信にパススイッチする例を示す概略図である。 実施の形態２におけるパススイッチ手順を示すシーケンス図である。 一つのＵ２Ｕリレー及び一つのＵ２Ｎリレーを介して基地局と通信しているリモートＵＥがＵ２Ｎリレーに接近したため、リモートＵＥと、Ｕ２Ｎリレーとが直接通信できる状態となり、パススイッチを実施してリレー段数を削減する例を示す概略図である。 実施の形態３におけるパススイッチ手順を示すシーケンス図である。
実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係る通信システム１００の構成を概略的に示すブロック図である。
　通信システム１００は、３ＧＰＰにおいて議論されている５Ｇ方式の通信システムである。
　通信システム１００は、ＵＥ１１０と、基地局１３０と、５ＧＣ（５Ｇ　Ｃｏｒｅ）部１６０とを備える。コアネットワークは、５ＧＣと称される。
　無線アクセスネットワークは、ＮＧ－ＲＡＮ（Ｎｅｘｔ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｒａｄｉｏ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）と称される。
　ＵＥ１１０は、基地局１３０と無線通信可能であり、無線通信で信号の送受信を行う。
　ＵＥ１１０に対する制御プロトコル、例えば、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）と、ユーザプレイン（以下、Ｕ－Ｐｌａｎｅと称する場合もある）とが基地局１３０で終端するならば、ＮＧ－ＲＡＮは、一又は複数の基地局１３０によって構成される。ここで、ユーザプレインは、例えば、ＳＤＡＰ（Ｓｅｒｖｉｃｅ　Ｄａｔａ　Ａｄａｐｔａｔｉｏｎ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、ＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ　Ｄａｔａ　Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、ＲＬＣ（Ｒａｄｉｏ　Ｌｉｎｋ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）又はＰＨＹ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ　ｌａｙｅｒ）である。
　ＵＥ１１０と、基地局１３０との間の制御プロトコルであるＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）は、報知、ページング又はＲＲＣ接続マネージメント等を行う。ＲＲＣにおける基地局１３０とＵＥ１１０との間の状態として、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥと、ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤと、ＲＲＣ＿ＩＮＡＣＴＩＶＥとがある。
　ＲＲＣ＿ＩＤＬＥでは、ＰＬＭＮ（Ｐｕｂｌｉｃ　Ｌａｎｄ　Ｍｏｂｉｌｅ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）選択、ＳＩ（Ｓｙｓｔｅｍ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）の報知、ページング、セル再選択及びモビリティ等が行われる。
　ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤでは、ＵＥ１１０は、ＲＲＣ接続を有し、ネットワークとのデータの送受信を行うことができる。また、ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤでは、ＨＯ（ＨａｎｄＯｖｅｒ）又は隣接セルの測定等が行われる。
　ＲＲＣ＿ＩＮＡＣＴＩＶＥでは、５ＧＣ部１６０と、基地局１３０との間の接続が維持されつつ、ＳＩの報知、ページング、セル再選択又はモビリティ等が行われる。
　基地局１３０は、一又は複数のｇＮＢ（ＮＧ－ＲＡＮ　ＮｏｄｅＢ）１５０により構成される。
　ｇＮＢ１５０は、ＣＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｕｎｉｔ）１５１と、ＤＵ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　Ｕｎｉｔ）１５２に分割されていてもよい。
　ｇＮＢ１５０には、一つのＣＵ１５１が含まれ、一又は複数のＤＵ１５２が含まれる。
　ＣＵ２１８は、ＤＵ２１９と、Ｆ１インタフェースにより接続され、ＣＵ１５１とＤＵ１５２との間で制御情報又はユーザデータが通信される。
　ｇＮＢ１５０は、５ＧＣ部１６０とＮＧインタフェースにより接続され、ｇＮＢ１５０と、５ＧＣ部１６０との間で制御情報又はユーザデータが通信される。
　５ＧＣ部１６０は、ＡＭＦ（Ａｃｃｅｓｓ　ａｎｄ　Ｍｏｂｉｌｉｔｙ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）、ＳＭＦ（Ｓｅｓｓｉｏｎ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）若しくはＵＰＦ（Ｕｓｅｒ　Ｐｌａｎｅ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）、又は、ＡＭＦ、ＳＭＦ及びＵＰＦを含む。
　ＮＧインタフェースは、ｇＮＢ１５０と、ＡＭＦとの間のＮ２インタフェース、ｇＮＢ１５０と、ＵＰＦとの間のＮ３インタフェース、ＡＭＦと、ＳＭＦとの間のＮ１１インタフェース、及び、ＵＰＦと、ＳＭＦとの間のＮ４インタフェースの総称である。
　一つのｇＮＢ１５０に対して、複数の５ＧＣ部１６０が接続されてもよい。ｇＮＢ１５０間は、Ｘｎインタフェースにより接続され、ｇＮＢ１５０間で制御情報又はユーザデータが通信される。
　５ＧＣ部１６０は、上位装置、具体的には上位ノードであり、一又は複数の基地局１３０に対して、ページング信号の分配を行う。
　また、５ＧＣ部１６０は、待受け状態のモビリティ制御を行う。
　５ＧＣ部１６０は、ＵＥ１１０が待ち受け状態、インアクティブ状態及びアクティブ状態のときに、トラッキングエリアリストの管理を行う。
　５ＧＣ部１６０は、ＵＥ１１０が登録されているトラッキングエリアに属するセルへ、ページングメッセージを送信することで、ページングプロトコルに着手する。
　なお、基地局１３０は、一又は複数のセルを構成してもよい。一つの基地局１３０が複数のセルを構成する場合、一つ一つのセルが、ＵＥ１１０と通信可能に構成される。
　また、５Ｇ方式の通信システム１００に、ＵＤＭ（Ｕｎｉｆｉｅｄ　Ｄａｔａ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）機能又はＰＣＦ（Ｐｏｌｉｃｙ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）が含まれてもよい。ＵＤＭ及びＰＣＦの少なくとも何れか一方は、５ＧＣ部１６０に含まれてもよい。
　５Ｇ方式の通信システム１００に、ＬＭＦ（Ｌｏｃａｔｉｏｎ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）が設けられてもよい。ＬＭＦは、ＡＭＦを経由して基地局１３０に接続されていてもよい。
　５Ｇ方式の通信システム１００に、Ｎ３ＩＷＦ（Ｎｏｎ－３ＧＰＰ　Ｉｎｔｅｒｗｏｒｋｉｎｇ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）が含まれてもよい。Ｎ３ＩＷＦは、ＵＥ１１０との間における非３ＧＰＰアクセスにおいて、ＡＮ（Ａｃｃｅｓｓ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）をＵＥとの間で終端してもよい。
　図２は、ＵＥ１１０の構成を概略的に示すブロック図である。
　ＵＥ１１０は、端末側通信部１１１と、アプリケーション部（以下、ＡＰ部という）１２０と、プロトコル処理部１２１と、制御部１２２とを備える。
　端末側通信部１１１は、送信データバッファ部１１２と、エンコーダ部１１３と、変調部１１４と、周波数変換部１１５と、アンテナ１１６Ａ～１１６Ｄと、復調部１１７と、デコーダ部１１８とを備える通信部である。
　まず、ＵＥ１１０の送信処理を説明する。
　プロトコル処理部１２１からの制御データ又はＡＰ部１２０からのユーザデータは、送信データバッファ部１１２に保存される。
　送信データバッファ部１１２に保存されたデータは、エンコーダ部１１３へ送られる。
　エンコーダ部１１３は、そのデータに対して、誤り訂正等のエンコード処理を施す。なお、エンコーダ部１１３は、データに応じて、エンコード処理を施さずに、送信データバッファ部１１２からのデータを、変調部１１４へ直接出力してもよい。
　変調部１１４は、エンコーダ部１１３からのデータに対して、変調処理を行う。変調部１１４にて、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ－Ｉｎｐｕｔ　Ｍｕｌｔｉ－Ｏｕｔｐｕｔ）におけるプリコーディングが行われてもよい。また、変調部１１４は、変調されたデータをベースバンド信号に変換した後に、そのベースバンド信号を周波数変換部１１５に与える。
　周波数変換部１１５は、変調部１１４からのベースバンド信号を、無線送信周波数の送信信号に変換する。
　その後、アンテナ１１６Ａ～１１６Ｄは、その送信信号を宛先へ送信する。
　なお、図２においては、四つのアンテナ１１６Ａ～１１６Ｄが設けられているが、アンテナ数については、四つに限定されない。
　次に、ＵＥ１１０の受信処理を説明する。
　アンテナ１１６Ａ～１１６Ｄは、送信元からの無線信号を受信信号として受信する。
　周波数変換部１１５は、その受信信号を、無線受信周波数からベースバンド信号に変換する。そして、周波数変換部１１５は、そのベースバンド信号を復調部１１７へ送る。
　復調部１１７は、周波数変換部１１５からのベースバンド信号に対して復調処理を行う。なお、復調部１１７にて、ウェイト計算及び乗算処理が行われてもよい。復調後のデータは、デコーダ部１１８へ送られる。
　デコーダ部１１８は、復調部１１７からのデータに対して、誤り訂正等のデコード処理を行う。デコードされたデータのうち、制御データはプロトコル処理部１２１へ送られ、ユーザデータはＡＰ部１２０へ送られる。
　以上のような、ＵＥ１１０での一連の処理は、制御部１２２によって制御される。図示されていないが、制御部１２２は、端末側通信部１１１、ＡＰ部１２０及びプロトコル処理部１２１に接続されている。
　なお、ＵＥ１１０が送信に用いるアンテナ数と受信に用いるアンテナ数は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
　以上に記載されたＡＰ部１２０、プロトコル処理部１２１及び制御部１２２の一部又は全部は、例えば、図３（Ａ）に示されているように、メモリ１０と、メモリ１０に格納されているプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）等のプロセッサ１１とにより構成することができる。このようなプログラムは、ネットワークを通じて提供されてもよく、また、記録媒体に記録されて提供されてもよい。即ち、このようなプログラムは、例えば、プログラムプロダクトとして提供されてもよい。
　また、ＡＰ部１２０、プロトコル処理部１２１及び制御部１２２の一部又は全部は、例えば、図３（Ｂ）に示されているように、単一回路、複合回路、プログラムで動作するプロセッサ、プログラムで動作する並列プロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）又はＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）等の処理回路１２で構成することもできる。
　以上のように、ＡＰ部１２０、プロトコル処理部１２１及び制御部１２２は、処理回路網により実現することができる。
　なお、端末側通信部１１１は、無線通信用のインタフェースである無線通信インタフェースにより実現することができる。
　図４は、基地局１３０の構成を概略的に示すブロック図である。
　基地局１３０は、局側通信部１３１と、通信処理部１４０と、プロトコル処理部１４４と、制御部１４５とを備える。
　局側通信部１３１は、送信データバッファ部１３２と、エンコーダ部１３３と、変調部１３４と、周波数変換部１３５と、アンテナ１３６Ａ～１３６Ｄと、復調部１３７と、デコーダ部１３８とを備える。
　通信処理部１４０は、５ＧＣ部１６０等の５ＧＣとの間のデータの送受信を行う５ＧＣ通信部１４１と、ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｅｎｔｉｔｙ）等のＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ　Ｐａｃｋｅｔ　Ｃｏｒｅ）との間のデータの送受信を行うＥＰＣ通信部１４２と、他の基地局との間のデータの送受信を行う他基地局通信部１４３とを備える。なお、５ＧＣ通信部１４１、ＥＰＣ通信部１４２及び他基地局通信部１４３は、それぞれプロトコル処理部１４４と情報の受け渡しを行う。
　まず、基地局１３０の送信処理を説明する。
　プロトコル処理部１４４からの制御データ、又は、５ＧＣ通信部１４１、ＥＰＣ通信部１４２若しくは他基地局通信部１４３からのユーザデータ若しくは制御データは、送信データバッファ部１３２へ保存される。
　送信データバッファ部１３２に保存されたデータは、エンコーダ部１３３へ送られる。
　エンコーダ部１３３は、受け取ったデータに対して、誤り訂正等のエンコード処理を施す。なお、エンコーダ部１３３は、データに応じて、エンコード処理を施さずに、送信データバッファ部１３２からのデータを、変調部１３４へ直接出力してもよい。
　変調部１３４は、エンコーダ部１３３からのデータに対して、変調処理を行う。なお、変調部１３４にて、ＭＩＭＯにおけるプリコーディングが行われてもよい。また、変調部１３４は、変調されたデータをベースバンド信号に変換した後に、そのベースバンド信号を周波数変換部１３５に与える。
　周波数変換部１３５は、変調部１３４からのベースバンド信号を、無線送信周波数の送信信号に変換する。
　その後、アンテナ１３６Ａ～１３６Ｄは、その送信信号を宛先へ送信する。
　なお、図４においては、四つのアンテナ１３６Ａ～１３６Ｄが設けられているが、アンテナ数については、四つに限定されない。
　次に、基地局１３０の受信処理を説明する。
　アンテナ１３６Ａ～１３６Ｄは、送信元からの無線信号を受信信号として受信する。
　周波数変換部１３５は、その受信信号を、無線受信周波数からベースバンド信号に変換する。そして、周波数変換部１３５は、そのベースバンド信号を復調部１３７へ送る。
　復調部１３７は、周波数変換部１３５からのベースバンド信号に対して復調処理を行う。復調後のデータは、デコーダ部１３８へ送られる。
　デコーダ部１３８は、復調部１３７からのデータに対して、誤り訂正等のデコード処理を行う。デコードされたデータのうち、制御データは、プロトコル処理部１４４、５ＧＣ通信部１４１、ＥＰＣ通信部１４２又は他基地局通信部１４３へ送られ、ユーザデータは５ＧＣ通信部１４１、ＥＰＣ通信部１４２又は他基地局通信部１４３へ送られる。
　以上のような、基地局１３０での一連の処理は、制御部１４５によって制御される。図示されていないが、制御部１４５は、局側通信部１３１、通信処理部１４０及びプロトコル処理部１４４に接続されている。
　なお、基地局１３０が送信に用いるアンテナ数と受信に用いるアンテナ数は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
　また、ＵＥ１１０のアンテナ数と、基地局１３０のアンテナ数は、同じであってもよいし、異なってもよい。
　以上に記載された通信処理部１４０、プロトコル処理部１４４及び制御部１４５の一部又は全部は、例えば、図３（Ａ）に示されているように、メモリ１０と、メモリ１０に格納されているプログラムを実行するＣＰＵ等のプロセッサ１１とにより構成することができる。このようなプログラムは、ネットワークを通じて提供されてもよく、また、記録媒体に記録されて提供されてもよい。即ち、このようなプログラムは、例えば、プログラムプロダクトとして提供されてもよい。
　また、通信処理部１４０、プロトコル処理部１４４及び制御部１４５の一部又は全部は、例えば、図３（Ｂ）に示されているように、単一回路、複合回路、プログラムで動作するプロセッサ、プログラムで動作する並列プロセッサ、ＡＳＩＣ又はＦＰＧＡ等の処理回路１２で構成することもできる。
　以上のように、通信処理部１４０、プロトコル処理部１４４及び制御部１４５は、処理回路網により実現することができる。
　なお、局側通信部１３１は、無線通信用のインタフェースである無線通信インタフェースにより実現することができる。
　図５は、５ＧＣ部１６０の構成を概略的に示すブロック図である。
　図５は、図１に示されている５ＧＣ部１６０に、ＡＭＦの構成、ＳＭＦの構成及びＵＰＦの構成が含まれた場合について示している。
　５ＧＣ部１６０は、Ｄａｔａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ通信部１６１と、基地局通信部１６２と、ユーザプレイン通信部１６３と、セッション管理部１６４と、制御プレイン制御部１６５と、制御部１６９とを備える。
　Ｄａｔａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ通信部１６１は、５ＧＣ部１６０と、Ｄａｔａ　Ｎｅｔｗｏｒｋとの間のデータの送受信を行う。
　基地局通信部１６２は、５ＧＣ部１６０と、基地局１３０との間のＮＧインタフェースによるデータの送受信を行う。
　Ｄａｔａ　Ｎｅｔｗｏｒｋから受信したデータがユーザデータであった場合、ユーザデータは、Ｄａｔａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ通信部１６１から、ユーザプレイン通信部１６３経由で基地局通信部１６２に送られ、基地局通信部１６２から基地局１３０に送られる。
　受信された基地局１３０からのデータがユーザデータであった場合、ユーザデータは、基地局通信部１６２から、ユーザプレイン通信部１６３経由で、Ｄａｔａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ通信部１６１に送られ、Ｄａｔａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ通信部１６１からＤａｔａ　Ｎｅｔｗｏｒｋへ送信される。
　Ｄａｔａ　Ｎｅｔｗｏｒｋから受信したデータが制御データであった場合、制御データは、Ｄａｔａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ通信部１６１からユーザプレイン通信部１６３経由でセッション管理部１６４へ送られる。
　セッション管理部１６４は、制御データを制御プレイン制御部１６５へ送る。
　受信された基地局１３０からのデータが制御データであった場合、制御データは、基地局通信部１６２から制御プレイン制御部１６５に送られる。制御プレイン制御部１６５は、その制御データをセッション管理部１６４へ送る。
　制御プレイン制御部１６５は、制御プレイン（以下、Ｃ－Ｐｌａｎｅと称する場合もある）に対する処理全般を行う。
　制御プレイン制御部１６５は、ＮＡＳ（Ｎｏｎ－Ａｃｃｅｓｓ　Ｓｔｒａｔｕｍ）セキュリティ部１６６と、ＰＤＵセッションコントロール部１６７と、アイドルステートモビリティ管理部１６８とを含む。
　ＮＡＳセキュリティ部１６６は、ＮＡＳメッセージのセキュリティ等を行う。
　ＰＤＵセッションコントロール部１６７は、ＵＥ１１０と、５ＧＣ部１６０との間のＰＤＵセッションの管理等を行う。
　アイドルステートモビリティ管理部１６８は、待受け状態のモビリティ管理、待受け状態時のページング信号の生成及び制御、傘下の一又は複数のＵＥ１１０のトラッキングエリアの追加、削除、更新及び検索、並びに、トラッキングエリアリスト管理等を行う。なお、待ち受け状態は、アイドルステート、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態、又は、単にアイドルとも称される。
　５ＧＣ部１６０の一連の処理は、制御部１６９によって制御される。図示されていないが、制御部１６９は、Ｄａｔａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ通信部１６１、基地局通信部１６２、ユーザプレイン通信部１６３、セッション管理部１６４及び制御プレイン制御部１６５と接続されている。
　Ｄａｔａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ通信部１６１、基地局通信部１６２、ユーザプレイン通信部１６３、セッション管理部１６４、制御プレイン制御部１６５及び制御部１６９の一部又は全部は、例えば、図３（Ａ）に示されているように、メモリ１０と、メモリ１０に格納されているプログラムを実行するＣＰＵ等のプロセッサ１１とにより構成することができる。このようなプログラムは、ネットワークを通じて提供されてもよく、また、記録媒体に記録されて提供されてもよい。即ち、このようなプログラムは、例えば、プログラムプロダクトとして提供されてもよい。
　また、Ｄａｔａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ通信部１６１、基地局通信部１６２、ユーザプレイン通信部１６３、セッション管理部１６４、制御プレイン制御部１６５及び制御部１６９の一部又は全部は、例えば、図３（Ｂ）に示されているように、単一回路、複合回路、プログラムで動作するプロセッサ、プログラムで動作する並列プロセッサ、ＡＳＩＣ又はＦＰＧＡ等の処理回路１２で構成することもできる。
　以上のように、Ｄａｔａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ通信部１６１、基地局通信部１６２、ユーザプレイン通信部１６３、セッション管理部１６４、制御プレイン制御部１６５及び制御部１６９は、処理回路網により実現することができる。
　次に、通信システム１００におけるセルサーチ方法の一例を示す。
　図６は、ＵＥ１１０が行うセルサーチから待ち受け動作までの概略を示すフローチャートである。
　ＵＥ１１０は、セルサーチを開始すると、周辺の基地局１３０から送信される第一同期信号（Ｐ－ＳＳ）及び第二同期信号（Ｓ－ＳＳ）を用いて、スロットタイミング、フレームタイミングの同期をとる（Ｓ１０）。ここで、Ｐ－ＳＳと、Ｓ－ＳＳとを合わせて、同期信号という。同期信号には、セル毎に割り当てられたＰＣＩに１対１に対応するシンクロナイゼーションコードが割り当てられている。ＰＣＩの数は５０４通りが検討されている。ＵＥ１１０は、この５０４通りのＰＣＩを用いて同期をとるとともに、同期がとれたセルのＰＣＩを特定する。
　次に、ＵＥ１１０は、同期がとれたセルに対して、基地局１３０からセル毎に送信されるＲＳ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｓｉｇｎａｌ）であるセル固有参照信号を検出し、ＲＳの受信電力であるＲＳＲＰ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｒｅｃｅｉｖｅｄ　Ｐｏｗｅｒ）の測定を行う（Ｓ１１）。ＲＳには、ＰＣＩと１対１に対応したコードが用いられている。そのコードで相関をとることによって他セルと分離することができる。ステップＳ１０で特定されたＰＣＩから、そのセルのＲＳ用のコードを導出することによって、ＲＳを検出し、ＲＳのＲＳＲＰを測定することが可能となる。
　次に、ＵＥ１１０は、ステップＳ１１までで検出された一つ以上のセルの中から、ＲＳの受信品質が最もよいセル、例えば、ＲＳのＲＳＲＰが最も高いセル、つまりベストセルを選択する（Ｓ１２）。なお、ＵＥ１１０は、ベストセルに加えて、最もＲＳＲＰが高いビームであるベストビームを選択してもよい。
　次に、ＵＥ１１０は、ベストセルのＰＢＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｂｒｏａｄｃａｓｔ　ＣＨａｎｎｅｌ）を受信して、ＢＣＣＨ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ＣＨａｎｎｅｌ）を介して報知情報を得る。ＰＢＣＨ上のＢＣＣＨには、セル構成情報が含まれるＭＩＢ（Ｍａｓｔｅｒ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｂｌｏｃｋ）がマッピングされる。従って、ＰＢＣＨを受信してＢＣＣＨを得ることで、ＭＩＢが得られる（Ｓ１３）。ＭＩＢの情報としては、例えば、ＤＬ（ダウンリンク）システム帯域幅、送信アンテナ数、及び、ＳＦＮ（Ｓｙｓｔｅｍ　Ｆｒａｍｅ　Ｎｕｍｂｅｒ）等がある。システム帯域幅は、送信帯域幅設定（ｄｌ－ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）とも呼ばれる。
　また、ＵＥ１１０は、ステップＳ１３において、ビームの情報、例えば、ビームの識別子を取得してもよい。さらに、ＵＥ１１０は、ステップＳ１３において、ＲＭＳＩ（Ｒｅｍａｉｎｉｎｇ　Ｍｉｎｉｍｕｍ　ＳＩ）のスケジューリング情報を取得してもよい。
　次に、ＵＥ１１０は、ＭＩＢのセル構成情報をもとに、そのセルの下り共有チャネルであるＤＬ－ＳＣＨ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ　Ｓｈａｒｅｄ　Ｃｈａｎｎｅｌ）を受信して、ＢＣＣＨの中のＳＩＢ（Ｓｙｓｔｅｍ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｂｌｏｃｋ）１を得る（Ｓ１４）。ＳＩＢ１には、そのセルへのアクセスに関する情報、セルセレクションに関する情報、他のＳＩＢであるＳＩＢｋ（ｋは、ｋ≧２の整数）のスケジューリング情報が含まれる。また、ＳＩＢ１には、ＴＡＣ（Ｔｒａｃｋｉｎｇ　Ａｒｅａ　Ｃｏｄｅ）が含まれる。ＴＡＣはトラッキングエリアのコード番号である。
　なお、ＵＥ１１０は、ステップＳ１４において、ＲＭＳＩを受信してもよい。
　次に、ＵＥ１１０は、ステップＳ１４で受信したＳＩＢ１のＴＡＣと、ＵＥ１１０が既に保有しているトラッキングエリアリスト内のトラッキングエリア識別子であるＴＡＩ（Ｔｒａｃｋｉｎｇ　Ａｒｅａ　Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）のＴＡＣ部分とを比較する。トラッキングエリアリストは、ＴＡＩリストとも称される。ＴＡＩは、トラッキングエリアを識別するための識別情報であり、ＭＣＣ（Ｍｏｂｉｌｅ　Ｃｏｕｎｔｒｙ　Ｃｏｄｅ）と、ＭＮＣ（Ｍｏｂｉｌｅ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｃｏｄｅ）と、ＴＡＣとによって構成される。ＭＣＣは国コードである。ＭＮＣはネットワークコードである。
　ＵＥ１１０は、ＴＡＣを比較した結果、ステップＳ１４で受信されたＴＡＣがトラッキングエリアリスト内に含まれるＴＡＣと同じならば（Ｓ１５でＹｅｓ）、そのセルで待ち受け動作に入る。
　ＴＡＣを比較して、ステップＳ１４で受信されたＴＡＣがトラッキングエリアリスト内に含まれなければ（Ｓ１５でＮｏ）、ＵＥ１１０は、そのセルを通して、ＭＭＥ等が含まれるコアネットワークへ、ＴＡＵ（Ｔｒａｃｋｉｎｇ　Ａｒｅａ　Ｕｐｄａｔｅ）を行うためにトラッキングエリアの変更を要求する。
　コアネットワークを構成する装置であるコアネットワーク側装置は、ＴＡＵ要求信号とともに通信端末から送られてくるＵＥ１１０の識別番号（例えば、ＵＥ－ＩＤ等）をもとに、トラッキングエリアリストの更新を行う。コアネットワーク側装置は、ＵＥ１１０に更新後のトラッキングエリアリストを送信する。ＵＥ１１０は、受信されたトラッキングエリアリストに基づいて、ＵＥ１１０が保有するＴＡＣリストを書き換えることで、更新する。その後、ＵＥ１１０は、そのセルで待ち受け動作に入る。
　スマートフォンおよびタブレット型端末装置の普及によって、セルラー系無線通信によるトラフィックが爆発的に増大しており、世界中で無線リソースの不足が懸念されている。これに対応して周波数利用効率を高めるために、小セル化し、空間分離を進めることが検討されている。
　図７は、ＮＲにおけるセルの構成の一例を示す概略図である。
　ＮＲのセルでは、基地局１３０は、狭いビームを形成し、方向を変えて送信する。図７に示す例において、基地局１３０は、ある時間において、ビーム１０２－１を用いてＵＥ１１０との送受信を行う。他の時間において、基地局１３０は、ビーム１０２－２を用いてＵＥ１１０との送受信を行う。以下同様にして、基地局１３０は、ビーム１０２－３～１０２－８のうち、一又は複数のビームを用いてＵＥ１１０との送受信を行う。このようにすることで、基地局１３０は広範囲のセルを構成する。
　図７では、基地局１３０が用いるビームの数を８とする例について示したが、ビームの数は８とは異なっていてもよい。また、図７に示す例において、基地局１３０が同時に用いるビームの数を一つとしたが、複数であってもよい。
　３ＧＰＰが定めるＴＳ　３６．３００　Ｖ１６．５．０及びＴＳ　３８．３００　Ｖ．１６．５．０では、Ｄ２Ｄ（Ｄｅｖｉｃｅ　ｔｏ　Ｄｅｖｉｃｅ）通信又はＶ２Ｖ（Ｖｅｈｉｃｌｅ　ｔｏ　Ｖｅｈｉｃｌｅ）通信のため、ＳＬ（Ｓｉｄｅ　Ｌｉｎｋ）がサポートされている。ＳＬはＰＣ５インタフェースによって規定される。
　ＳＬに用いられる物理チャネルについて説明する。
　物理サイドリンク報知チャネルであるＰＳＢＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｓｉｄｅｌｉｎｋ　Ｂｒｏａｄｃａｓｔ　ＣＨａｎｎｅｌ）は、システムと同期に関連する情報を運び、ＵＥ１１０から送信される。
　物理サイドリンクディスカバリチャネルであるＰＳＤＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｓｉｄｅｌｉｎｋ　Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ　ＣＨａｎｎｅｌ）は、ＵＥ１１０からサイドリンクディスカバリメッセージを運ぶ。
　物理サイドリンク制御チャネルであるＰＳＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｓｉｄｅｌｉｎｋ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ＣＨａｎｎｅｌ）は、サイドリンク通信及びＶ２Ｘサイドリンク通信のために、ＵＥ１１０からの制御情報を運ぶ。
　物理サイドリンク共有チャネルであるＰＳＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｓｉｄｅｌｉｎｋ　Ｓｈａｒｅｄ　ＣＨａｎｎｅｌ）は、サイドリンク通信及びＶ２Ｘサイドリンク通信のために、ＵＥ１１０からのデータを運ぶ。
　物理サイドリンクフィードバックチャネルであるＰＳＦＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｓｉｄｅｌｉｎｋ　Ｆｅｅｄｂａｃｋ　ＣＨａｎｎｅｌ）は、ＰＳＳＣＨ送信を受信したＵＥ１１０から、ＰＳＳＣＨを送信したＵＥ１１０に、サイドリンク上でのＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ　Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｒｅｐｅａｔ　ｒｅＱｕｅｓｔ）フィードバックを運ぶ。
　次に、ＳＬに用いられるトランスポートチャネルについて説明する。
　サイドリンク報知チャネルであるＳＬ－ＢＣＨ（Ｓｉｄｅｌｉｎｋ　Ｂｒｏａｄｃａｓｔ　ＣＨａｎｎｅｌ）は、予め決められたトランスポートフォーマットを有し、物理チャネルであるＰＳＢＣＨにマッピングされる。
　サイドリンクディスカバリチャネルであるＳＬ－ＤＣＨ（Ｓｉｄｅｌｉｎｋ　Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ　ＣＨａｎｎｅｌ）は、固定サイズの予め決められたフォーマットの周期的報知送信を有する。また、ＳＬ－ＤＣＨは、ＵＥ自動リソース選択と、ｇＮＢ１５０によってスケジュールされたリソースアロケーションの両方をサポートする。ＵＥ自動リソース選択では、衝突リスクが有り、ＵＥ１１０がｇＮＢ１５０によって個別リソースをアロケーションされたときは、衝突は起こらない。また、ＳＬ－ＤＣＨは、ＨＡＲＱコンバイニングをサポートするが、ＨＡＲＱフィードバックはサポートしない。ＳＬ－ＤＣＨは、物理チャネルであるＰＳＤＣＨにマッピングされる。
　サイドリンク共有チャネルであるＳＬ－ＳＣＨ（ＳｉｄｅＬｉｎｋ　Ｓｈａｒｅｄ　ＣＨａｎｎｅｌ）は、報知送信をサポートする。ＳＬ－ＳＣＨは、ＵＥ自動リソース選択と、ｇＮＢ１５０によってスケジュールされたリソースアロケーションの両方をサポートする。ＵＥ自動リソース選択では、衝突リスクが有り、ＵＥ１１０がｇＮＢ１５０によって個別リソースをアロケーションされたときは、衝突は起こらない。また、ＳＬ－ＳＣＨは、ＨＡＲＱコンバイニングをサポートするが、ＨＡＲＱフィードバックはサポートしない。また、ＳＬ－ＳＣＨは、送信電力、変調又はコーディングを変えることによって、動的リンクアダプテーションをサポートする。ＳＬ－ＳＣＨは、物理チャネルであるＰＳＳＣＨにマッピングされる。
　次に、ＳＬに用いられる論理チャネルについて説明する。
　サイドリンク報知制御チャネルであるＳＢＣＣＨ（Ｓｉｄｅｌｉｎｋ　Ｂｒｏａｄｃａｓｔ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ＣＨａｎｎｅｌ）は、一つのＵＥ１１０から他のＵＥ１１０にサイドリンクシステム情報を報知するためのサイドリンク用チャネルである。ＳＢＣＣＨは、トランスポートチャネルであるＳＬ－ＢＣＨにマッピングされる。
　サイドリンクトラフィックチャネルであるＳＴＣＨ（Ｓｉｄｅｌｉｎｋ　Ｔｒａｆｆｉｃ　ＣＨａｎｎｅｌ）は、一つのＵＥ１１０から他のＵＥ１１０にユーザ情報を送信するための、１対多のサイドリンク用トラフィックチャネルである。ＳＴＣＨは、サイドリンク通信能力を有するＵＥ１１０と、Ｖ２Ｘサイドリンク通信能力を有するＵＥ１１０によってのみ用いられる。２つのサイドリンク通信能力を有するＵＥ１１０間の１対１通信もまたＳＴＣＨで実現される。ＳＴＣＨは、トランスポートチャネルであるＳＬ－ＳＣＨにマッピングされる。
　サイドリンク制御チャネルであるＳＣＣＨ（Ｓｉｄｅｌｉｎｋ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ＣＨａｎｎｅｌ）は、一つのＵＥ１１０から他のＵＥ１１０に制御情報を送信するためのサイドリンク用制御チャネルである。ＳＣＣＨは、トランスポートチャネルであるＳＬ－ＳＣＨにマッピングされる。
　３ＧＰＰでは、ＮＲにおいてもＶ２Ｘ通信をサポートすることが検討されている。ＮＲにおけるＶ２Ｘ通信の検討が、ＬＴＥシステム及びＬＴＥ－Ａシステムを基にして進められているが、以下の点でＬＴＥシステム及びＬＴＥ－Ａシステムからの変更および追加が行われている。
　ＬＴＥでは、ＳＬ通信は、ブロードキャストのみであった。ＮＲでは、ＳＬ通信として、ブロードキャストに加え、ユニキャストとグループキャストのサポートが検討されている。
　ユニキャスト通信又はグループキャスト通信では、ＨＡＲＱのフィードバックであるＡｃｋ（ＡＣＫｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）若しくはＮａｃｋ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ　ＡＣＫｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）、又は、ＣＳＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ　Ｓｔａｔｅ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）報告等のサポートが検討されている。
　ＳＬ通信で、ブロードキャストに加え、ユニキャストとグループキャストをサポートするため、ＰＣ５－Ｓシグナリングのサポートが検討されている。例えば、ＳＬ、言い換えると、ＰＣ５通信を実施するためのリンクを確立するため、ＰＣ５－Ｓシグナリングが実施される。そのリンクは、Ｖ２Ｘレイヤで実施され、レイヤ２リンクとも称される。
　また、ＳＬ通信において、ＲＲＣシグナリングのサポートが検討されている。ＳＬ通信におけるＲＲＣシグナリングを、ＰＣ５　ＲＲＣシグナリングとも称する。例えば、ＰＣ５通信を行うＵＥ１１０間で、ＵＥ１１０のケーパビリティを通知すること、及び、ＰＣ５通信を用いてＶ２Ｘ通信を行うためのＡＳレイヤの設定等を通知することが提案されている。
　Ｕ２Ｕリレーは、サイドリンクディスカバリメッセージによって近接するサイドリンク通信が可能なＵＥ１１０のリスト情報を保持する。そのＵ２Ｕリレーは、ＵＥ１１０が送信するサイドリンクディスカバリメッセージに、通信可能なＵＥ１１０の情報を付加してもよい。
　Ｕ２Ｎリレーは、接続する基地局１３０の識別子（例えば、セルＩＤ）を把握する。そのＵ２Ｎリレーは、ＵＥ１１０が送信するサイドリンクディスカバリメッセージに、セルＩＤ情報が付加されてもよい。また、Ｕ２Ｕリレーは、通信可能な範囲にＵ２Ｎリレーが存在し、そのＵ２ＮリレーがセルＩＤ情報を付加してサイドリンクディスカバリメッセージを送信している場合は、そのＵ２Ｕリレーは、通信可能なＵＥ情報に、そのＵ２ＮリレーからのセルＩＤ情報を付加したサイドリンクディスカバリメッセージを送信してもよい。
　例えば、図８に示されているＵ２Ｎリレー１１０＃２（仮に、ＵＥ＿Ａと称する）は、通信可能な他のＵＥ１１０又は基地局情報として｛ CELL(‘gNB’) ｝というサイドリンクディスカバリメッセージを送信し、メッセージを受信したＵ２Ｕリレー１１０＃３（仮にＵＥ＿Ｂと称する）は、通信可能なＵＥ１１０の情報として { UE_A(CELL(‘gNB’))} というサイドリンクディスカバリメッセージを送信する。そのＵＥ＿Ｂのメッセージを受信したリモートＵＥ１１０＃１は、ＵＥ＿ＢからＵＥ＿Ａ経由のリレー２段によるマルチホップリレー方式で基地局１３０のｇＮＢ１５０に接続できることを認識可能である。
　リモートＵＥ１１０＃１が、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態、言い換えると、何れの基地局１３０とも接続していない場合、そのリモートＵＥ１１０＃１は、ＢＣＨを受信してシステム情報を取得した後、ランダムアクセスを実施して基地局１３０への直接接続を試みる。基地局１３０への直接通信が不可能な場合、予めリモートＵＥ１１０＃１に設定された、又は、以前に基地局１３０との接続を行った際に基地局１３０からの指示で設定されたサイドリンク通信のパラメータに従って、サイドリンク通信が許可されていればサイドリンクディスカバリメッセージを送信して周囲のリレーＵＥ１１０を介して基地局１３０との接続を試みる。リモートＵＥ１１０＃１は、基地局１３０への複数のパス候補を発見した場合は、直接サイドリンク通信するリレーＵＥ１１０との電波強度を考慮してパスを選択してもよく、又は、基地局１３０までのリレー段数が最も少ないパスを選択してもよい。
　なお、以下では、Ｕ２Ｎリレーを、第１の移動端末装置ともいい、Ｕ２Ｕリレーを、第２の移動端末装置ともいい、リモートＵＥを第３の移動端末装置ともいう。
　また、複数のリレーを経由する通信経路をマルチホップリレー通信経路ともいい、一つのリレーを経由する通信経路をシングルホップリレー通信経路ともいう。
　図８は、基地局１３０＃１と直接通信をしているリモートＵＥ１１０＃１が、Ｕ２Ｎリレー１１０＃２と、Ｕ２Ｕリレー１１０＃３とを介したマルチホップリレー通信にパススイッチする例を示す概略図である。
　また、図９は、図８に示されている例におけるパススイッチ手順を示すシーケンス図である。
　まず、リモートＵＥ１１０＃１のＡＰ部１２０は、端末側通信部１１１を介して、基地局１３０とＵｕインタフェースにて直接接続をして通信可能な状態となっている（Ｓ１０）。ここでは、基地局１３０の５ＧＣ通信部１４１が、局側通信部１３１を介して、リモートＵＥ１１０＃１と通信している。
　次に、基地局１３０の制御部１４５は、プロトコル処理部１４４及び局側通信部１３１を介して、周期的に、又は、リモートＵＥ１１０＃１との通信状態、例えば、受信電力の低下をトリガとして、リモートＵＥ１１０＃１に対してサイドリンクディスカバリを実施する指示を行う（Ｓ１１）。
　次に、リモートＵＥ１１０＃１の制御部１２２は、プロトコル処理部１２１及び端末側通信部１１１を介して、サイドリングディスカバリを実施して、近接するリレーＵＥ１１０を探す（Ｓ１２）。ここで、近接するＵ２Ｕリレー１１０＃３の制御部１２２は、プロトコル処理部１２１及び端末側通信部１１１を介して、事前にサイドリンクディスカバリを実施し（Ｓ１３）、Ｕ２Ｎリレー１１０＃２を見つけていると仮定する。このような場合、リモートＵＥ１１０＃１の制御部１２２は、プロトコル処理部１２１及び端末側通信部１１１を介して、リモートＵＥ１１０＃１からはＵ２Ｎリレー１１０＃２は直接通信可能な範囲の外にいるが、Ｕ２Ｕリレー１１０＃３からのサイドリンクディスカバリメッセージでＵ２Ｕリレー１１０＃３を介し、Ｕ２Ｎリレー１１０＃２と、更にＵ２Ｎリレー１１０＃２が接続している基地局１３０と通信可能であることを検知する。
　そして、リモートＵＥ１１０＃１の制御部１２２は、プロトコル処理部１２１及び端末側通信部１１１を介して、上記のサイドリンクディスカバリで得たパス情報を基地局１３０に報告する（Ｓ１４）。これにより、基地局１３０の制御部１４５は、代替パスとして、上記の通信経路が存在することを把握する。
　次に、基地局１３０の制御部１４５は、プロトコル処理部１４４及び局側通信部１３１を介して、リモートＵＥ１１０＃１に対して、基地局１３０との通信品質、例えば、ＲＳＲＰと、Ｕ２Ｕリレーからの電波受信状態、例えばＳＬ－ＲＳＲＰとを測定するよう指示し、リモートＵＥ１１０＃１の制御部１２２は、プロトコル処理部１２１及び端末側通信部１１１を介して、その測定結果である通信品質レポートを基地局１３０に報告する（Ｓ１５）。
　次に、基地局１３０の制御部１４５は、プロトコル処理部１４４及び局側通信部１３１を介して、通信品質レポートを受け取り、その通信品質レポートをチェックし、通信品質が悪化した場合に、上記の通信経路におけるリレー１１０＃３、１１０＃２を介したパスにパススイッチすることを決定する（Ｓ１６）。なお、通信品質レポートで示される値が、予め定められた閾値を超えた場合、又は、下回る場合に、通信品質が悪化したと判断すればよい。
　次に、基地局１３０の制御部１４５は、プロトコル処理部１４４及び局側通信部１３１を介して、リモートＵＥ１１０＃１に対してＲＲＣ　Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　ｍｅｓｓａｇｅを送信して、リレー１１０＃３、１１０＃２を介したパスにパススイッチするよう指示する（Ｓ１７）。
　パススイッチ中のデータロスを回避するため、基地局１３０側では、制御部１４５がパススイッチの実施を決定した後にデータ送信を中断し、リモートＵＥ１１０＃１側では、そのＲＲＣ　Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　ｍｅｓｓａｇｅを受信した後、制御部１２２がデータ送信を中断する（Ｓ１８）。この際、送信中のデータ及び新たに上位レイヤから要求された送信データは、バッファされて、その送信は保留される。
　そして、リモートＵＥ１１０＃１の制御部１２２は、プロトコル処理部１２１及び端末側通信部１１１を介して、Ｕ２Ｕリレー１１０＃３に対して、サイドリンク通信の要求であるＤｉｒｅｃｔ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｒｅｑｕｅｓｔを送信し、Ｕ２Ｕリレー１１０＃３及びＵ２Ｎリレー１１０＃２を通じて基地局１３０と通信したいことを通知、サイドリンク通信を確立する（Ｓ１９）。
　この時、Ｕ２Ｕリレー１１０＃３と、Ｕ２Ｎリレー１１０＃２との間でサイドリンク通信が行われていない場合には、Ｕ２Ｕリレー１１０＃３の制御部１２２は、プロトコル処理部１２１及び端末側通信部１１１を介して、Ｕ２Ｎリレー１１０＃２に、Ｄｉｒｅｃｔ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｒｅｑｕｅｓｔを送信し、サイドリンク通信を確立する（Ｓ２０）。なお、新しいパスを確立する前に、古いパス（この例では、Ｕｕインタフェース接続）がリリースされてもよい。
　以上により、リレー１１０＃３、１１０＃２を介した新しい通信経路が確立し、リモートＵＥ１１０＃１の制御部１２２は、プロトコル処理部１２１及び端末側通信部１１１を介して、新しいパスを経由して基地局１３０にＲＲＣ　Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　Ｃｏｍｐｌｅｔｅメッセージを送信する（Ｓ２１）。この時、リモートＵＥ＃１の制御部１２２は、基地局１３０とのＵｕインタフェースをまだ保持している場合、不要であれば、これをリリースしてもよい。ＲＲＣ　Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　Ｃｏｍｐｌｅｔｅメッセージの送信後に、ステップＳ１８で基地局１３０及びリモートＵＥ１１０＃１で中断されたデータ送信が新しい通信経路を用いて再開される。
　図８及び図９によれば、第５世代移動通信システムの規格に対応した通信システム１００において、Ｕ２Ｎリレー１１０＃２は、基地局１３０と通信可能な範囲に存在する場合に、基地局１３０を識別するための基地局識別情報を含むサイドリンクディスカバリメッセージである第１のサイドリンクディスカバリメッセージを送信する。Ｕ２Ｕリレー１１０＃３は、Ｕ２Ｎリレー１１０＃２と通信可能な範囲に存在し、かつ、基地局１３０とは通信不可能な範囲に存在する場合に、第１のサイドリンクディスカバリメッセージを受信して、その第１のサイドリンクディスカバリメッセージに基づいて、Ｕ２Ｎリレー１１０＃２を識別するための移動端末装置識別情報及び基地局識別情報を含むサイドリンクディスカバリメッセージである第２のサイドリンクディスカバリメッセージを送信する。リモートＵＥ１１０＃１は、Ｕ２Ｕリレー１１０＃３と通信可能な範囲に存在し、かつ、基地局１３０及びＵ２Ｎリレー１１０＃２とは通信不可能な範囲に存在する場合には、第２のサイドリンクディスカバリメッセージを受信して、その第２のサイドリンクディスカバリメッセージに基づいて、Ｕ２Ｕリレー１１０＃３及びＵ２Ｎリレー１１０＃２を経由して基地局１３０と通信を行う通信経路であるマルチホップリレー通信経路の確立を実行する。具体的には、リモートＵＥ１１０＃１は、基地局１３０と通信可能な範囲から、基地局１３０及びＵ２Ｎリレー１１０＃２とは通信不可能な範囲に移動した場合に、マルチホップリレー通信経路への切り替えを実行する。
　特に、Ｕ２Ｕリレー１１０＃３は、第５世代移動通信システムの規格に対応し、基地局１３０と通信可能な範囲に存在する別の移動端末装置であるＵ２Ｎリレー１１０＃２が送信した、基地局１３０を識別するための基地局識別情報を含むサイドリンクディスカバリメッセージである第１のサイドリンクディスカバリメッセージを受信する通信部である端末側通信部１１１と、Ｕ２Ｎリレー１１０＃２と通信可能な範囲に存在し、かつ、基地局１３０とは通信不可能な範囲に存在する場合に、第１のサイドリンクディスカバリメッセージに基づいて、Ｕ２Ｎリレー１１０＃２を識別するための移動端末装置識別情報及び基地局識別情報を含むサイドリンクディスカバリメッセージである第２のサイドリンクディスカバリメッセージを端末側通信部１１１に送信させる制御部１２２とを備える。
　なお、何らかの原因で、Ｕ２Ｕリレー１１０＃３及びＵ２Ｎリレー１１０＃２を介した通信が確立できない場合がある。通常のＵｕインタフェースの基地局間ハンドオーバでは、ＲＡＣＨ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　ＣＨａｎｎｅｌ）送信をするので、規定のＲＡＣＨ送信回数を超えたことでハンドオーバの失敗を検知できるが、以上のパススイッチでは、ＲＡＣＨ送信は行わないので、復帰する為の手順が存在しない。
　このような課題を解決する方法として、例えばＵＥ１１０は、パススイッチ用のタイマーを備える。
　そのようなタイマーは、ＲＲＣ　Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎメッセージを受信した場合に、時間設定及び計時をスタートする。新しい通信経路が確立されて、ＲＲＣ　Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　Ｃｏｍｐｌｅｔｅメッセージを送信する際に、リモートＵＥ１１０＃１は、タイマーをストップする。設定された時間が経過した場合は、リモートＵＥ１１０＃１は、通信不可（例えば、パススイッチの失敗）と判断することができ、必要に応じてＵｕインタフェースによる再接続を試みる。また、リモートＵＥ１１０＃１は、元のＵｕインタフェースを通じて基地局１３０に対してＨＯＦ（ＨａｎｄＯｖｅｒ　Ｆａｉｌｕｒｅ）を送信してもよい。リモートＵＥ１１０＃１は、パススイッチを試みた通信経路に何らかの問題が存在する可能性があることを報告することになり、基地局１３０側で以降のパススイッチではそのパスを避けパススイッチの成功率を高めることができる。
　以上のようなタイマーにより、リモートＵＥ＃１は、マルチホップリレー通信経路への切り替えを開始してから、予め定められた期間が経過しても、マルチホップリレー通信経路への切り替えが完了しない場合には、通信経路の切替に失敗した切替エラーを検知することができる。そして、リモートＵＥ＃１は、切替エラーを検知した場合には、基地局１３０に直接接続する通信経路である直接通信経路の確立を実行すればよい。
変形例．
　上記の実施の形態１の逆のケース、言い換えると、Ｕ２Ｎリレー及びＵ２Ｕリレーを介したマルチホップリレー通信からＵｕインタフェースによる直接通信へのパススイッチが考えられる。実施の形態１の変形例として、このようなパススイッチの手順について説明する。
　なお、この変形例でも、通信システム１００は、実施の形態１と同様に、ＵＥ１１０と、基地局１３０と、５ＧＣ部１６０とを備えているものとする。そして、ＵＥ１１０、基地局１３０及び５ＧＣ部１６０も、それぞれ、実施の形態１と同様に構成されているものとする。
　図１０は、基地局１３０と、Ｕ２Ｎリレー１１０＃２及びＵ２Ｕリレー１１０＃３を介したマルチホップリレー通信をしているリモートＵＥ１１０＃１が、Ｕｕインタフェースを用いた直接通信にパススイッチする例を示す概略図である。
　また、図１１は、図１０に示されている例におけるパススイッチ手順を示すシーケンス図である。
　まず、リモートＵＥ１１０＃１のＡＰ部１２０は、端末側通信部１１１を介して、Ｕ２Ｎリレー１１０＃２及びＵ２Ｕリレー１１０＃３を経由して、基地局１３０と通信を行っている状態となっている（Ｓ３０）。ここでは、基地局１３０の５ＧＣ通信部１４１が、局側通信部１３１を介して、リモートＵＥ１１０＃１と通信している。
　次に、基地局１３０の制御部１４５は、図９のステップＳ１５と同様に、プロトコル処理部１４４及び局側通信部１３１を介して、リモートＵＥ１１０＃１に対して、基地局１３０との通信品質、例えば、ＲＳＲＰと、Ｕ２Ｕリレー１１０＃３からの電波受信状態、例えばＳＬ－ＲＳＲＰとを測定するよう指示し、リモートＵＥ１１０＃１の制御部１２２は、プロトコル処理部１２１及び端末側通信部１１１を介して、その測定結果である通信品質レポートを基地局１３０に報告する（Ｓ３１）。
　ここでは、リモートＵＥ１１０＃１が基地局１３０に近づき通信範囲内に入ったものとする。そして、リモートＵＥ１１０＃１の制御部１２２は、例えば、基地局１３０からの電波のＲＳＲＰが一定値以上となった場合に、プロトコル処理部１２１及び端末側通信部１１１を介して、在圏となったことを基地局１３０に報告する（Ｓ３２）。
　次に、基地局１３０の制御部１４５は、プロトコル処理部１４４及び局側通信部１３１を介して、通信品質レポートを受け取り、その通信品質レポートをチェックし、Ｕｕインタフェースを用いた直接通信にパススイッチすることを決定する（Ｓ３３）。
　次に、基地局１３０の制御部１４５は、プロトコル処理部１４４及び局側通信部１３１を介して、リモートＵＥ１１０＃１に対してＲＲＣ　Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　ｍｅｓｓａｇｅを送信して、Ｕｕインタフェースを用いた直接通信にパススイッチするよう指示する（Ｓ３４）。
　パススイッチ中のデータロスを回避するため、基地局１３０側では、制御部１４５がパススイッチの実施を決定した後にデータ送信を中断し、リモートＵＥ１１０＃１側では、そのＲＲＣ　Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　ｍｅｓｓａｇｅを受信した後、制御部１２２がデータ送信を中断する。この際、送信中のデータ及び新たに上位レイヤから要求された送信データは、バッファされて、その送信は保留される。
　次に、リモートＵＥ１１０＃１の制御部１２２は、基地局１３０との通常の通信開始と同様に、プロトコル処理部１２１及び端末側通信部１１１を介して、ＲＡＣＨを基地局に送信し、ランダムアクセス処理を実施してＵｕインタフェースを用いた直接通信を確立する（Ｓ３５）。
　この時、サイドリンク通信がまだ保持されており、そのようなサイドリンク通信が不要となった場合は、リモートＵＥ１１０＃１と、Ｕ２Ｕリレー１１０＃３との間のＰＣ５接続、及び、Ｕ２Ｕリレー１１０＃３と、Ｕ２Ｎリレー１１０＃２との間のＰＣ５接続がリリースされてもよい（Ｓ３６、Ｓ３７）。
　以上により、リモートＵＥ１１０＃１と、基地局１３０との間に、Ｕｕインタフェースを用いた新しい通信経路が確立し、リモートＵＥ１１０＃１の制御部１２２は、プロトコル処理部１２１及び端末側通信部１１１を介して、新しいパスを経由して基地局１３０にＲＲＣ　Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　Ｃｏｍｐｌｅｔｅメッセージを送信する（Ｓ３８）。
　言い換えると、変形例では、リモートＵＥ１１０＃１は、基地局１３０と通信可能な範囲に移動した場合には、基地局１３０との通信品質を示す通信品質レポートを基地局１３０に送ることで、基地局１３０に直接接続する通信経路である直接通信経路への切り替えを実行する。
　何らかの原因で、リモートＵＥ１１０＃１と、基地局１３０との間に、Ｕｕインタフェースを用いた通信を確立できない場合がある。通常の基地局１３０間のハンドオーバで使用されるＴ３０４タイマーを利用して、基地局１３０の制御部１４５がパススイッチの失敗を検知してもよい。また、基地局１３０間ハンドオーバ・フェイラー処理と分離する為に、実施の形態１で説明したパススイッチ監視用のタイマーをリモートＵＥ１１０＃１に設けて、そのタイマーが利用されてもよい。その場合、タイマーの停止条件をランダムアクセス処理の成功した時点としてもよい。
実施の形態２．
　実施の形態１において複数のリモートＵＥが存在した場合、同じ電波条件下のもとでは同一のＵ２Ｕリレー又はＵ２Ｎリレーに通信経路が集中してしまい、Ｕ２Ｕリレー又はＵ２Ｎリレーのハードウェア及び無線リソースを逼迫し伝送速度の低下等の性能低下を招く可能性がある。
　実施の形態２では、そのような問題について解決する。
　図１に示されているように、実施の形態２に係る通信システム２００は、ＵＥ２１０と、基地局２３０と、５ＧＣ部１６０とを備える。
　実施の形態２に係る通信システム２００の５ＧＣ部１６０は、実施の形態１に係る通信システム１００の５ＧＣ部１６０と同様である。
　図２に示されているように、実施の形態２におけるＵＥ２１０は、端末側通信部１１１と、ＡＰ部１２０と、プロトコル処理部１２１と、制御部２２２とを備える。
　実施の形態２におけるＵＥ２１０の端末側通信部１１１、ＡＰ部１２０及びプロトコル処理部１２１は、実施の形態１におけるＵＥ１１０の端末側通信部１１１、ＡＰ部１２０及びプロトコル処理部１２１と同様である。
　実施の形態２における制御部２２２は、実施の形態１における制御部１２２と同様の処理を行う他、実施の形態２では、以下の処理を行う。
　制御部２２２は、ＵＥ２１０がＵ２Ｕリレー又はＵ２Ｎリレーとして機能する場合に、サイドリンク通信にて接続し、リレー機能を提供しているリモートＵＥ又は自身以外のリレーＵＥを常に把握し、その数をカウントする。
　そして、制御部２２２は、ＵＥ２１０がＵ２Ｕリレー又はＵ２Ｎリレーとして機能する場合に、上記のようにカウントした数を示す台数データ、上記のようにカウントした数を指標化した台数データ、又は、上記のようにした数に、リレーＵＥのＬ２処理リソースの余剰状態情報を併せて指標化した台数データを、プロトコル処理部１２１及び端末側通信部１１１を介して、サイドリンクディスカバリメッセージに付加して送信する。なお、以降においては、上記のような台数データをコンジェスチョン情報と称する。
　また、制御部２２２は、ＵＥ２１０がＵ２Ｕリレーとして機能する場合に、他のＵ２Ｕリレー又はＵ２Ｎリレーからサイドリンクディスカバリメッセージを受信すると、そのメッセージに含まれる到達可能なＵＥの情報と、リレーＵＥに紐づけられているコンジェスチョン情報とを読み取り、基地局２３０へ送信するサイドリンクディスカバリメッセージに追加する。
　さらに、制御部２２２は、ＵＥ２１０がリモートＵＥとして機能する場合に、図９のステップＳ１４において到達可能なリレーＵＥ及び基地局２３０までのパス情報と、各リレーＵＥに紐づけられたコンジェスチョン情報とを受信し、図９のステップＳ１４において、パス情報を基地局２３０に報告する際に、通信経路上のリレーＵＥのコンジェスチョン情報を併せて報告する。
　図４に示されているように実施の形態２における基地局２３０は、局側通信部１３１と、通信処理部１４０と、プロトコル処理部１４４と、制御部２４５とを備える。
　実施の形態２における基地局２３０の局側通信部１３１、通信処理部１４０及びプロトコル処理部１４４は、実施の形態１における基地局１３０の局側通信部１３１、通信処理部１４０及びプロトコル処理部１４４と同様である。
　実施の形態２における制御部２４５は、局側通信部１３１及びプロトコル処理部１４４を介して、ＵＥ２１０から送られてくるコンジェスチョン情報を取得することで、候補となる代替パスの通信経路上にあるリレーＵＥ２１０の負荷状態を知ることができる。これにより、制御部２４５は、リレーＵＥ２１０の負荷が高い場合、例えば、コンジェスチョン情報がある一定以上の数値を示す場合は、そのリレーＵＥ２１０の通信経路を選択しない。これにより、実施の形態２では、リソース負荷の集中を回避して効率的な通信経路の確立が可能となる。
　また、基地局２３０の制御部２４５は、在圏又はリレーによって接続されているＵＥ２１０に対して定期的にコンジェスチョン情報を報告するよう要求し、得られたコンジェスチョン情報を蓄積することによって、パススイッチのみならず新規リモートＵＥ２１０が接続を要求した際にリソース負荷が少ない最適なパスを決定することが可能である。
　なお、リレーＵＥ２１０として機能するＵＥ２１０の制御部２４５は、基地局２３０とのＰＤＵセッションを有する場合は、コンジェスチョン情報を直接基地局２３０に報告してもよい。
　また、リモートＵＥ２１０として機能するＵＥ２１０が、パススイッチではなく、基地局２３０とは接続していない状態で通常のサイドリンク通信を開始する為にサイドリンクディスカバリメッセージの送受信を実施した際にも、基地局２３０の制御部２４５は、コンジェスチョン情報を得ることができる。基地局２３０の制御部２４５は、得られたコンジェスチョン情報を基に接続先のＵＥ２１０又はパスを決定してもよい。
　以上のように、実施の形態２では、Ｕ２Ｎリレー２１０＃２は、第１のサイドリンクディスカバリメッセージに、Ｕ２Ｎリレー２１０＃２に接続されているＵＥ２１０の数を示すことのできるデータである第１のデータを含める。Ｕ２Ｕリレー２１０＃３は、第２のサイドリンクディスカバリメッセージに、Ｕ２Ｕリレー２１０＃３に接続されているＵＥ２１０の数を示すことのできる第２のデータ及びＵ２Ｎリレー２１０＃２からの第１のデータを含める。そして、リモートＵＥ２１０＃１は、第１のデータ及び第２のデータを基地局２３０に送る。これにより、基地局２３０は、リソース負荷の少ない通信経路を決定することができる。
実施の形態３．
　マルチホップリレー方式において通信経路上のリレーの段数が多いと通信遅延を増大させるため、リレーの段数は少ないほどよい。このため、より少ないリレー段数に動的にパススイッチすることが望ましい。しかし、リレーを含む多数の端末装置が移動している状態では頻繁にパススイッチが発生してしまい基地局での処理量の増大が問題となる。
　実施の形態３は、以上のような問題を解決する。
　図１に示されているように、実施の形態３に係る通信システム３００は、ＵＥ２１０と、基地局２３０と、５ＧＣ部１６０とを備える。
　実施の形態３に係る通信システム３００の５ＧＣ部１６０は、実施の形態１に係る通信システム１００の５ＧＣ部１６０と同様である。
　図２に示されているように、実施の形態３におけるＵＥ３１０は、端末側通信部１１１と、ＡＰ部１２０と、プロトコル処理部１２１と、制御部３２２とを備える。
　実施の形態３におけるＵＥ３１０の端末側通信部１１１、ＡＰ部１２０及びプロトコル処理部１２１は、実施の形態１におけるＵＥ１１０の端末側通信部１１１、ＡＰ部１２０及びプロトコル処理部１２１と同様である。
　実施の形態３における制御部３２２は、実施の形態１の制御部１２２とほぼ同様の処理を行うが、後述する図１３で説明するような処理を行う。
　図４に示されているように実施の形態３における基地局３３０は、局側通信部１３１と、通信処理部１４０と、プロトコル処理部１４４と、制御部３４５とを備える。
　実施の形態３における基地局３３０の局側通信部１３１、通信処理部１４０及びプロトコル処理部１４４は、実施の形態１における基地局１３０の局側通信部１３１、通信処理部１４０及びプロトコル処理部１４４と同様である。
　実施の形態３における制御部３４５は、実施の形態１の制御部１４５とほぼ同様の処理を行うが、後述する図１３で説明するような処理を行う。
　図１２は、一つのＵ２Ｕリレー３１０＃３及び一つのＵ２Ｎリレー３１０＃２を介して基地局３３０と通信しているリモートＵＥ３１０＃１がＵ２Ｎリレー３１０＃２に接近したため、リモートＵＥ３１０＃１と、Ｕ２Ｎリレー３１０＃２とが直接通信できる状態となり、パススイッチを実施してリレー段数を削減する例を示す概略図である。
　また、図１３は、図１２に示されている例におけるパススイッチ手順を示すシーケンス図である。
　まず、リモートＵＥ３１０＃１のＡＰ部１２０は、端末側通信部１１１を介して、Ｕ２Ｎリレー３１０＃２及びＵ２Ｕリレー３１０＃３を経由して、基地局３３０と通信可能な状態となっている（Ｓ４０）。ここでは、基地局３３０の５ＧＣ通信部１４１が、局側通信部１３１を介して、リモートＵＥ３１０＃１と通信している。
　基地局３３０の制御部３４５は、Ｕ２Ｎリレー３１０＃２に周期的にサイドリンクディスカバリを実施するよう指示する（Ｓ４１）。
　Ｕ２Ｎリレー３１０＃２の制御部３２２は、サイドリンクディスカバリを実施して、リモートＵＥ３１０＃１が通信可能範囲内に入ったことを検知する（Ｓ４２）。Ｕ２Ｎリレー３１０＃２の制御部３２２は、前回サイドリンクディスカバリを実施した時の結果を保持することで、新たに通信可能範囲に入ったＵＥ３１０を認識することができる。
　Ｕ２Ｎリレー３１０＃２の制御部３２２は、例えば、無線ベアラ情報によって自身が中継する通信の終端となるリモートＵＥ３１０＃１を把握している。ステップＳ４２において、新しく通信可能範囲に入ったＵＥ３１０が通信を中継しているリモートＵＥ３１０＃１のリストにある場合は、Ｕ２Ｎリレー３１０＃２の制御部３２２は、Ｕ２Ｕリレー３１０＃３を介さない直接通信にパススイッチすること決定する（Ｓ４３）。なお、制御部３２２は、パススイッチの決定にはリモートＵＥ３１０＃１との通信状態、例えば、ＳＬ－ＲＳＲＰを考慮してもよい。
　次に、Ｕ２Ｎリレー３１０＃２の制御部３２２は、プロトコル処理部１２１及び端末側通信部１１１を介して、リモートＵＥ３１０＃１にＤｉｒｅｃｔ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを送信して（Ｓ４４）、サイドリンク通信を確立する（Ｓ４５）。
　次に、Ｕ２Ｎリレー３１０＃２の制御部３２２は、プロトコル処理部１２１及び端末側通信部１１１を介して、基地局３３０に「パススイッチリクエスト」メッセージを送信して、Ｕ２Ｎリレー３１０＃２と、リモートＵＥ３１０＃１との直接通信に切り替えることを要求する（Ｓ４６）。
　次に、基地局３３０の制御部３４５は、パススイッチを了知し、必要に応じて、プロトコル処理部１４４及び局側通信部１３１を介して、元の通信経路でＲＲＣ　Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　Ｍｅｓｓａｇｅを送信する（Ｓ４７）。
　ここで、Ｕ２Ｎリレー３１０＃２の制御部３２２及びＵ２Ｕリレー３１０＃３の制御部３２２、並びに、Ｕ２Ｕリレー３１０＃３の制御部３２２及びリモートＵＥ３１０＃１の制御部３２２は、不要になったＰＣ５通信をリリースしてもよい（Ｓ４８、Ｓ４９）。
　そして、リモートＵＥ３１０＃１の制御部３２２は、プロトコル処理部１２１及び端末側通信部１１１を介して、基地局３３０にＲＲＣ　Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　Ｃｏｍｐｌｅｔｅ　Ｍｅｓｓａｇｅを送信してパススイッチを完了する（Ｓ５０）。
　実施の形態３では、Ｕ２Ｎリレー３１０＃２は、リモートＵＥ３１０＃１がＵ２Ｎリレー３１０＃２と通信可能な範囲に移動した場合には、マルチホップリレー通信経路から、Ｕ２Ｕリレー３１０＃３を経由せずにＵ２Ｎリレー３１０＃２を経由する通信経路であるシングルホップリレー通信経路への切り替えを実行する。
　以上の手順により、Ｕ２Ｎリレー３１０＃２が自律的にパススイッチを行うことを判断することで、基地局３３０の処理負荷を増大させずに、より効率的な通信経路選択を行うことが可能となる。
　なお、実施の形態３は、実施の形態１に基づいて説明したが、実施の形態３において、実施の形態２で行われている動作が行われてもよい。
　１００，２００，３００　通信システム、　１１０，２１０，３１０　ＵＥ、　１１１　端末側通信部、　１１２　送信データバッファ部、　１１３　エンコーダ部、　１１４　変調部、　１１５　周波数変換部、　１１６　アンテナ、　１１７　復調部、　１１８　デコーダ部、　１２０　ＡＰ部、　１２１　プロトコル処理部、　１２２，２２２，３２２　制御部、　１３０，２３０，３３０　基地局、　１３１　局側通信部、　１３２　送信データバッファ部、　１３３　エンコーダ部、　１３４　変調部、　１３５　周波数変換部、　１３６　アンテナ、　１３７　復調部、　１３８　デコーダ部、　１４０　通信処理部、　１４４　プロトコル処理部、　１４５，２４５，３４５　制御部、　１６０　５ＧＣ部。

Claims (9)

  1. 　基地局と、第１の移動端末装置と、第２の移動端末装置と、第３の移動端末装置とを備え、第５世代移動通信システムの規格に対応した通信システムであって、
    　前記第１の移動端末装置は、前記基地局と通信可能な範囲に存在する場合に、前記基地局を識別するための基地局識別情報を含むサイドリンクディスカバリメッセージである第１のサイドリンクディスカバリメッセージを送信し、
    　前記第２の移動端末装置は、前記第１の移動端末装置と通信可能な範囲に存在し、かつ、前記基地局とは通信不可能な範囲に存在する場合に、前記第１のサイドリンクディスカバリメッセージを受信して、前記第１のサイドリンクディスカバリメッセージに基づいて、前記第１の移動端末装置を識別するための移動端末装置識別情報及び前記基地局識別情報を含むサイドリンクディスカバリメッセージである第２のサイドリンクディスカバリメッセージを送信し、
    　前記第３の移動端末装置は、前記第２の移動端末装置と通信可能な範囲に存在し、かつ、前記基地局及び前記第１の移動端末装置とは通信不可能な範囲に存在する場合には、前記第２のサイドリンクディスカバリメッセージを受信して、前記第２のサイドリンクディスカバリメッセージに基づいて、前記第２の移動端末装置及び前記第１の移動端末装置を経由して前記基地局と通信を行う通信経路であるマルチホップリレー通信経路の確立を実行すること
    　を特徴とする通信システム。
  2. 　前記第３の移動端末装置は、前記基地局と通信可能な範囲から、前記基地局及び前記第１の移動端末装置とは通信不可能な範囲に移動した場合に、前記マルチホップリレー通信経路への切り替えを実行すること
    　を特徴とする請求項１に記載の通信システム。
  3. 　前記第３の移動端末装置は、前記マルチホップリレー通信経路への切り替えを開始してから、予め定められた期間が経過しても、前記マルチホップリレー通信経路への切り替えが完了しない場合には、通信経路の切替に失敗した切替エラーを検知すること
    　を特徴とする請求項２に記載の通信システム。
  4. 　前記第３の移動端末装置は、前記切替エラーを検知した場合には、前記基地局に直接接続する通信経路である直接通信経路の確立を実行すること
    　を特徴とする請求項３に記載の通信システム。
  5. 　前記第３の移動端末装置は、前記基地局と通信可能な範囲に移動した場合には、前記基地局との通信品質を示す通信品質レポートを前記基地局に送ることで、前記基地局に直接接続する通信経路である直接通信経路への切り替えを実行すること
    　を特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の通信システム。
  6. 　前記第１の移動端末装置は、前記第１のサイドリンクディスカバリメッセージに、前記第１の移動端末装置に接続されている移動端末装置の数を示すことのできるデータである第１のデータを含め、
    　前記第２の移動端末装置は、前記第２のサイドリンクディスカバリメッセージに、前記第２の移動端末装置に接続されている移動端末装置の数を示すことのできる第２のデータ及び前記第１のデータを含め、
    　前記第３の移動端末装置は、前記第１のデータ及び前記第２のデータを前記基地局に送ること
    　を特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の通信システム。
  7. 　前記第１の移動端末装置は、前記第３の移動端末装置が前記第１の移動端末装置と通信可能な範囲に移動した場合には、前記マルチホップリレー通信経路から、前記第２の移動端末装置を経由せずに前記第１の移動端末装置を経由する通信経路であるシングルホップリレー通信経路への切り替えを実行すること
    　を特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の通信システム。
  8. 　第５世代移動通信システムの規格に対応し、基地局と通信可能な範囲に存在する別の移動端末装置が送信した、前記基地局を識別するための基地局識別情報を含むサイドリンクディスカバリメッセージである第１のサイドリンクディスカバリメッセージを受信する通信部と、
    　前記別の移動端末装置と通信可能な範囲に存在し、かつ、前記基地局とは通信不可能な範囲に存在する場合に、前記第１のサイドリンクディスカバリメッセージに基づいて、前記別の移動端末装置を識別するための移動端末装置識別情報及び前記基地局識別情報を含むサイドリンクディスカバリメッセージである第２のサイドリンクディスカバリメッセージを前記通信部に送信させる制御部と、を備えること
    　を特徴する移動端末装置。
  9. 　コンピュータを、
    　第５世代移動通信システムの規格に対応し、基地局と通信可能な範囲に存在する別の移動端末装置が送信した、前記基地局を識別するための基地局識別情報を含むサイドリンクディスカバリメッセージである第１のサイドリンクディスカバリメッセージを受信する通信部、及び、
    　前記別の移動端末装置と通信可能な範囲に存在し、かつ、前記基地局とは通信不可能な範囲に存在する場合に、前記第１のサイドリンクディスカバリメッセージに基づいて、前記別の移動端末装置を識別するための移動端末装置識別情報及び前記基地局識別情報を含むサイドリンクディスカバリメッセージである第２のサイドリンクディスカバリメッセージを前記通信部に送信させる制御部、として機能させること
    　を特徴するプログラム。
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