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WO2014129465A1 - 通信制御方法、ユーザ端末及び基地局 - Google Patents

通信制御方法、ユーザ端末及び基地局 Download PDF

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WO2014129465A1
WO2014129465A1 PCT/JP2014/053796 JP2014053796W WO2014129465A1 WO 2014129465 A1 WO2014129465 A1 WO 2014129465A1 JP 2014053796 W JP2014053796 W JP 2014053796W WO 2014129465 A1 WO2014129465 A1 WO 2014129465A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
communication
cell
user terminal
signal
radio resource
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2014/053796
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
真人 藤代
空悟 守田
智春 山▲崎▼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP2015501463A priority Critical patent/JPWO2014129465A1/ja
Priority to US14/767,217 priority patent/US9826547B2/en
Priority to EP14753911.8A priority patent/EP2961239A4/en
Publication of WO2014129465A1 publication Critical patent/WO2014129465A1/ja
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Ceased legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/20—Control channels or signalling for resource management
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W8/00—Network data management
    • H04W8/005—Discovery of network devices, e.g. terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02—Terminal devices
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08—Access point devices

Definitions

  • the present invention relates to a communication control method, a user terminal, and a base station used in a mobile communication system that supports D2D communication.
  • D2D communication a plurality of adjacent user terminals (user terminal group) perform direct communication without going through the core network. That is, the data path of D2D communication does not go through the core network.
  • the data path of normal communication (cellular communication) of the mobile communication system passes through the core network.
  • the present invention provides a communication control method, a user terminal, and a base station that allow a plurality of cells to coordinately control D2D communication.
  • the communication control method is used in a mobile communication system that supports D2D communication, which is direct terminal-to-terminal communication in which a data path does not pass through a core network.
  • the first user terminal located in the first cell transmits a radio signal including a serving cell identifier for identifying the first cell
  • the second user cell is located in the second cell.
  • the communication control method is used in a mobile communication system that supports D2D communication that is direct terminal-to-terminal communication in which a data path does not pass through a core network.
  • the first user terminal located in the first cell transmits a radio signal including a serving cell identifier for identifying the first cell
  • the second user cell is located in the second cell.
  • the serving cell identifier included in the radio signal is transmitted from the second user terminal to the second cell.
  • the wireless signal is a discovery signal for discovering a nearby terminal that can be a communication partner of the D2D communication.
  • the scheduling information includes information on radio resources allocated to the D2D communication performed by the first user terminal and the second user terminal.
  • the scheduling information includes information on radio resources allocated to the D2D communication in the first cell and / or the second cell.
  • the radio resource is a radio resource that can be used for receiving a D2D communication signal in the D2D communication.
  • the radio resource is a radio resource that can be used for transmitting a D2D communication signal in the D2D communication.
  • wireless resource which can be used for transmission of the said D2D communication signal is used for reception of the said D2D communication signal in the said 1st cell and / or the said 2nd cell. Is within the range of possible radio resources.
  • the radio resource allocated to the D2D communication is a radio resource that can be used for transmission / reception of a control signal including information indicating the radio resource used for transmission / reception of user data in the D2D communication.
  • the D2D communication performed by the first user terminal and the second user terminal based on the shared scheduling information, the first cell and the second It further has step D which two cells control in cooperation.
  • one of the first user terminal and the second user terminal is an anchor terminal that can control the other user terminal in the D2D communication.
  • the first cell or the second cell transmits the control information of the D2D communication to the one user terminal operating as the anchor terminal.
  • the one user terminal that operates as the anchor terminal is connected to the serving cell of the one user terminal out of the first cell and the second cell. Inquiring whether the scheduling information determined by the user terminal is applicable, and based on the inquiry from the one user terminal in which the first cell and the second cell operate as the anchor terminal, Sharing scheduling information.
  • the first cell is managed by a first base station
  • the second cell is managed by a second base station.
  • one base station of the first base station and the second base station transmits the scheduling information to the other base station, whereby the first cell and the second base station are transmitted.
  • the scheduling information is shared by two cells.
  • the user terminal according to the first embodiment and the second embodiment is located in the first cell in a mobile communication system that supports D2D communication in which a data path does not pass through a core network and is direct inter-terminal communication.
  • the user terminal includes a transmission unit that transmits a discovery signal including a serving cell identifier that identifies the first cell and is a signal for discovery of a nearby terminal that can be a communication partner of the D2D communication.
  • User terminals according to the first embodiment and the second embodiment are located in the second cell in a mobile communication system that supports D2D communication in which a data path does not pass through a core network and is direct inter-terminal communication.
  • the user terminal is a serving cell identifier that is a signal for finding a nearby terminal that can be a communication partner of the D2D communication from another user terminal located in the first cell, and that identifies the first cell
  • a reception unit that receives a discovery signal including the transmission cell, and a transmission unit that transmits the serving cell identifier included in the discovery signal received by the reception unit to the second cell.
  • the base station manages the second cell in a mobile communication system that supports D2D communication in which a data path does not pass through a core network and is direct inter-terminal communication.
  • the base station receives a serving cell identifier for identifying a first cell in which the first user terminal is located from a second user terminal located in the second cell; and Based on the received serving cell identifier, scheduling information for controlling the D2D communication performed by the first user terminal and the second user terminal, and other base stations that manage the first cell And a shared control unit.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of an LTE system according to the first embodiment.
  • the LTE system includes a plurality of UEs (User Equipment) 100, an E-UTRAN (Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network) 10, and an EPC (Evolved Packet Core) 20.
  • the E-UTRAN 10 corresponds to a radio access network
  • the EPC 20 corresponds to a core network.
  • the E-UTRAN 10 and the EPC 20 constitute an LTE system network.
  • the UE 100 is a mobile communication device, and performs wireless communication with a connection destination cell (serving cell).
  • UE100 is corresponded to a user terminal.
  • the E-UTRAN 10 includes a plurality of eNBs 200 (evolved Node-B).
  • the eNB 200 corresponds to a base station.
  • the eNB 200 manages one or a plurality of cells, and performs radio communication with the UE 100 that has established a connection with the own cell.
  • “cell” is used as a term indicating a minimum unit of a radio communication area, and is also used as a term indicating a function of performing radio communication with the UE 100.
  • the eNB 200 has, for example, a radio resource management (RRM) function, a user data routing function, and a measurement control function for mobility control and scheduling.
  • RRM radio resource management
  • the EPC 20 includes a plurality of MME (Mobility Management Entity) / S-GW (Serving-Gateway) 300.
  • MME Mobility Management Entity
  • S-GW Serving-Gateway
  • the MME is a network node that performs various types of mobility control for the UE 100, and corresponds to a control station.
  • the S-GW is a network node that performs transfer control of user data, and corresponds to an exchange.
  • the EPC 20 configured by the MME / S-GW 300 accommodates the eNB 200.
  • the eNB 200 is connected to each other via the X2 interface.
  • the eNB 200 is connected to the MME / S-GW 300 via the S1 interface.
  • FIG. 2 is a block diagram of the UE 100.
  • the UE 100 includes an antenna 101, a radio transceiver 110, a user interface 120, a GNSS (Global Navigation Satellite System) receiver 130, a battery 140, a memory 150, and a processor 160.
  • the memory 150 and the processor 160 constitute a control unit.
  • the UE 100 may not have the GNSS receiver 130.
  • the memory 150 may be integrated with the processor 160, and this set (that is, a chip set) may be used as the processor 160 '.
  • the antenna 101 and the wireless transceiver 110 are used for transmitting and receiving wireless signals.
  • the antenna 101 includes a plurality of antenna elements.
  • the radio transceiver 110 converts the baseband signal output from the processor 160 into a radio signal and transmits it from the antenna 101. Further, the radio transceiver 110 converts a radio signal received by the antenna 101 into a baseband signal and outputs the baseband signal to the processor 160.
  • the user interface 120 is an interface with a user who owns the UE 100, and includes, for example, a display, a microphone, a speaker, and various buttons.
  • the user interface 120 receives an operation from the user and outputs a signal indicating the content of the operation to the processor 160.
  • the GNSS receiver 130 receives a GNSS signal and outputs the received signal to the processor 160 in order to obtain location information indicating the geographical location of the UE 100.
  • the battery 140 stores power to be supplied to each block of the UE 100.
  • the memory 150 stores a program executed by the processor 160 and information used for processing by the processor 160.
  • the processor 160 includes a baseband processor that modulates / demodulates and encodes / decodes a baseband signal, and a CPU (Central Processing Unit) that executes programs stored in the memory 150 and performs various processes. .
  • the processor 160 may further include a codec that performs encoding / decoding of an audio / video signal.
  • the processor 160 executes various processes and various communication protocols described later.
  • FIG. 3 is a block diagram of the eNB 200.
  • the eNB 200 includes an antenna 201, a radio transceiver 210, a network interface 220, a memory 230, and a processor 240.
  • the memory 230 and the processor 240 constitute a control unit.
  • the memory 230 may be integrated with the processor 240, and this set (ie, chip set) may be used as the processor.
  • the antenna 201 and the wireless transceiver 210 are used for transmitting and receiving wireless signals.
  • the antenna 201 includes a plurality of antenna elements.
  • the wireless transceiver 210 converts the baseband signal output from the processor 240 into a wireless signal and transmits it from the antenna 201.
  • the radio transceiver 210 converts a radio signal received by the antenna 201 into a baseband signal and outputs the baseband signal to the processor 240.
  • the network interface 220 is connected to the neighboring eNB 200 via the X2 interface and is connected to the MME / S-GW 300 via the S1 interface.
  • the network interface 220 is used for communication performed on the X2 interface and communication performed on the S1 interface.
  • the memory 230 stores a program executed by the processor 240 and information used for processing by the processor 240.
  • the processor 240 includes a baseband processor that performs modulation / demodulation and encoding / decoding of a baseband signal, and a CPU that executes a program stored in the memory 230 and performs various processes.
  • the processor 240 executes various processes and various communication protocols described later.
  • FIG. 4 is a protocol stack diagram of a radio interface in the LTE system. As shown in FIG. 4, the radio interface protocol is divided into layers 1 to 3 of the OSI reference model, and layer 1 is a physical (PHY) layer. Layer 2 includes a MAC (Media Access Control) layer, an RLC (Radio Link Control) layer, and a PDCP (Packet Data Convergence Protocol) layer. Layer 3 includes an RRC (Radio Resource Control) layer.
  • PHY Physical
  • Layer 2 includes a MAC (Media Access Control) layer, an RLC (Radio Link Control) layer, and a PDCP (Packet Data Convergence Protocol) layer.
  • Layer 3 includes an RRC (Radio Resource Control) layer.
  • RRC Radio Resource Control
  • the physical layer performs encoding / decoding, modulation / demodulation, antenna mapping / demapping, and resource mapping / demapping. Data is transmitted between the physical layer of the UE 100 and the physical layer of the eNB 200 via a physical channel.
  • the MAC layer performs data priority control, retransmission processing by hybrid ARQ (HARQ), and the like. Data is transmitted via the transport channel between the MAC layer of the UE 100 and the MAC layer of the eNB 200.
  • the MAC layer of the eNB 200 includes a scheduler that determines uplink / downlink transport formats (transport block size, modulation / coding scheme (MCS)) and allocated resource blocks.
  • MCS modulation / coding scheme
  • the RLC layer transmits data to the RLC layer on the receiving side using the functions of the MAC layer and the physical layer. Data is transmitted between the RLC layer of the UE 100 and the RLC layer of the eNB 200 via a logical channel.
  • the PDCP layer performs header compression / decompression and encryption / decryption.
  • the RRC layer is defined only in the control plane. Control messages (RRC messages) for various settings are transmitted between the RRC layer of the UE 100 and the RRC layer of the eNB 200.
  • the RRC layer controls the logical channel, the transport channel, and the physical channel according to establishment, re-establishment, and release of the radio bearer.
  • RRC connected state When there is an RRC connection between the RRC of the UE 100 and the RRC of the eNB 200, the UE 100 is in a connected state (RRC connected state). Otherwise, the UE 100 is in an idle state (RRC idle state).
  • the NAS (Non-Access Stratum) layer located above the RRC layer performs session management and mobility management.
  • FIG. 5 is a configuration diagram of a radio frame used in the LTE system.
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access
  • SC-FDMA Single Carrier Frequency Multiple Access
  • the radio frame is composed of 10 subframes arranged in the time direction, and each subframe is composed of two slots arranged in the time direction.
  • the length of each subframe is 1 ms, and the length of each slot is 0.5 ms.
  • Each subframe includes a plurality of resource blocks (RB) in the frequency direction and includes a plurality of symbols in the time direction.
  • the resource block includes a plurality of subcarriers in the frequency direction.
  • a frequency resource can be specified by a resource block
  • a time resource can be specified by a subframe (or slot).
  • the section of the first few symbols of each subframe is a control region used mainly as a physical downlink control channel (PDCCH) for transmitting a control signal.
  • the remaining section of each subframe is an area that can be used as a physical downlink shared channel (PDSCH) mainly for transmitting user data.
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • both ends in the frequency direction in each subframe are control regions mainly used as a physical uplink control channel (PUCCH) for transmitting a control signal.
  • the central portion in the frequency direction in each subframe is an area that can be used as a physical uplink shared channel (PUSCH) mainly for transmitting user data.
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • the LTE system supports D2D communication that is direct UE-to-UE communication.
  • D2D communication will be described in comparison with normal communication (cellular communication) of the LTE system.
  • the data path passes through the core network EPC 20.
  • a data path is a communication path for user data (user plane).
  • D2D communication a data path set between UEs does not pass through the EPC 20. Therefore, the traffic load of the EPC 20 can be reduced.
  • the UE 100 discovers another UE 100 existing in the vicinity and starts D2D communication.
  • the D2D communication includes a direct communication mode and a local relay mode (Locally Routed mode).
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a direct communication mode in D2D communication.
  • the data path does not pass through the eNB 200.
  • the UE 100-1D and the UE 100-2D that are close to each other directly perform radio communication with low transmission power in the cell of the eNB 200. Therefore, advantages such as a reduction in power consumption of the UE 100 and a reduction in interference with adjacent cells can be obtained.
  • UE 100-1D and UE 100-2D are D2D UEs (D2D terminals) that perform D2D communication in the direct communication mode in the cell of eNB 200.
  • the UE 100-1D and UE 100-2D in the connected state perform D2D communication using radio resources allocated from the eNB 200.
  • UE 100-1D and UE 100-2D transmit / receive user data to / from each other, and transmit / receive control signals to / from eNB 200.
  • control of D2D communication is performed by eNB200 initiative.
  • Either one of the UE 100-1D and the UE 100-2D may be an anchor UE (anchor terminal) that can control the other UE in the D2D communication.
  • the anchor UE may have a right to determine a radio resource used for D2D communication, and may be able to transmit a control signal to the other UE (communication partner UE).
  • the other UE (communication partner UE) may transmit / receive the anchor signal to / from the anchor UE without transmitting / receiving the control signal to / from the eNB 200.
  • UE 100-C is a cellular UE (cellular terminal) that performs cellular communication in a cell of eNB 200.
  • the UE 100-C in the connected state performs cellular communication using radio resources allocated from the eNB 200.
  • the UE 100-C transmits and receives user data and control signals to and from the eNB 200.
  • the data path between the UEs passes through the eNB 200, but the data path does not pass through the EPC 20. That is, in the local relay mode, the UE 100-1D and the UE 100-2D perform wireless communication via the eNB 200 without passing through the EPC 20.
  • the local relay mode can reduce the traffic load of the EPC 20, but has less merit than the direct communication mode. Therefore, in the first embodiment, the direct communication mode is mainly assumed.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining an operating environment according to the first embodiment.
  • the eNB 200-1 manages the cell 1 (first cell).
  • cell 1 UE 100-1C and UE 100-1D are present. That is, cell 1 is a serving cell of each of UE 100-1C and UE 100-1D.
  • Each of UE 100-1C and UE 100-1D is in a connected state in cell 1.
  • the UE 100-1C performs cellular communication.
  • the eNB 200-2 manages the cell 2 (second cell) adjacent to the cell 1.
  • UE 100-2C and UE 100-2D are present. That is, cell 2 is the serving cell of each of UE 100-2C and UE 100-2D.
  • Each of UE 100-2C and UE 100-2D is in a connected state in cell 2.
  • the UE 100-2C performs cellular communication.
  • the UE 100-1D transmits a discovery signal (Discovery signal) of a nearby UE (neighboring terminal) that can be a communication partner of D2D communication.
  • the UE 100-1D may periodically transmit a discovery signal.
  • the discovery signal includes a serving cell identifier that identifies the serving cell of the transmission source UE of the discovery signal. That is, UE 100-1D includes the cell identifier of cell 1, which is its serving cell, as a serving cell identifier in the discovery signal. Further, the UE 100-1D may include the transmission source identifier and / or the transmission destination identifier in the discovery signal.
  • the UE 100-2D located in the cell 2 receives the discovery signal from the UE 100-1D.
  • the UE 100-2D grasps that the discovery signal transmission source UE (UE 100-1D) is located in the cell 1 based on the serving cell identifier included in the received discovery signal. Then, the UE 100-2D transmits the serving cell identifier included in the discovery signal to the cell 2.
  • the UE 100-2D may include the serving cell identifier included in the discovery signal in the Discovery reception report when transmitting the Discovery reception report reporting the reception of the discovery signal to the cell 2.
  • the UE 100-2D may include the serving cell identifier included in the discovery signal in the D2D start request.
  • the UE 100-2D may include the serving cell identifier included in the discovery signal in the resource allocation request.
  • the UE 100-2D simply requests resource allocation (uplink transmission request) from the cell 2 without distinguishing between D2D communication and cellular communication, and the cell 2 (or EPC 20) performs either D2D communication or cellular communication. Determine whether to apply. Note that when the UE 100-2D transmits a resource allocation request (scheduling request), negotiation described later may be omitted.
  • UE 100-1D which is a neighboring UE that can be a communication partner of UE 100-2D, is located in cell 1 based on the serving cell identifier received from UE 100-2D. Grasp that. Then, negotiation is performed in cell 1 (eNB 200-1) and cell 2 (eNB 200-2), and scheduling information for controlling D2D communication performed by UE 100-1D and UE 100-2D is shared.
  • the scheduling information includes information on radio resources allocated to D2D communication performed by the UE 100-1D and the UE 100-2D.
  • the radio resource allocated to the D2D communication performed by the UE 100-1D and the UE 100-2D may be a radio resource allocated (actually) to the D2D communication performed by the UE 100-1D and the UE 100-2D. It may be a radio resource scheduled to be allocated to D2D communication performed by the UE 100-1D and the UE 100-2D (that is, a pre-scheduled radio resource). Alternatively, the radio resource allocated to the D2D communication may be a radio resource allocated to the D2D communication in the cell 1 and / or the cell 2.
  • the cell 1 (eNB 200-1) and the cell 2 (eNB 200-2) cooperatively control D2D communication performed by the UE 100-1D and the UE 100-2D based on the shared scheduling information.
  • the cell 1 and the cell 2 coordinate the transmission timing of the D2D communication signal. Control.
  • the first process and the second process described above are included in the discovery process (Discovery Process) for starting D2D communication.
  • the third process and the fourth process are included in the D2D communication process (communication process).
  • the cell 1 and the cell 2 can control the D2D communication in cooperation.
  • FIG. 8 is a sequence diagram illustrating a specific example of a control procedure according to the first embodiment. The process indicated by the broken line in FIG. 8 indicates that it is not essential.
  • the UE 100-1D is a transmitting side in D2D communication
  • the UE 100-2D is a receiving side in D2D communication.
  • each of the UE 100-1D and the UE 100-2D is in a connected state.
  • UE 100-1D transmits a discovery signal including a serving cell identifier (cell identifier of cell 1) (S101-1).
  • the UE 100-2D that has received the discovery signal determines whether or not the cell identifier of the cell 2 that is its own serving cell matches the serving cell identifier included in the discovery signal (S102-2). If they do not match, the UE 100-2D transmits the serving cell identifier included in the discovery signal to the cell 2 (S103-2).
  • the UE 100-2D may transmit a transmission source identifier (UE identifier of the UE 100-1D) included in the discovery signal to the cell 2.
  • the UE 100-2D transmits a discovery signal including the serving cell identifier (cell identifier of the cell 2) (S101-2).
  • the UE 100-1D that has received the discovery signal determines whether or not the cell identifier of the cell 1 that is its own serving cell matches the serving cell identifier included in the discovery signal (S102-1). If they do not match, the UE 100-1D transmits the serving cell identifier included in the discovery signal to the cell 1 (S103-1).
  • the UE 100-1D may transmit a transmission source identifier (UE identifier of the UE 100-2D) included in the discovery signal to the cell 1.
  • the cell 1 reports the serving cell identifier received from the UE 100-1D to the EPC 20 (S104-1).
  • Cell 2 reports the serving cell identifier received from UE 100-2D to EPC 20 (S104-2).
  • the EPC 20 registers each reported serving cell identifier (S105).
  • the cell 1 stores information indicating that the UE 100-2D has been found based on the serving cell identifier (cell identifier of the cell 2) and the transmission source identifier (UE identifier of the UE 100-2D) received from the UE 100-1D. 2 is notified (S106-1). Based on the serving cell identifier (cell identifier of cell 1) and the source identifier (UE identifier of UE 100-1D) received from the UE 100-2D, the cell 2 stores information indicating that the UE 100-1D has been found in the cell 1 Notification is made (S106-2).
  • the UE 100-1D transmits a resource allocation request for D2D communication to the cell 1 (S107).
  • the resource allocation request may include a communication partner identifier of UE 100-1D (UE identifier of UE 100-2D).
  • the cell 1 that has received the resource allocation request from the UE 100-1D inquires of the EPC 20 about the cell identifier of the cell in which the communication partner (UE 100-2D) of the UE 100-1D is located (S108). In response to the inquiry, the EPC 20 notifies the cell 1 of the cell where the communication partner (UE 100-2D) of the UE 100-1D is located (cell identifier of the cell 2) to the cell 1 (S109).
  • the cell 1 determines whether or not its own cell identifier matches the cell identifier of the cell in which the communication partner (UE 100-2D) of the UE 100-1D is located (cell identifier of the cell 2) (S110). . If “Yes” in step S102-1, or if the process of S106-1 is being performed, the determination in S110 can be omitted. If they do not match, the cell 1 makes a tentative decision (that is, pre-scheduling) on radio resources to be allocated to D2D communication performed by the UE 100-1D and the UE 100-2D (S111). Then, the cell 1 notifies the cell 2 of scheduling information including information indicating the result of the pre-scheduling (S112).
  • the cell 2 that has received the scheduling information from the cell 1 determines whether or not to allow the scheduling information (S113). Then, the cell 2 notifies the determination result to the cell 1 (S114).
  • the cell 2 may transmit scheduling information indicating the result of pre-scheduling to the cell 1 itself.
  • Cell 1 determines whether scheduling information is permitted in cell 2 (S115). When the cell 1 receives the scheduling information from the cell 2, the cell 1 may determine whether to allow the scheduling information. Here, the description will be made assuming that scheduling information is permitted in the cell 2. In this way, scheduling information is shared between cell 1 and cell 2.
  • Cell 1 performs scheduling according to the shared scheduling information (S116-1).
  • the scheduling may target only D2D communication, or may target both D2D communication and cellular communication.
  • the cell 2 performs scheduling according to the shared scheduling information (S116-2).
  • the cell 1 transmits control information indicating transmission permission and allocated radio resources in D2D communication to the UE 100-1D (S117-1).
  • the allocated radio resource here is a radio resource used for transmission of the D2D communication signal.
  • the cell 2 transmits control information indicating reception permission and allocated radio resources in the D2D communication to the UE 100-2D (S117-2).
  • the allocated radio resource here is a radio resource used for receiving the D2D communication signal.
  • the radio resource used for receiving the D2D communication signal may be the same as the allocated radio resource transmitted from the cell 1 to the UE 100-1D, or used for receiving the D2D communication signal in the cell 1 and / or the cell 2. It may be a radio resource (reception pool).
  • UE 100-1D performs data transmission to UE 100-2D according to the control information received from cell 1 (S118). After receiving data from the UE 100-1D according to the control information received from the cell 2, the UE 100-2D decodes the data. Then, UE 100-2D transmits ACK / NACK indicating success or failure of data decoding to UE 100-1D (S119). The ACK / NACK may be notified to the UE 100-1D via the cell 2 and the cell 1.
  • the scheduling information shown in S112 (and S114) in FIG. 8 is transmitted / received on, for example, the X2 interface.
  • the scheduling information (D2D scheduling indication) may be an information element of the Load Information message defined in the 3GPP technical specification “TS36.423”.
  • the scheduling information may include resource information indicating a frequency resource (resource block) to be allocated to D2D communication and an identifier of a UE to be allocated.
  • the resource information is composed of a bit string in which “1” is a resource block to be allocated to D2D communication and “0” is a resource block that is not allocated.
  • the scheduling information may include information indicating a time resource (subframe) allocated to D2D communication.
  • the scheduling information may include information indicating a modulation / coding scheme (MCS) of D2D communication. Further, the scheduling information may include an identifier for identifying transmission / reception in the D2D communication.
  • MCS modulation / coding scheme
  • the scheduling information may include a radio resource assigned to D2D communication as described above.
  • the radio resource allocated to D2D communication is used for transmission of a D2D communication signal in D2D communication (reception pool; hereinafter referred to as D2D transmission radio resource) and / or D2D communication signal. It is a possible radio resource (hereinafter referred to as D2D reception radio resource).
  • the D2D transmission radio resource is within the range of the D2D reception radio resource.
  • the information on the radio resources allocated to D2D communication includes, for example, information indicating subframes that can be allocated to D2D communication, and an arrangement pattern of subframes that can be allocated to D2D communication among consecutive subframes (for example, 40 subframes).
  • the information on the radio resource allocated to D2D communication includes the resource information indicating the frequency resource (resource block) allocated to D2D communication and the information indicating the time resource (subframe) allocated to D2D communication.
  • the scheduling information may include information indicating a spreading code as a radio resource allocated to D2D communication.
  • the UE 100-1D is an anchor UE.
  • FIG. 9 is a sequence diagram showing an operation pattern 1 of the D2D communication process according to the second embodiment. The process indicated by the broken line in FIG. 9 indicates that it is not essential.
  • a procedure (S107 to S116) from when the UE 100-1D transmits a resource allocation request until a radio resource to be allocated to D2D communication is determined is the same as in the first embodiment. .
  • the cell 1 transmits control information indicating transmission permission and assignable radio resources in D2D communication to the UE 100-1D (S117-1).
  • An allocatable radio resource is an allocation resource block in subframe units, an allocation resource block to which semi-persistent scheduling is applied, or a radio resource dedicated to D2D communication.
  • the cell 2 does not transmit control information to the UE 100-2D.
  • the UE100-1D which received control information from the cell 1 determines the radio
  • UE 100-1D performs data transmission to UE 100-2D using the determined radio resource (S118). After receiving data from UE 100-1D using the allocated radio resource, UE 100-2D decodes the data. Then, UE 100-2D transmits ACK / NACK indicating success or failure of data decoding to UE 100-1D (S119).
  • FIG. 10 is a sequence diagram showing an operation pattern 2 of the D2D communication process according to the second embodiment.
  • the UE 100-1D performs scheduling for a radio resource or the like desired to be allocated to D2D communication (S301). Also, the UE 100-1D inquires of the cell 1 whether or not the scheduling information determined by itself is applicable (S302).
  • the cell 1 determines whether or not its own cell identifier matches the cell identifier of the cell in which the communication partner (UE 100-2D) of the UE 100-1D is located (cell identifier of the cell 2) (S110). . If they do not match, the cell 1 notifies the scheduling information determined by the UE 100-1D to the cell 2 (S112).
  • the cell 2 that has received the scheduling information from the cell 1 determines whether to permit the scheduling information (S113). Then, the cell 2 notifies the determination result to the cell 1 (S114).
  • the cell 2 may transmit scheduling information indicating the result of pre-scheduling to the cell 1 itself.
  • Cell 1 determines whether scheduling information is permitted in cell 2 (S303). When cell 1 receives scheduling information from cell 2, cell 1 may determine whether or not to allow scheduling information from cell 2.
  • cell 1 When scheduling information is rejected in cell 2 (and when scheduling information from cell 2 is rejected), cell 1 notifies UE 100-1D of allocation rejection. Here, the description will be made assuming that scheduling information is permitted in the cell 2.
  • Cell 1 transmits control information indicating allocation permission (transmission permission) in D2D communication to UE 100-1D (S304). Alternatively, the cell 1 may transmit control information corresponding to the scheduling information from the cell 2 to the UE 100-1D. On the other hand, the cell 2 does not transmit control information to the UE 100-2D.
  • the UE 100-1D that has received the control information from the cell 1 transmits control information indicating reception permission and assigned radio resources in D2D communication to the UE 100-2D (S202).
  • the UE 100-1D transmits data to the UE 100-2D (S118). After receiving the data from the UE 100-1D, the UE 100-2D decodes the data. Then, UE 100-2D transmits ACK / NACK indicating success or failure of data decoding to UE 100-1D (S119).
  • FIG. 11 is a sequence diagram showing an operation pattern 3 of the D2D communication process according to the second embodiment. The process indicated by the broken line in FIG. 11 indicates that it is not essential.
  • this operation pattern 3 is a partial modification of the above-described operation pattern 2.
  • the control information is transmitted from the UE 100-1D to the UE 100-2D.
  • the control information is transmitted from the cell 2 to the UE 100-2D (S401-2).
  • the UE 100-1D transmits data to the UE 100-2D (S402). After receiving the data from the UE 100-1D, the UE 100-2D decodes the data. Then, the UE 100-2D notifies the UE 100-1D of ACK / NACK indicating success or failure of data decoding via the cell 2 and the cell 1 (S403 to S405). However, ACK / NACK may be notified directly from UE 100-2D to UE 100-1D.
  • the radio signal including the serving cell identifier is a discovery signal, but is not limited thereto.
  • the radio signal including the serving cell identifier is a radio signal related to D2D communication.
  • the radio signal including the serving cell identifier is a D2D synchronization signal transmitted in a D2D synchronization procedure for establishing synchronization between UEs for D2D communication.
  • the radio signal including the serving cell identifier may be a control signal including information (SA: Scheduling Assignment) indicating radio resources used for transmission / reception of user data in D2D communication.
  • SA Scheduling Assignment
  • wireless resource allocated to D2D communication was a radio
  • the radio resource allocated to the D2D communication may be a radio resource (transmission pool / reception pool) that can be used for transmission / reception of the control signal including the above-described SA.
  • radio resources that can be used for transmission / reception of control signals including SA may be radio resources (or pre-scheduled radio resources) allocated (actually) to UE 100-1D and UE 100-2D. .
  • the cell 1 uses the first radio resource (transmission pool) used for transmission of the D2D communication signal indicating user data as the allocated radio resource.
  • a second radio resource that can be used for transmission and reception of control signals including SA.
  • the UE 100-1D determines a radio resource for transmitting user data from the first radio resources (scheduling).
  • the UE 100-1D transmits a control signal including the SA indicating the determined radio resource using the second radio resource.
  • the cell 2 (eNB 200-2) can transmit the second radio resource described above as the allocated radio resource.
  • the UE 100-2D can receive the control signal including the SA from the UE 100-1D according to the second radio resource.
  • step S118 the UE 100-1D transmits user data using the determined radio resource.
  • UE 100-2D receives user data from UE 100-1D according to the SA included in the control signal from UE 100-1D. In this way, the cell 1 and the cell 2 can control the D2D communication of the UE 100-1D and the UE 100-2D in cooperation.
  • the eNB 200-1 notifies the eNB 200-2 of the scheduling information, but is not limited thereto.
  • the eNB 200-2 may notify the eNB 200-1 of the scheduling information, and the eNB 200-1 (cell 1) and the eNB 200-2 (cell 2) may share the scheduling information.
  • the direct communication mode in D2D communication is mainly assumed, but the local relay mode may be applied instead of the direct communication mode.
  • the present invention is not limited to the LTE system, and the present invention may be applied to a system other than the LTE system.
  • the communication control method, the user terminal, and the base station according to the present invention are useful in the mobile communication field because a plurality of cells can control D2D communication in cooperation.

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Abstract

　通信制御方法は、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信をサポートする移動通信システムにおいて用いられる。前記通信制御方法は、第１のセルに在圏する第１のユーザ端末が、前記第１のセルを識別するサービングセル識別子を含んだ無線信号を送信するステップＡと、第２のセルに在圏する第２のユーザ端末が、前記第１のユーザ端末からの前記無線信号を受信した場合に、前記無線信号に含まれる前記サービングセル識別子を前記第２のユーザ端末から前記第２のセルに送信するステップＢと、前記第２のセルが前記第２のユーザ端末から受信した前記サービングセル識別子に基づいて、前記第１のユーザ端末及び前記第２のユーザ端末によって行われる前記Ｄ２Ｄ通信を制御するためのスケジューリング情報を、前記第１のセル及び前記第２のセルで共有するステップＣと、を有する。

Description

通信制御方法、ユーザ端末及び基地局
　本発明は、Ｄ２Ｄ通信をサポートする移動通信システムにおいて用いられる通信制御方法、ユーザ端末、及び基地局に関する。
　移動通信システムの標準化プロジェクトである３ＧＰＰ（３ｒｄ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ　Ｐｒｏｊｅｃｔ）では、リリース１２以降の新機能として、端末間（Ｄｅｖｉｃｅ　ｔｏ　Ｄｅｖｉｃｅ：Ｄ２Ｄ）通信の導入が検討されている（非特許文献１参照）。
　Ｄ２Ｄ通信では、近接する複数のユーザ端末（ユーザ端末群）が、コアネットワークを介さずに直接的な通信を行う。すなわち、Ｄ２Ｄ通信のデータパスはコアネットワークを経由しない。一方、移動通信システムの通常の通信（セルラ通信）のデータパスはコアネットワークを経由する。
３ＧＰＰ技術報告　「ＴＲ　２２．８０３　Ｖ１２．０．０」　２０１２年１２月
　Ｄ２Ｄ通信の制御は、基地局の主導で行われることが想定されている。よって、同一のセルに在圏するユーザ端末群がＤ２Ｄ通信を行う場合には、当該セル単独で当該Ｄ２Ｄ通信を制御する。
　しかしながら、あるセルに在圏するユーザ端末と、当該セルとは異なるセル（隣接セル）に在圏するユーザ端末と、がＤ２Ｄ通信を行う場合には、これら複数のセルが協調してＤ２Ｄ通信を制御する必要があると考えられる。
　そこで、本発明は、複数のセルが協調してＤ２Ｄ通信を制御することを可能とする通信制御方法、ユーザ端末、及び基地局を提供する。
　実施形態に係る通信制御方法は、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信をサポートする移動通信システムにおいて用いられる。前記通信制御方法は、第１のセルに在圏する第１のユーザ端末が前記第１のセルを識別するサービングセル識別子を含んだ無線信号を送信するステップＡと、第２のセルに在圏する第２のユーザ端末が、前記第１のユーザ端末からの前記無線信号を受信した場合に、前記無線信号に含まれる前記サービングセル識別子を前記第２のユーザ端末から前記第２のセルに送信するステップＢと、前記第２のセルが前記第２のユーザ端末から受信した前記サービングセル識別子に基づいて、前記第１のユーザ端末及び前記第２のユーザ端末によって行われる前記Ｄ２Ｄ通信を制御するためのスケジューリング情報を、前記第１のセル及び前記第２のセルで共有するステップＣと、を有する。
第１実施形態乃至第３実施形態に係るＬＴＥシステムの構成図である。 第１実施形態乃至第３実施形態に係るＵＥのブロック図である。 第１実施形態乃至第３実施形態に係るｅＮＢのブロック図である。 ＬＴＥシステムにおける無線インターフェイスのプロトコルスタック図である。 ＬＴＥシステムで使用される無線フレームの構成図である。 Ｄ２Ｄ通信における直接通信モードを説明するための図である。 Ｄ２Ｄ通信における局所中継モードを説明するための図である。 第１実施形態に係る制御手順の具体例を示すシーケンス図である。 第２実施形態に係るＤ２Ｄ通信処理の動作パターン１を示すシーケンス図である。 第２実施形態に係るＤ２Ｄ通信処理の動作パターン２を示すシーケンス図である。 第２実施形態に係るＤ２Ｄ通信処理の動作パターン３を示すシーケンス図である。
　［実施形態の概要］
　第１実施形態及び第２実施形態に係る通信制御方法は、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信をサポートする移動通信システムにおいて用いられる。前記通信制御方法は、第１のセルに在圏する第１のユーザ端末が、前記第１のセルを識別するサービングセル識別子を含んだ無線信号を送信するステップＡと、第２のセルに在圏する第２のユーザ端末が、前記第１のユーザ端末からの前記無線信号を受信した場合に、前記無線信号に含まれる前記サービングセル識別子を前記第２のユーザ端末から前記第２のセルに送信するステップＢと、前記第２のセルが前記第２のユーザ端末から受信した前記サービングセル識別子に基づいて、前記第１のユーザ端末及び前記第２のユーザ端末によって行われる前記Ｄ２Ｄ通信を制御するためのスケジューリング情報を、前記第１のセル及び前記第２のセルで共有するステップＣと、を有する。
　第１実施形態及び第２実施形態では、前記無線信号は、前記Ｄ２Ｄ通信の通信相手になり得る近傍端末発見用の発見用信号である。
　第１実施形態及び第２実施形態では、前記スケジューリング情報は、前記第１のユーザ端末及び前記第２のユーザ端末によって行われる前記Ｄ２Ｄ通信に割り当てる無線リソースの情報を含む。
　第１実施形態及び第２実施形態では、前記スケジューリング情報は、前記第１のセル及び／又は前記第２のセルにおいて、前記Ｄ２Ｄ通信に割り当てる無線リソースの情報を含む。
　第１実施形態及び第２実施形態では、前記無線リソースは、前記Ｄ２Ｄ通信におけるＤ２Ｄ通信信号の受信に用いることが可能な無線リソースである。
　第１実施形態及び第２実施形態では、前記無線リソースは、前記Ｄ２Ｄ通信におけるＤ２Ｄ通信信号の送信に用いることが可能な無線リソースである。
　第１実施形態及び第２実施形態では、前記Ｄ２Ｄ通信信号の送信に用いることが可能な無線リソースは、前記第１のセル及び／又は前記第２のセルにおいて、前記Ｄ２Ｄ通信信号の受信に用いることが可能な無線リソースの範囲内にある。
　その他実施形態では、前記Ｄ２Ｄ通信に割り当てる無線リソースは、前記Ｄ２Ｄ通信におけるユーザデータの送受信に用いられる無線リソースを示す情報を含む制御信号の送受信に用いることが可能な無線リソースである。
　第１実施形態及び第２実施形態では、前記共有されたスケジューリング情報に基づいて、前記第１のユーザ端末及び前記第２のユーザ端末によって行われる前記Ｄ２Ｄ通信を、前記第１のセル及び前記第２のセルが協調して制御するステップＤをさらに有する。
　第２実施形態では、前記第１のユーザ端末及び前記第２のユーザ端末の何れか一方のユーザ端末は、前記Ｄ２Ｄ通信において他方のユーザ端末を制御可能なアンカー端末である。前記ステップＤにおいて、前記第１のセル又は前記第２のセルは、前記アンカー端末として動作する前記一方のユーザ端末に対して、前記Ｄ２Ｄ通信の制御情報を送信する。
　第２実施形態では、前記ステップＤは、前記アンカー端末として動作する前記一方のユーザ端末が、前記第１のセル及び前記第２のセルのうち当該一方のユーザ端末のサービングセルに対して、当該一方のユーザ端末で決定した前記スケジューリング情報の適用可否を問い合わせるステップと、前記第１のセル及び前記第２のセルが、前記アンカー端末として動作する前記一方のユーザ端末からの前記問い合わせに基づいて、前記スケジューリング情報を共有するステップと、を含む。
　第１実施形態及び第２実施形態では、前記第１のセルは、第１の基地局によって管理され、前記第２のセルは、第２の基地局によって管理される。前記ステップＣにおいて、前記第１の基地局及び前記第２の基地局の一方の基地局が、他方の基地局に対して、前記スケジューリング情報を送信することによって、前記第１のセル及び前記第２のセルで前記スケジューリング情報を共有する。
　第１実施形態及び第２実施形態に係るユーザ端末は、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信をサポートする移動通信システムにおいて、第１のセルに在圏する。前記ユーザ端末は、前記Ｄ２Ｄ通信の通信相手になり得る近傍端末発見用の信号であって、かつ、前記第１のセルを識別するサービングセル識別子を含んだ発見用信号を送信する送信部を有する。
　第１実施形態及び第２実施形態に係るユーザ端末は、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信をサポートする移動通信システムにおいて、第２のセルに在圏する。前記ユーザ端末は、第１のセルに在圏する他のユーザ端末から、前記Ｄ２Ｄ通信の通信相手になり得る近傍端末発見用の信号であって、かつ、前記第１のセルを識別するサービングセル識別子を含んだ発見用信号を受信する受信部と、前記受信部が受信した前記発見用信号に含まれる前記サービングセル識別子を前記第２のセルに送信する送信部と、を有する。
　第１実施形態及び第２実施形態に係る基地局は、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信をサポートする移動通信システムにおいて、第２のセルを管理する。前記基地局は、第１のユーザ端末が在圏する第１のセルを識別するサービングセル識別子を、前記第２のセルに在圏する第２のユーザ端末から受信する受信部と、前記受信部が受信した前記サービングセル識別子に基づいて、前記第１のユーザ端末及び前記第２のユーザ端末によって行われる前記Ｄ２Ｄ通信を制御するためのスケジューリング情報を、前記第１のセルを管理する他の基地局と共有する制御部と、を有する。
　［第１実施形態］
　以下、図面を参照して、３ＧＰＰ規格に準拠して構成される移動通信システム（ＬＴＥシステム）にＤ２Ｄ通信を導入する場合の実施形態を説明する。
　（ＬＴＥシステム）
　図１は、第１実施形態に係るＬＴＥシステムの構成図である。図１に示すように、ＬＴＥシステムは、複数のＵＥ（Ｕｓｅｒ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）１００と、Ｅ－ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ　Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ　Ｒａｄｉｏ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）１０と、ＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ　Ｐａｃｋｅｔ　Ｃｏｒｅ）２０と、を含む。Ｅ－ＵＴＲＡＮ１０は無線アクセスネットワークに相当し、ＥＰＣ２０はコアネットワークに相当する。Ｅ－ＵＴＲＡＮ１０及びＥＰＣ２０は、ＬＴＥシステムのネットワークを構成する。
　ＵＥ１００は、移動型の通信装置であり、接続先のセル（サービングセル）との無線通信を行う。ＵＥ１００はユーザ端末に相当する。
　Ｅ－ＵＴＲＡＮ１０は、複数のｅＮＢ２００（ｅｖｏｌｖｅｄ　Ｎｏｄｅ－Ｂ）を含む。ｅＮＢ２００は基地局に相当する。ｅＮＢ２００は、１又は複数のセルを管理しており、自セルとの接続を確立したＵＥ１００との無線通信を行う。なお、「セル」は、無線通信エリアの最小単位を示す用語として使用される他に、ＵＥ１００との無線通信を行う機能を示す用語としても使用される。
　ｅＮＢ２００は、例えば、無線リソース管理（ＲＲＭ）機能と、ユーザデータのルーティング機能と、モビリティ制御及びスケジューリングのための測定制御機能と、を有する。
　ＥＰＣ２０は、複数のＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｅｎｔｉｔｙ）／Ｓ－ＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ－Ｇａｔｅｗａｙ）３００を含む。ＭＭＥは、ＵＥ１００に対する各種モビリティ制御等を行うネットワークノードであり、制御局に相当する。Ｓ－ＧＷは、ユーザデータの転送制御を行うネットワークノードであり、交換局に相当する。ＭＭＥ／Ｓ－ＧＷ３００により構成されるＥＰＣ２０は、ｅＮＢ２００を収容する。
　ｅＮＢ２００は、Ｘ２インターフェイスを介して相互に接続される。また、ｅＮＢ２００は、Ｓ１インターフェイスを介してＭＭＥ／Ｓ－ＧＷ３００と接続される。
　次に、ＵＥ１００及びｅＮＢ２００の構成を説明する。
　図２は、ＵＥ１００のブロック図である。図２に示すように、ＵＥ１００は、アンテナ１０１と、無線送受信機１１０と、ユーザインターフェイス１２０と、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ　Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）受信機１３０と、バッテリ１４０と、メモリ１５０と、プロセッサ１６０と、を有する。メモリ１５０及びプロセッサ１６０は、制御部を構成する。ＵＥ１００は、ＧＮＳＳ受信機１３０を有していなくてもよい。また、メモリ１５０をプロセッサ１６０と一体化し、このセット（すなわち、チップセット）をプロセッサ１６０’としてもよい。
　アンテナ１０１及び無線送受信機１１０は、無線信号の送受信に用いられる。アンテナ１０１は、複数のアンテナ素子を含む。無線送受信機１１０は、プロセッサ１６０が出力するベースバンド信号を無線信号に変換してアンテナ１０１から送信する。また、無線送受信機１１０は、アンテナ１０１が受信する無線信号をベースバンド信号に変換してプロセッサ１６０に出力する。
　ユーザインターフェイス１２０は、ＵＥ１００を所持するユーザとのインターフェイスであり、例えば、ディスプレイ、マイク、スピーカ、及び各種ボタンなどを含む。ユーザインターフェイス１２０は、ユーザからの操作を受け付けて、該操作の内容を示す信号をプロセッサ１６０に出力する。ＧＮＳＳ受信機１３０は、ＵＥ１００の地理的な位置を示す位置情報を得るために、ＧＮＳＳ信号を受信して、受信した信号をプロセッサ１６０に出力する。バッテリ１４０は、ＵＥ１００の各ブロックに供給すべき電力を蓄える。
　メモリ１５０は、プロセッサ１６０によって実行されるプログラムと、プロセッサ１６０による処理に使用される情報と、を記憶する。プロセッサ１６０は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号などを行うベースバンドプロセッサと、メモリ１５０に記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）と、を含む。プロセッサ１６０は、さらに、音声・映像信号の符号化・復号を行うコーデックを含んでもよい。プロセッサ１６０は、後述する各種の処理及び各種の通信プロトコルを実行する。
　図３は、ｅＮＢ２００のブロック図である。図３に示すように、ｅＮＢ２００は、アンテナ２０１と、無線送受信機２１０と、ネットワークインターフェイス２２０と、メモリ２３０と、プロセッサ２４０と、を有する。メモリ２３０及びプロセッサ２４０は、制御部を構成する。なお、メモリ２３０をプロセッサ２４０と一体化し、このセット（すなわち、チップセット）をプロセッサとしてもよい。
　アンテナ２０１及び無線送受信機２１０は、無線信号の送受信に用いられる。アンテナ２０１は、複数のアンテナ素子を含む。無線送受信機２１０は、プロセッサ２４０が出力するベースバンド信号を無線信号に変換してアンテナ２０１から送信する。また、無線送受信機２１０は、アンテナ２０１が受信する無線信号をベースバンド信号に変換してプロセッサ２４０に出力する。
　ネットワークインターフェイス２２０は、Ｘ２インターフェイスを介して隣接ｅＮＢ２００と接続され、Ｓ１インターフェイスを介してＭＭＥ／Ｓ－ＧＷ３００と接続される。ネットワークインターフェイス２２０は、Ｘ２インターフェイス上で行う通信及びＳ１インターフェイス上で行う通信に用いられる。
　メモリ２３０は、プロセッサ２４０によって実行されるプログラムと、プロセッサ２４０による処理に使用される情報と、を記憶する。プロセッサ２４０は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号などを行うベースバンドプロセッサと、メモリ２３０に記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行うＣＰＵと、を含む。プロセッサ２４０は、後述する各種の処理及び各種の通信プロトコルを実行する。
　図４は、ＬＴＥシステムにおける無線インターフェイスのプロトコルスタック図である。図４に示すように、無線インターフェイスプロトコルは、ＯＳＩ参照モデルのレイヤ１乃至レイヤ３に区分されており、レイヤ１は物理（ＰＨＹ）レイヤである。レイヤ２は、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤと、ＲＬＣ（Ｒａｄｉｏ　Ｌｉｎｋ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤと、ＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ　Ｄａｔａ　Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）レイヤと、を含む。レイヤ３は、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤを含む。
　物理レイヤは、符号化・復号、変調・復調、アンテナマッピング・デマッピング、及びリソースマッピング・デマッピングを行う。ＵＥ１００の物理レイヤとｅＮＢ２００の物理レイヤとの間では、物理チャネルを介してデータが伝送される。
　ＭＡＣレイヤは、データの優先制御、及びハイブリッドＡＲＱ（ＨＡＲＱ）による再送処理などを行う。ＵＥ１００のＭＡＣレイヤとｅＮＢ２００のＭＡＣレイヤとの間では、トランスポートチャネルを介してデータが伝送される。ｅＮＢ２００のＭＡＣレイヤは、上下リンクのトランスポートフォーマット（トランスポートブロックサイズ、変調・符号化方式（ＭＣＳ））、及び割当リソースブロックを決定するスケジューラを含む。
　ＲＬＣレイヤは、ＭＡＣレイヤ及び物理レイヤの機能を利用してデータを受信側のＲＬＣレイヤに伝送する。ＵＥ１００のＲＬＣレイヤとｅＮＢ２００のＲＬＣレイヤとの間では、論理チャネルを介してデータが伝送される。
　ＰＤＣＰレイヤは、ヘッダ圧縮・伸張、及び暗号化・復号化を行う。
　ＲＲＣレイヤは、制御プレーンでのみ定義される。ＵＥ１００のＲＲＣレイヤとｅＮＢ２００のＲＲＣレイヤとの間では、各種設定のための制御メッセージ（ＲＲＣメッセージ）が伝送される。ＲＲＣレイヤは、無線ベアラの確立、再確立及び解放に応じて、論理チャネル、トランスポートチャネル、及び物理チャネルを制御する。ＵＥ１００のＲＲＣとｅＮＢ２００のＲＲＣとの間にＲＲＣ接続がある場合、ＵＥ１００は接続状態（ＲＲＣ　ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ　ｓｔａｔｅ）であり、そうでない場合、ＵＥ１００はアイドル状態（ＲＲＣ　ｉｄｌｅ　ｓｔａｔｅ）である。
　ＲＲＣレイヤの上位に位置するＮＡＳ(Ｎｏｎ－Ａｃｃｅｓｓ　Ｓｔｒａｔｕｍ)レイヤは、セッション管理及びモビリティ管理などを行う。
　図５は、ＬＴＥシステムで使用される無線フレームの構成図である。ＬＴＥシステムは、下りリンクにはＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ　Ａｃｃｅｓｓ）、上りリンクにはＳＣ－ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ　Ｃａｒｒｉｅｒ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ）がそれぞれ適用される。
　図５に示すように、無線フレームは、時間方向に並ぶ１０個のサブフレームで構成され、各サブフレームは、時間方向に並ぶ２個のスロットで構成される。各サブフレームの長さは１ｍｓであり、各スロットの長さは０．５ｍｓである。各サブフレームは、周波数方向に複数個のリソースブロック（ＲＢ）を含み、時間方向に複数個のシンボルを含む。リソースブロックは、周波数方向に複数個のサブキャリアを含む。ＵＥ１００に割り当てられる無線リソースのうち、周波数リソースはリソースブロックにより特定でき、時間リソースはサブフレーム（又はスロット）により特定できる。
　下りリンクにおいて、各サブフレームの先頭数シンボルの区間は、主に制御信号を伝送するための物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）として使用される制御領域である。また、各サブフレームの残りの区間は、主にユーザデータを伝送するための物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）として使用できる領域である。
　上りリンクにおいて、各サブフレームにおける周波数方向の両端部は、主に制御信号を伝送するための物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）として使用される制御領域である。また、各サブフレームにおける周波数方向の中央部は、主にユーザデータを伝送するための物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）として使用できる領域である。
　（Ｄ２Ｄ通信）
　第１実施形態に係るＬＴＥシステムは、直接的なＵＥ間通信であるＤ２Ｄ通信をサポートする。ここでは、Ｄ２Ｄ通信を、ＬＴＥシステムの通常の通信（セルラ通信）と比較して説明する。
　セルラ通信は、コアネットワークであるＥＰＣ２０をデータパスが経由する。データパスとは、ユーザデータ（ユーザプレーン）の通信経路である。これに対し、Ｄ２Ｄ通信は、ＵＥ間に設定されるデータパスがＥＰＣ２０を経由しない。よって、ＥＰＣ２０のトラフィック負荷を削減できる。
　ＵＥ１００は、近傍に存在する他のＵＥ１００を発見し、Ｄ２Ｄ通信を開始する。Ｄ２Ｄ通信には、直接通信モード及び局所中継モード（Ｌｏｃａｌｌｙ　Ｒｏｕｔｅｄモード）がある。
　図６は、Ｄ２Ｄ通信における直接通信モードを説明するための図である。図６に示すように、直接通信モードは、データパスがｅＮＢ２００を経由しない。相互に近接するＵＥ１００－１Ｄ及びＵＥ１００－２Ｄは、ｅＮＢ２００のセルにおいて、低送信電力で直接的に無線通信を行う。よって、ＵＥ１００の消費電力の削減、及び隣接セルへの干渉の低減といったメリットを得られる。
　ＵＥ１００－１Ｄ及びＵＥ１００－２Ｄは、ｅＮＢ２００のセルにおいて直接通信モードのＤ２Ｄ通信を行うＤ２Ｄ　ＵＥ（Ｄ２Ｄ端末）である。接続状態にあるＵＥ１００－１Ｄ及びＵＥ１００－２Ｄは、ｅＮＢ２００から割り当てられる無線リソースを用いて、Ｄ２Ｄ通信を行う。ＵＥ１００－１Ｄ及びＵＥ１００－２Ｄは、ユーザデータを相互に送受信し、制御信号をｅＮＢ２００と送受信する。このように、Ｄ２Ｄ通信の制御は、ｅＮＢ２００の主導で行われる。
　ＵＥ１００－１Ｄ及びＵＥ１００－２Ｄのうち何れか一方のＵＥは、Ｄ２Ｄ通信において他方のＵＥを制御可能なアンカーＵＥ（アンカー端末）であってもよい。アンカーＵＥは、Ｄ２Ｄ通信に使用する無線リソースの決定権を持っていてもよく、他方のＵＥ（通信相手ＵＥ）に対して制御信号を送信可能であってもよい。アンカーＵＥが存在する場合、他方のＵＥ（通信相手ＵＥ）は、制御信号をｅＮＢ２００と送受信せずにアンカーＵＥと送受信することがある。
　第１実施形態では、アンカーＵＥが存在しない場合の動作について説明する。アンカーＵＥが存在する場合の動作については、第２実施形態で説明する。
　ＵＥ１００－Ｃは、ｅＮＢ２００のセルにおいてセルラ通信を行うセルラＵＥ（セルラ端末）である。接続状態にあるＵＥ１００－Ｃは、ｅＮＢ２００から割り当てられる無線リソースを用いて、セルラ通信を行う。ＵＥ１００－Ｃは、ユーザデータ及び制御信号をｅＮＢ２００と送受信する。
　なお、局所中継モードは、ＵＥ間のデータパスがｅＮＢ２００を経由するものの、当該データパスがＥＰＣ２０を経由しない。すなわち、局所中継モードにおいて、ＵＥ１００－１Ｄ及びＵＥ１００－２Ｄは、ＥＰＣ２０を介さずにｅＮＢ２００を介して無線通信を行う。局所中継モードは、ＥＰＣ２０のトラフィック負荷を削減できるものの、直接通信モードに比べてメリットが少ない。よって、第１実施形態では、直接通信モードを主として想定する。
　（第１実施形態に係る動作）
　次に、第１実施形態に係る動作について、（１）動作概要、（２）動作シーケンスの順に説明する。
　（１）動作概要
　図７は、第１実施形態に係る動作環境を説明するための図である。図７に示すように、ｅＮＢ２００－１は、セル１（第１のセル）を管理する。セル１には、ＵＥ１００－１Ｃ及びＵＥ１００－１Ｄが在圏する。すなわち、セル１は、ＵＥ１００－１Ｃ及びＵＥ１００－１Ｄのそれぞれのサービングセルである。ＵＥ１００－１Ｃ及びＵＥ１００－１Ｄのそれぞれは、セル１において接続状態である。ＵＥ１００－１Ｃは、セルラ通信を行っている。
　ｅＮＢ２００－２は、セル１に隣接するセル２（第２のセル）を管理する。セル２には、ＵＥ１００－２Ｃ及びＵＥ１００－２Ｄが在圏する。すなわち、セル２は、ＵＥ１００－２Ｃ及びＵＥ１００－２Ｄのそれぞれのサービングセルである。ＵＥ１００－２Ｃ及びＵＥ１００－２Ｄのそれぞれは、セル２において接続状態である。ＵＥ１００－２Ｃは、セルラ通信を行っている。
　第１実施形態では、セル１に在圏するＵＥ１００－１Ｄとセル２に在圏するＵＥ１００－２ＤとによってＤ２Ｄ通信を行うための動作を主として説明する。以下において、第１実施形態に係る動作概要を説明する。
　第１の処理として、ＵＥ１００－１Ｄは、Ｄ２Ｄ通信の通信相手になり得る近傍ＵＥ（近傍端末）の発見用信号（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号）を送信する。ＵＥ１００－１Ｄは、発見用信号を定期的に送信してもよい。第１実施形態では、発見用信号は、当該発見用信号の送信元ＵＥのサービングセルを識別するサービングセル識別子を含む。すなわち、ＵＥ１００－１Ｄは、サービングセル識別子として、自身のサービングセルであるセル１のセル識別子を発見用信号に含める。また、ＵＥ１００－１Ｄは、送信元識別子及び／又は送信先識別子を発見用信号に含めてもよい。
　第２の処理として、セル２に在圏するＵＥ１００－２Ｄは、ＵＥ１００－１Ｄからの発見用信号を受信する。ＵＥ１００－２Ｄは、受信した発見用信号に含まれるサービングセル識別子に基づいて、発見用信号の送信元ＵＥ（ＵＥ１００－１Ｄ）がセル１に在圏することを把握する。そして、ＵＥ１００－２Ｄは、発見用信号に含まれるサービングセル識別子をセル２に送信する。
　ＵＥ１００－２Ｄは、発見用信号の受信を報告するＤｉｓｃｏｖｅｒｙ受信報告をセル２に送信する際に、発見用信号に含まれるサービングセル識別子を当該Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ受信報告に含めてもよい。
　或いは、ＵＥ１００－２Ｄは、Ｄ２Ｄ通信の開始を要求するＤ２Ｄ開始要求をセル２に送信する際に、発見用信号に含まれるサービングセル識別子を当該Ｄ２Ｄ開始要求に含めてもよい。
　或いは、ＵＥ１００－２Ｄは、発見用信号に含まれるサービングセル識別子をリソース割り当て要求（ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　ｒｅｑｕｅｓｔ）に含めてもよい。この場合、ＵＥ１００－２Ｄは、Ｄ２Ｄ通信・セルラ通信を区別せずに単にリソース割り当て（上りリンクの送信要求）をセル２に要求し、セル２（又はＥＰＣ２０）でＤ２Ｄ通信・セルラ通信の何れを適用するかを判断する。なお、ＵＥ１００－２Ｄがリソース割り当て要求（ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　ｒｅｑｕｅｓｔ）を送信する場合、後述するネゴシエーションは省略されることがある。
　第３の処理として、セル２（ｅＮＢ２００－２）は、ＵＥ１００－２Ｄから受信したサービングセル識別子に基づいて、ＵＥ１００－２Ｄの通信相手になり得る近傍ＵＥであるＵＥ１００－１Ｄがセル１に在圏することを把握する。そして、セル１（ｅＮＢ２００－１）及びセル２（ｅＮＢ２００－２）でネゴシエーションを行い、ＵＥ１００－１Ｄ及びＵＥ１００－２Ｄによって行われるＤ２Ｄ通信を制御するためのスケジューリング情報を共有する。スケジューリング情報は、ＵＥ１００－１Ｄ及びＵＥ１００－２Ｄによって行われるＤ２Ｄ通信に割り当てる無線リソースの情報を含む。ここで、ＵＥ１００－１Ｄ及びＵＥ１００－２Ｄによって行われるＤ２Ｄ通信に割り当てる無線リソースは、ＵＥ１００－１Ｄ及びＵＥ１００－２Ｄによって行われるＤ２Ｄ通信に（実際に）割り当てられた無線リソースであってもよいし、ＵＥ１００－１Ｄ及びＵＥ１００－２Ｄによって行われるＤ２Ｄ通信に割り当て予定の無線リソース（すなわち、プレスケジューリングされた無線リソース）であってもよい。或いは、当該Ｄ２Ｄ通信に割り当てる無線リソースは、セル１及び／又はセル２において、Ｄ２Ｄ通信に割り当てる無線リソースであってもよい。
　第４の処理として、セル１（ｅＮＢ２００－１）及びセル２（ｅＮＢ２００－２）は、共有されたスケジューリング情報に基づいて、ＵＥ１００－１Ｄ及びＵＥ１００－２Ｄによって行われるＤ２Ｄ通信を、協調して制御する。例えば、ＵＥ１００－１ＤがＤ２Ｄ通信信号を送信している場合、ＵＥ１００－１Ｄは、ＵＥ１００－２ＤからのＤ２Ｄ通信信号を受信できないため、セル１及びセル２は、Ｄ２Ｄ通信信号の送信タイミングを協調して制御する。
　上述した第１の処理及び第２の処理は、Ｄ２Ｄ通信を開始するための発見処理（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ　Ｐｒｏｃｅｓｓ）に含まれる。第３の処理及び第４の処理は、Ｄ２Ｄ通信処理（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｐｒｏｃｅｓｓ）に含まれる。
　このような手順により、セル１に在圏するＵＥ１００－１Ｄとセル２に在圏するＵＥ１００－２ＤとがＤ２Ｄ通信を行う場合でも、セル１及びセル２が協調して当該Ｄ２Ｄ通信を制御できる。
　（２）動作シーケンス
　以下において、第１実施形態に係る制御手順の具体例を説明する。図８は、第１実施形態に係る制御手順の具体例を示すシーケンス図である。図８における破線で示す処理は、必須ではないことを表す。また、ＵＥ１００－１ＤはＤ２Ｄ通信における送信側であり、ＵＥ１００－２ＤはＤ２Ｄ通信における受信側である。
　図８に示すように、本シーケンスの初期状態において、ＵＥ１００－１Ｄ及びＵＥ１００－２Ｄのそれぞれは、接続状態である。
　ＵＥ１００－１Ｄは、サービングセル識別子（セル１のセル識別子）を含んだ発見用信号を送信する（Ｓ１０１－１）。発見用信号を受信したＵＥ１００－２Ｄは、自身のサービングセルであるセル２のセル識別子と、発見用信号に含まれるサービングセル識別子と、が一致するか否かを判定する（Ｓ１０２－２）。これらが一致しない場合、ＵＥ１００－２Ｄは、発見用信号に含まれるサービングセル識別子をセル２に送信する（Ｓ１０３－２）。加えて、ＵＥ１００－２Ｄは、発見用信号に含まれる送信元識別子（ＵＥ１００－１ＤのＵＥ識別子）をセル２に送信してもよい。
　同様にして、ＵＥ１００－２Ｄは、サービングセル識別子（セル２のセル識別子）を含んだ発見用信号を送信する（Ｓ１０１－２）。発見用信号を受信したＵＥ１００－１Ｄは、自身のサービングセルであるセル１のセル識別子と、発見用信号に含まれるサービングセル識別子と、が一致するか否かを判定する（Ｓ１０２－１）。これらが一致しない場合、ＵＥ１００－１Ｄは、発見用信号に含まれるサービングセル識別子をセル１に送信する（Ｓ１０３－１）。加えて、ＵＥ１００－１Ｄは、発見用信号に含まれる送信元識別子（ＵＥ１００－２ＤのＵＥ識別子）をセル１に送信してもよい。
　また、セル１は、ＵＥ１００－１Ｄから受信したサービングセル識別子をＥＰＣ２０に報告する（Ｓ１０４－１）。セル２は、ＵＥ１００－２Ｄから受信したサービングセル識別子をＥＰＣ２０に報告する（Ｓ１０４－２）。ＥＰＣ２０は、報告された各サービングセル識別子を登録する（Ｓ１０５）。
　さらに、セル１は、ＵＥ１００－１Ｄから受信したサービングセル識別子（セル２のセル識別子）及び送信元識別子（ＵＥ１００－２ＤのＵＥ識別子）に基づいて、ＵＥ１００－２Ｄが発見されたことを示す情報をセル２に通知する（Ｓ１０６－１）。セル２は、ＵＥ１００－２Ｄから受信したサービングセル識別子（セル１のセル識別子）及び送信元識別子（ＵＥ１００－１ＤのＵＥ識別子）に基づいて、ＵＥ１００－１Ｄが発見されたことを示す情報をセル１に通知する（Ｓ１０６－２）。
　そして、ＵＥ１００－１Ｄは、Ｄ２Ｄ通信のためのリソース割当要求をセル１に送信する（Ｓ１０７）。リソース割当要求は、ＵＥ１００－１Ｄの通信相手識別子（ＵＥ１００－２ＤのＵＥ識別子）を含んでもよい。
　ＵＥ１００－１Ｄからのリソース割当要求を受信したセル１は、ＵＥ１００－１Ｄの通信相手（ＵＥ１００－２Ｄ）が在圏するセルのセル識別子についてＥＰＣ２０に問合わせる（Ｓ１０８）。ＥＰＣ２０は、問い合わせに応じて、ＵＥ１００－１Ｄの通信相手（ＵＥ１００－２Ｄ）が在圏するセルのセル識別子（セル２のセル識別子）をセル１に通知する（Ｓ１０９）。
　セル１は、自身のセル識別子と、ＵＥ１００－１Ｄの通信相手（ＵＥ１００－２Ｄ）が在圏するセルのセル識別子（セル２のセル識別子）と、が一致するか否かを判定する（Ｓ１１０）。なお、ステップＳ１０２－１で「Ｙｅｓ」の場合、又はＳ１０６－１の処理が実施されている場合、Ｓ１１０の判定は省略可能である。これらが一致しない場合、セル１は、ＵＥ１００－１Ｄ及びＵＥ１００－２Ｄによって行われるＤ２Ｄ通信に割り当てる無線リソースなどについて仮決定（すなわち、プレスケジューリング）する（Ｓ１１１）。そして、セル１は、プレスケジューリングの結果を示す情報を含んだスケジューリング情報をセル２に通知する（Ｓ１１２）。
　セル１からのスケジューリング情報を受信したセル２は、当該スケジューリング情報を許可するか否かを判定する（Ｓ１１３）。そして、セル２は、判定結果をセル１に通知する（Ｓ１１４）。ここで、セル２は、セル１からのスケジューリング情報を拒否する場合、自身でプレスケジューリングした結果を示すスケジューリング情報をセル１に送信してもよい。
　セル１は、セル２においてスケジューリング情報が許可されたか否かを判定する（Ｓ１１５）。セル１は、セル２からスケジューリング情報を受信した場合には、当該スケジューリング情報を許可するか否かを判定してもよい。ここでは、セル２においてスケジューリング情報が許可されたと仮定して、説明を進める。このようにして、セル１及びセル２でスケジューリング情報が共有される。
　セル１は、共有されたスケジューリング情報に従ってスケジューリングを行う（Ｓ１１６－１）。スケジューリングは、Ｄ２Ｄ通信だけを対象とするものであってもよく、Ｄ２Ｄ通信及びセルラ通信の両方を対象とするものでもよい。セル２は、共有されたスケジューリング情報に従ってスケジューリングを行う（Ｓ１１６－２）。
　そして、セル１は、Ｄ２Ｄ通信における送信許可及び割当無線リソースを示す制御情報をＵＥ１００－１Ｄに送信する（Ｓ１１７－１）。ここでの割当無線リソースは、Ｄ２Ｄ通信信号の送信に用いられる無線リソースである。セル２は、Ｄ２Ｄ通信における受信許可及び割当無線リソースを示す制御情報をＵＥ１００－２Ｄに送信する（Ｓ１１７－２）。ここでの割当無線リソースは、Ｄ２Ｄ通信信号の受信に用いられる無線リソースである。Ｄ２Ｄ通信信号の受信に用いられる無線リソースは、セル１からＵＥ１００－１Ｄに送信された割り当て無線リソースと同一であってもよいし、セル１及び／又はセル２においてＤ２Ｄ通信信号の受信に用いることが可能な無線リソース（ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ　ｐｏｏｌ）であってもよい。
　ＵＥ１００－１Ｄは、セル１から受信した制御情報に従ってＵＥ１００－２Ｄに対するデータ送信を行う（Ｓ１１８）。ＵＥ１００－２Ｄは、セル２から受信した制御情報に従ってＵＥ１００－１Ｄからのデータを受信した後、当該データを復号する。そして、ＵＥ１００－２Ｄは、データ復号の成否を示すＡＣＫ／ＮＡＣＫをＵＥ１００－１Ｄに送信する（Ｓ１１９）。ＡＣＫ／ＮＡＣＫは、セル２及びセル１経由でＵＥ１００－１Ｄに通知されてもよい。
　（３）メッセージ構成例
　図８のＳ１１２（及びＳ１１４）に示したスケジューリング情報は、例えばＸ２インターフェイス上で送受信される。この場合、スケジューリング情報（Ｄ２Ｄ　ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）は、表１に示すように、３ＧＰＰ技術仕様「ＴＳ３６．４２３」で規定されるＬｏａｄ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎメッセージの情報要素としてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　また、表２に示すように、スケジューリング情報（Ｄ２Ｄ　ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）は、Ｄ２Ｄ通信に割り当てる周波数リソース（リソースブロック）を示すリソース情報と、割当対象のＵＥの識別子と、を含んでもよい。表２に示す例では、リソース情報は、Ｄ２Ｄ通信に割り当てるリソースブロックを「１」、割り当てないリソースブロックを「０」としたビット列で構成されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　スケジューリング情報は、Ｄ２Ｄ通信に割り当てる時間リソース（サブフレーム）を示す情報を含んでもよい。また、スケジューリング情報は、Ｄ２Ｄ通信の変調・符号化方式（ＭＣＳ）などを示す情報を含んでもよい。さらに、スケジューリング情報は、Ｄ２Ｄ通信における送信・受信を識別する識別子を含んでもよい。
　なお、スケジューリング情報は、上述したように、Ｄ２Ｄ通信に割り当てる無線リソースを含んでもよい。ここで、Ｄ２Ｄ通信に割り当てる無線リソースは、Ｄ２Ｄ通信におけるＤ２Ｄ通信信号の受信に用いることが可能な無線リソース（ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ　ｐｏｏｌ；以下、Ｄ２Ｄ送信無線リソース）及び／又はＤ２Ｄ通信信号の送信に用いることが可能な無線リソース（以下、Ｄ２Ｄ受信無線リソース）である。Ｄ２Ｄ送信無線リソースは、Ｄ２Ｄ受信無線リソースの範囲内にある。
　Ｄ２Ｄ通信に割り当てる無線リソースの情報は、例えば、Ｄ２Ｄ通信に割り当て可能なサブフレームを示す情報、連続するサブフレーム（例えば、４０サブフレーム）のうち、Ｄ２Ｄ通信に割り当て可能なサブフレームの配置パターンを示す情報などである。勿論、Ｄ２Ｄ通信に割り当てる無線リソースの情報は、上述したＤ２Ｄ通信に割り当てる周波数リソース（リソースブロック）を示すリソース情報及びＤ２Ｄ通信に割り当てる時間リソース（サブフレーム）を示す情報を含む。
　なお、Ｄ２Ｄ通信に符号分割多重方式が適用される場合には、スケジューリング情報は、Ｄ２Ｄ通信に割り当てる無線リソースとしての拡散符号を示す情報を含んでもよい。
　［第２実施形態］
　次に、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を説明する。第２実施形態では、アンカーＵＥが存在する場合の動作について説明する。アンカーＵＥが存在する場合、Ｄ２Ｄ通信処理（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｐｒｏｃｅｓｓ）が第１実施形態とは異なる。
　以下において、第２実施形態に係るＤ２Ｄ通信処理の具体例（動作パターン１乃至３）を説明する。第２実施形態では、ＵＥ１００－１Ｄは、アンカーＵＥである。
　（１）動作パターン１
　図９は、第２実施形態に係るＤ２Ｄ通信処理の動作パターン１を示すシーケンス図である。図９における破線で示す処理は、必須ではないことを表す。
　図９に示すように、ＵＥ１００－１Ｄがリソース割当要求を送信してから、Ｄ２Ｄ通信に割り当てるべき無線リソースが決定されるまでの手順（Ｓ１０７乃至Ｓ１１６）については、第１実施形態と同様である。
　本動作パターン１では、セル１は、Ｄ２Ｄ通信における送信許可及び割当可能無線リソースを示す制御情報をＵＥ１００－１Ｄに送信する（Ｓ１１７－１）。割当可能無線リソースとは、サブフレーム単位での割当リソースブロック、セミパーシステントスケジューリングが適用される割当リソースブロック、又はＤ２Ｄ通信専用の無線リソースである。一方、セル２は、制御情報をＵＥ１００－２Ｄに送信しない。
　セル１から制御情報を受信したＵＥ１００－１Ｄは、割当可能無線リソースの中から、ＵＥ１００－２ＤとのＤ２Ｄ通信に使用する無線リソースを決定する（Ｓ２０１）。また、ＵＥ１００－１Ｄは、Ｄ２Ｄ通信における受信許可及び割当無線リソースを示す制御情報をＵＥ１００－２Ｄに送信する（Ｓ２０２）。
　ＵＥ１００－１Ｄは、決定した無線リソースを用いて、ＵＥ１００－２Ｄに対するデータ送信を行う（Ｓ１１８）。ＵＥ１００－２Ｄは、割当無線リソースを用いて、ＵＥ１００－１Ｄからのデータを受信した後、当該データを復号する。そして、ＵＥ１００－２Ｄは、データ復号の成否を示すＡＣＫ／ＮＡＣＫをＵＥ１００－１Ｄに送信する（Ｓ１１９）。
　（２）動作パターン２
　図１０は、第２実施形態に係るＤ２Ｄ通信処理の動作パターン２を示すシーケンス図である。
　図１０に示すように、ＵＥ１００－１Ｄは、Ｄ２Ｄ通信への割り当てを希望する無線リソースなどについてスケジューリングを行う（Ｓ３０１）。また、ＵＥ１００－１Ｄは、自身で決定したスケジューリング情報の適用可否をセル１に問合わせる（Ｓ３０２）。
　セル１は、自身のセル識別子と、ＵＥ１００－１Ｄの通信相手（ＵＥ１００－２Ｄ）が在圏するセルのセル識別子（セル２のセル識別子）と、が一致するか否かを判定する（Ｓ１１０）。これらが一致しない場合、セル１は、ＵＥ１００－１Ｄが決定したスケジューリング情報をセル２に通知する（Ｓ１１２）。
　セル１からのスケジューリング情報を受信したセル２は、スケジューリング情報を許可するか否かを判定する（Ｓ１１３）。そして、セル２は、判定結果をセル１に通知する（Ｓ１１４）。ここで、セル２は、セル１からのスケジューリング情報を拒否する場合、自身でプレスケジューリングした結果を示すスケジューリング情報をセル１に送信してもよい。
　セル１は、セル２においてスケジューリング情報が許可されたか否かを判定する（Ｓ３０３）。セル１は、セル２からスケジューリング情報を受信した場合には、セル２からのスケジューリング情報を許可するか否かを判定してもよい。
　セル２においてスケジューリング情報が拒否された場合（及びセル２からのスケジューリング情報を拒否する場合）、セル１は、割当拒否をＵＥ１００－１Ｄに通知する。ここでは、セル２においてスケジューリング情報が許可されたと仮定して、説明を進める。
　セル１は、Ｄ２Ｄ通信における割当許可（送信許可）を示す制御情報をＵＥ１００－１Ｄに送信する（Ｓ３０４）。或いは、セル１は、セル２からのスケジューリング情報に応じた制御情報をＵＥ１００－１Ｄに送信してもよい。一方、セル２は、制御情報をＵＥ１００－２Ｄに送信しない。
　セル１から制御情報を受信したＵＥ１００－１Ｄは、Ｄ２Ｄ通信における受信許可及び割当無線リソースを示す制御情報をＵＥ１００－２Ｄに送信する（Ｓ２０２）。
　そして、ＵＥ１００－１Ｄは、ＵＥ１００－２Ｄに対するデータ送信を行う（Ｓ１１８）。ＵＥ１００－２Ｄは、ＵＥ１００－１Ｄからのデータを受信した後、当該データを復号する。そして、ＵＥ１００－２Ｄは、データ復号の成否を示すＡＣＫ／ＮＡＣＫをＵＥ１００－１Ｄに送信する（Ｓ１１９）。
　（３）動作パターン３
　図１１は、第２実施形態に係るＤ２Ｄ通信処理の動作パターン３を示すシーケンス図である。図１１における破線で示す処理は、必須ではないことを表す。
　図１１に示すように、本動作パターン３は、上述した動作パターン２を一部変更したものである。上述した動作パターン２では、ＵＥ１００－１ＤからＵＥ１００－２Ｄに制御情報を送信していたが、本動作パターン３では、セル２からＵＥ１００－２Ｄに当該制御情報を送信する（Ｓ４０１－２）。
　そして、ＵＥ１００－１Ｄは、ＵＥ１００－２Ｄに対するデータ送信を行う（Ｓ４０２）。ＵＥ１００－２Ｄは、ＵＥ１００－１Ｄからのデータを受信した後、当該データを復号する。そして、ＵＥ１００－２Ｄは、データ復号の成否を示すＡＣＫ／ＮＡＣＫを、セル２及びセル１経由でＵＥ１００－１Ｄに通知する（Ｓ４０３乃至Ｓ４０５）。ただし、ＡＣＫ／ＮＡＣＫは、ＵＥ１００－２ＤからＵＥ１００－１Ｄに直接通知されてもよい。
　［その他の実施形態］
　上述した各実施形態では、セル１及びセル２のそれぞれにおいて、Ｄ２Ｄ通信に割り当てるために確保された無線リソース（Ｄ２Ｄ無線リソース）について特に触れなかった。しかしながら、Ｄ２Ｄ無線リソースの情報をセル間で共有することにより、上述したセル間協調スケジューリングを効率化できる。例えば、セル１及びセル２のそれぞれは、自セルのＤ２Ｄ無線リソースを変更する場合に、他方のセルに対して当該変更に関する情報を通知してもよい。
　上述した各実施形態では、サービングセル識別子を含む無線信号が発見用信号であったが、これに限られない。例えば、サービングセル識別子を含む無線信号は、Ｄ２Ｄ通信に関連する無線信号である。具体的には、サービングセル識別子を含む無線信号は、Ｄ２Ｄ通信のためにＵＥ間の同期を確立するＤ２Ｄ同期手順において送信されるＤ２Ｄ同期信号である。或いは、サービングセル識別子を含む無線信号は、Ｄ２Ｄ通信におけるユーザデータの送受信に用いられる無線リソースを示す情報（ＳＡ：Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ）を含む制御信号であってもよい。
　また、上述した各実施形態では, Ｄ２Ｄ通信に割り当てる無線リソースは、Ｄ２Ｄ通信信号の送信に用いられる無線リソースであったが、これに限られない。Ｄ２Ｄ通信に割り当てる無線リソースは、上述のＳＡを含む制御信号の送受信に用いることが可能な無線リソース（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｐｏｏｌ／ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ　ｐｏｏｌ）であってもよい。なお、ＳＡを含む制御信号の送受信に用いることが可能な無線リソースは、ＵＥ１００－１Ｄ及びＵＥ１００－２Ｄに（実際に）割り当てた無線リソース（或いは、プレスケジューリングされた無線リソース）であってもよい。
　例えば、上述の第１実施形態におけるステップＳ１１７－１において、セル１（ｅＮＢ２００－１）は、割当無線リソースとして、ユーザデータを示すＤ２Ｄ通信信号の送信に用いられる第１の無線リソース（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｐｏｏｌ）及びＳＡを含む制御信号の送受信に用いることが可能な第２の無線リソースを送信できる。この場合、ＵＥ１００－１Ｄは、第１の無線リソースの中からユーザデータを送信するための無線リソースを決定する（スケジューリング）。ＵＥ１００－１Ｄは、決定した無線リソースを示すＳＡを含む制御信号を第２の無線リソースを用いて送信する。
　一方、上述の第１実施形態におけるステップＳ１１７－２において、セル２（ｅＮＢ２００－２）は、割当無線リソースとして、上述の第２の無線リソースを送信できる。ＵＥ１００－２Ｄは、第２の無線リソースに従ってＵＥ１００－１ＤからのＳＡを含む制御信号を受信できる。
　その後、ステップＳ１１８において、ＵＥ１００－１Ｄは、決定した無線リソースを用いて、ユーザデータの送信を行う。ＵＥ１００－２Ｄは、ＵＥ１００－１Ｄからの制御信号に含まれるＳＡに従ってＵＥ１００－１Ｄからのユーザデータを受信する。このようにして、セル１及びセル２が、協調してＵＥ１００－１Ｄ及びＵＥ１００－２ＤのＤ２Ｄ通信を制御できる。
　また、上述した各実施形態では、ｅＮＢ２００－１が、スケジューリング情報をｅＮＢ２００－２に通知していたが、これに限られない。ｅＮＢ２００－２が、スケジューリング情報をｅＮＢ２００－１に通知して、ｅＮＢ２００－１（セル１）とｅＮＢ２００－２（セル２）とが、スケジューリング情報を共有してもよい。
　また、上述した各実施形態では、Ｄ２Ｄ通信における直接通信モードを主として想定したが、直接通信モードに代えて局所中継モードを適用してもよい。
　上述した各実施形態では、本発明をＬＴＥシステムに適用する一例を説明したが、ＬＴＥシステムに限定されるものではなく、ＬＴＥシステム以外のシステムに本発明を適用してもよい。
　なお、米国仮出願第６１／７６６５２８号（２０１３年２月１９日出願）の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。
　以上のように、本発明に係る通信制御方法、ユーザ端末、及び基地局は、複数のセルが協調してＤ２Ｄ通信を制御できるため、移動通信分野において有用である。

Claims (20)

  1. 　データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信をサポートする移動通信システムにおいて用いられる通信制御方法であって、
    　第１のセルに在圏する第１のユーザ端末が、前記第１のセルを識別するサービングセル識別子を含んだ無線信号を送信するステップＡと、
    　第２のセルに在圏する第２のユーザ端末が、前記第１のユーザ端末からの前記無線信号を受信した場合に、前記無線信号に含まれる前記サービングセル識別子を前記第２のユーザ端末から前記第２のセルに送信するステップＢと、
    　前記第２のセルが前記第２のユーザ端末から受信した前記サービングセル識別子に基づいて、前記第１のユーザ端末及び前記第２のユーザ端末によって行われる前記Ｄ２Ｄ通信を制御するためのスケジューリング情報を、前記第１のセル及び前記第２のセルで共有するステップＣと、
    を有することを特徴とする通信制御方法。
  2. 　前記無線信号は、前記Ｄ２Ｄ通信の通信相手になり得る近傍端末発見用の発見用信号であることを特徴とする請求項１に記載の通信制御方法。
  3. 　前記スケジューリング情報は、前記第１のユーザ端末及び前記第２のユーザ端末によって行われる前記Ｄ２Ｄ通信に割り当てる無線リソースの情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の通信制御方法。
  4. 　前記スケジューリング情報は、前記第１のセル及び／又は前記第２のセルにおいて、前記Ｄ２Ｄ通信に割り当てる無線リソースの情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の通信制御方法。
  5. 　前記Ｄ２Ｄ通信に割り当てる無線リソースは、前記Ｄ２Ｄ通信におけるＤ２Ｄ通信信号の受信に用いることが可能な無線リソースであることを特徴とする請求項４に記載の通信制御方法。
  6. 　前記Ｄ２Ｄ通信に割り当てる無線リソースは、前記Ｄ２Ｄ通信におけるＤ２Ｄ通信信号の送信に用いることが可能な無線リソースであることを特徴とする請求項４に記載の通信制御方法。
  7. 　前記Ｄ２Ｄ通信信号の送信に用いることが可能な無線リソースは、前記第１のセル及び／又は前記第２のセルにおいて、前記Ｄ２Ｄ通信信号の受信に用いることが可能な無線リソースの範囲内にあることを特徴とする請求項６に記載の通信制御方法。
  8. 　前記Ｄ２Ｄ通信に割り当てる無線リソースは、前記Ｄ２Ｄ通信におけるユーザデータの送受信に用いられる無線リソースを示す情報を含む制御信号の送受信に用いることが可能な無線リソースであることを特徴とする請求項４に記載の通信制御方法。
  9. 　前記共有されたスケジューリング情報に基づいて、前記第１のユーザ端末及び前記第２のユーザ端末によって行われる前記Ｄ２Ｄ通信を、前記第１のセル及び前記第２のセルが協調して制御するステップＤをさらに有することを特徴とする請求項１に記載の通信制御方法。
  10. 　前記第１のユーザ端末及び前記第２のユーザ端末の何れか一方のユーザ端末は、前記Ｄ２Ｄ通信において他方のユーザ端末を制御可能なアンカー端末であり、
    　前記ステップＤにおいて、前記第１のセル又は前記第２のセルは、前記アンカー端末として動作する前記一方のユーザ端末に対して、前記Ｄ２Ｄ通信の制御情報を送信することを特徴とする請求項９に記載の通信制御方法。
  11. 　前記ステップＤは、
    　前記アンカー端末として動作する前記一方のユーザ端末が、前記第１のセル及び前記第２のセルのうち当該一方のユーザ端末のサービングセルに対して、当該一方のユーザ端末で決定した前記スケジューリング情報の適用可否を問い合わせるステップと、
    　前記第１のセル及び前記第２のセルが、前記アンカー端末として動作する前記一方のユーザ端末からの前記問い合わせに基づいて、前記スケジューリング情報を共有するステップと、
    を含むことを特徴とする請求項１０に記載の通信制御方法。
  12. 　前記第１のセルは、第１の基地局によって管理され、前記第２のセルは、第２の基地局によって管理され、
    　前記ステップＣにおいて、前記第１の基地局及び前記第２の基地局の一方の基地局が、他方の基地局に対して、前記スケジューリング情報を送信することによって、前記第１のセル及び前記第２のセルで前記スケジューリング情報を共有することを特徴とする請求項１に記載の通信制御方法。
  13. 　データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信をサポートする移動通信システムにおいて、第１のセルに在圏するユーザ端末であって、
    　前記Ｄ２Ｄ通信の通信相手になり得る近傍端末発見用の信号であって、かつ、前記第１のセルを識別するサービングセル識別子を含んだ発見用信号を送信する送信部を有することを特徴とするユーザ端末。
  14. 　データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信をサポートする移動通信システムにおいて、第２のセルに在圏するユーザ端末であって、
    　第１のセルに在圏する他のユーザ端末から、前記Ｄ２Ｄ通信の通信相手になり得る近傍端末発見用の信号であって、かつ、前記第１のセルを識別するサービングセル識別子を含んだ発見用信号を受信する受信部と、
    　前記受信部が受信した前記発見用信号に含まれる前記サービングセル識別子を前記第２のセルに送信する送信部と、
    を有することを特徴とするユーザ端末。
  15. 　データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信をサポートする移動通信システムにおいて、第２のセルを管理する基地局であって、
    　第１のユーザ端末が在圏する第１のセルを識別するサービングセル識別子を、前記第２のセルに在圏する第２のユーザ端末から受信する受信部と、
    　前記受信部が受信した前記サービングセル識別子に基づいて、前記第１のユーザ端末及び前記第２のユーザ端末によって行われる前記Ｄ２Ｄ通信を制御するためのスケジューリング情報を、前記第１のセルを管理する他の基地局と共有する制御部と、
    を有することを特徴とする基地局。
  16. 　前記スケジューリング情報は、前記第１のセル及び／又は前記第２のセルにおいて、前記Ｄ２Ｄ通信に割り当てる無線リソースの情報を含むことを特徴とする請求項１５に記載の基地局。
  17. 　前記無線リソースは、前記Ｄ２Ｄ通信におけるＤ２Ｄ通信信号の受信に用いることが可能な無線リソースであることを特徴とする請求項１６に記載の基地局。
  18. 　前記無線リソースは、前記Ｄ２Ｄ通信におけるＤ２Ｄ通信信号の送信に用いることが可能な無線リソースであることを特徴とする請求項１６に記載の基地局。
  19. 　前記Ｄ２Ｄ通信信号の送信に用いることが可能な無線リソースは、前記第１のセル及び／又は前記第２のセルにおいて、前記Ｄ２Ｄ通信信号の受信に用いることが可能な無線リソースの範囲内にあることを特徴とする請求項１８に記載の基地局。
  20. 　前記Ｄ２Ｄ通信に割り当てる無線リソースは、前記Ｄ２Ｄ通信におけるユーザデータの送受信に用いられる無線リソースを示す情報を含む制御信号の送受信に用いることが可能な無線リソースであることを特徴とする請求項１６に記載の基地局。
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