WO2017026463A1 - ユーザ装置及び信号送信方法 - Google Patents

Abstract

Ｄ２Ｄ通信をサポートする無線通信システムにおけるユーザ装置であって、Ｄ２Ｄ通信に用いられる物理チャネルにおいて予め指定されたシンボルでキャリアセンスを行うことで、Ｄ２Ｄ信号の送信が可能か否かを判定する判定部と、前記判定部でＤ２Ｄ信号の送信が可能と判定された場合に、当該ユーザ装置とは異なる他のユーザ装置にＤ２Ｄ信号を送信する送信部と、を有するユーザ装置を提供する。

Description

ユーザ装置及び信号送信方法

　本発明は、ユーザ装置及び信号送信方法に関する。

　ＬＴＥ（Long Term Evolution）及びＬＴＥの後継システム（例えば、ＬＴＥ－Ａ（LTE Advanced）、ＦＲＡ（Future Radio Access）、４Ｇなどともいう）では、ユーザ端末同士が無線基地局を介さないで直接通信を行うＤ２Ｄ（Device to Device）技術が検討されている（例えば、非特許文献１）。

　Ｄ２Ｄは、ユーザ装置と基地局との間のトラヒックを軽減したり、災害時などに基地局が通信不能になった場合でもユーザ装置間の通信を可能とする。

　Ｄ２Ｄは、通信可能な他のユーザ端末を見つけ出すためのＤ２Ｄディスカバリ（D2D discovery、Ｄ２Ｄ発見ともいう）と、端末間で直接通信するためのＤ２Ｄコミュニケーション（D2D direct communication、Ｄ２Ｄ通信、端末間直接通信などともいう）と、に大別される。以下では、Ｄ２Ｄコミュニケーション、Ｄ２Ｄディスカバリなどを特に区別しないときは、単にＤ２Ｄと呼ぶ。また、Ｄ２Ｄで送受信される信号を、Ｄ２Ｄ信号と呼ぶ。

　また、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）では、Ｄ２Ｄ機能を拡張することでＶ２Ｘを実現することが検討されている。ここで、Ｖ２Ｘとは、ＩＴＳ（Intelligent Transport Systems）の一部であり、図１に示すように、自動車と自動車との間で行われる通信形態を意味するＶ２Ｖ（Vehicle to Vehicle）、自動車と道路脇に設置される路側機（ＲＳＵ：Road-Side Unit）との間で行われる通信形態を意味するＶ２Ｉ（Vehicle to Infrastructure：路車間通信）、自動車とドライバーのモバイル端末との間で行われる通信形態を意味するＶ２Ｎ（Vehicle to Nomadic device：端車間通信）、及び、自動車と歩行者のモバイル端末との間で行われる通信形態を意味するＶ２Ｐ（Vehicle to Pedestrian：歩行者間通信）の総称である。

"Key drivers for LTE success:Services Evolution"、２０１１年９月、3GPP、インターネットURL：http://www.3gpp.org/ftp/Information/presentations/presentations_2011/2011_09_LTE_Asia/2011_LTE-Asia_3GPP_Service_evolution.pdf

　Ｖ２Ｘ特有の要求条件として、例えば、高速移動への対応（車対車の相対速度２８０ｋｍ／ｈをサポート）、ＧＰＳ（Global Positioning System）を用いた同期方法の実現、重要通信（例えば、事故防止、渋滞回避等のための通信）に対する低遅延化の実現、多数の自動車等が存在する環境下で通信を実現するための干渉対策、Ｖ２Ｘにおいて重要通信を行うことが想定されているＲＳＵ間通信への対応、セルラー通信、他オペレータ及び他の無線通信システムとの周波数共用への対応などが挙げられる。

　これらの要求条件に対応するためにＤ２Ｄに適用すべき機能として、ＬＢＴ（Listen Before Talk）が有力であると考えられる。ＬＢＴとは、信号を通信路に送信する前に通信路が空いているかを確認してから送信を行うことで、複数の送信局から送信される信号の衝突を防ぐためのメカニズムである。ここで、現状のＷｉＦｉ（登録商標）で用いられているＬＢＴ機能について説明する。

　図２は、ＷｉＦｉ（登録商標）で用いられているＬＢＴを説明するための図である。端末は、データを送信する前に、ＤＩＦＳ（待ち時間：Distributed Inter Frame Space）及びバックオフ時間の間連続して通信路が空いている（Ｉｄｌｅである）ことを確認してからデータを送信する。バックオフ時間とは、端末自身がランダムに決定したバックオフ値（カウンタ値）とＣＣＡ（Clear Channel Assessment）スロット時間（図２のＣＣＡ　ｔｉｍｅ）とを乗算した時間である。端末は、ＣＣＡスロット時間の単位で受信電力と予め定められた閾値とを比較し、受信電力が閾値以下であった場合は通信路が空いていたとみなしてカウンタ値を減算し、カウンタ値がゼロになったタイミングでデータ送信を開始する。図２の例では、バックオフ値（カウンタ値）は「６」であり、カウンタ値が減算されて「０」になったタイミングでデータ送信が開始されている様子を示している。

　Ｄ２ＤにＬＢＴが適用されることで、上述のＶ２Ｘ特有の要求条件のうち、特に、他オペレータ及び他の無線通信システムと周波数共用する際の干渉制御、ＲＳＵ及び車両間で行われる通信の多重化及び干渉抑制、及び、重要通信の自律的ＱｏＳ制御（低遅延制御等）の実現が期待できる。

　しかしながら、ＷｉＦｉ（登録商標）におけるＬＢＴはそもそもＦＤＭ（周波数分割多重：Frequency Division Multiplexing）を前提としない技術であり、ＬＢＴを行う際に、通信に用いられる周波数帯域すべてに対してＬＢＴを行うことを前提としている。一方、Ｄ２ＤはＦＤＭを前提としているため、ＷｉＦｉ（登録商標）におけるＬＢＴのメカニズムをそのまま適用した場合、特にスモールパケットの送受信が行われる場合（送信するデータ量が少ない場合）にIn-band emissionの影響により周波数利用効率の低下が懸念される。より具体的には、図３に示すように、Ｄ２Ｄ通信に割当てられている周波数帯域のうち特定の帯域（ＰＲＢ（Physical Resource Block）に対応する帯域）においてスモールパケットを含むＤ２Ｄ信号が送信された場合、当該特定の帯域に加えて、周辺の周波数にも漏れ電波が発生することで、周辺の帯域においても通信路が使用されている（ＢＵＳＹである）と誤検出されてしまう可能性がある。これにより、周波数利用効率が低下してしまうことになる。

　更に、Ｖ２Ｘでは低遅延が要求される重要通信が行われるため、Ｄ２Ｄ信号を送信する度に毎回ＬＢＴを行うようにするのは望ましくないと考えられる。また、Ｄ２Ｄは送信側のユーザ装置と受信側のユーザ装置との間で共通の周波数帯域を用いる半二重通信（Ｈａｌｆ　Ｄｕｐｌｅｘ）であり、半二重通信の制限の影響を低減するために同一のＤ２Ｄ信号を繰り返し送信する仕組み（Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ送信）が導入されているが、繰り返し送信する度にＬＢＴが動作することでオーバーヘッドが大きくなることが懸念される。

　開示の技術は上記に鑑みてなされたものであって、Ｄ２Ｄ通信においてＬＢＴを実現可能な技術を提供することを目的とする。

　開示の技術のユーザ装置は、Ｄ２Ｄ通信をサポートする無線通信システムにおけるユーザ装置であって、Ｄ２Ｄ通信に用いられる物理チャネルにおいて予め指定されたシンボルでキャリアセンスを行うことで、Ｄ２Ｄ信号の送信が可能か否かを判定する判定部と、前記判定部でＤ２Ｄ信号の送信が可能と判定された場合に、当該ユーザ装置とは異なる他のユーザ装置にＤ２Ｄ信号を送信する送信部と、を有する。

　開示の技術によれば、Ｄ２Ｄ通信においてＬＢＴを実現可能な技術が提供される。

Ｖ２Ｘを説明するための図である。 ＷｉＦｉ（登録商標）で用いられているＬＢＴを説明するための図である。 In-band emissionの影響を説明するための図である。 実施の形態に係る無線通信システムの構成例を示す図である。 Ｄ２Ｄ通信を説明するための図である。 Ｄ２Ｄ通信に用いられるＭＡＣ　ＰＤＵを説明するための図である。 ＳＬ－ＳＣＨ ｓｕｂｈｅａｄｅｒのフォーマットを説明するための図である。 キャリアセンスが行われる無線リソースの一例を示す図である。 バックオフ時間を説明するための図である。 サブバンドごとにＬＢＴ処理を行う場合の処理方法を説明するための図である。 キャリアセンス対象リソースの一例を示す図である。 ＬＢＴ処理を行う無線リソースとＬＢＴ処理を行わない無線リソースの一例を示す図である。 従来のＰＳＣＣＨ及びＰＳＳＣＨの無線リソース割当て方法を説明するための図である。 ＬＢＴ処理を考慮した無線リソース割当て方法の一例を示す図である。 ＭＡＣ　ＰＤＵの送信順序の一例を示す図である。 実施の形態に係るユーザ装置の機能構成の一例を示す図である。 実施の形態に係る基地局の機能構成の一例を示す図である。 実施の形態に係る基地局及びユーザ装置のハードウェア構成の一例を示す図である。

　以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下で説明する実施の形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られるわけではない。例えば、本実施の形態に係る無線通信システムはＬＴＥに準拠した方式のシステムを想定しているが、本発明はＬＴＥに限定されるわけではなく、他の方式にも適用可能である。なお、本明細書及び特許請求の範囲において、「ＬＴＥ」は、３ＧＰＰのリリース８、又は９に対応する通信方式のみならず、３ＧＰＰのリリース１０、１１、１２、１３、又はリリース１４以降に対応する第５世代の通信方式も含む広い意味で使用する。

　＜概要＞
　図４に示すように、本実施の形態における無線通信システムは、基地局ｅＮＢと、Ｄ２Ｄ信号を送信する送信側のユーザ装置ＵＥａと、Ｄ２Ｄ信号を受信する受信側のユーザ装置ＵＥｂとを有する。基地局ｅＮＢは、例えばマクロセルの報知情報（システム情報：ＳＩＢ）又はＲＲＣ（Radio Resource Control）等を用いて、Ｄ２Ｄ信号の送受信の為に用いられるリソースプールの割り当て等を行う。なお、以下の説明において、送信側のユーザ装置ＵＥａと受信側のユーザ装置ＵＥｂとを、まとめて「ユーザ装置ＵＥ」と呼ぶ。

　Ｄ２Ｄ通信では、ユーザ装置ＵＥから基地局ｅＮＢへの上り信号送信のリソースとして既に規定されている上りリソースの一部が利用される。以下、ＬＴＥにおけるＤ２Ｄの信号送信の概要を説明する。

　「Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ」については、図５（ａ）に示すように、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ　ｐｅｒｉｏｄ毎に、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙメッセージ用のリソースプールが確保され、ユーザ装置ＵＥａはそのリソースプール内でＤｉｓｃｏｖｅｒｙメッセージを送信する。より詳細にはＴｙｐｅ１、Ｔｙｐｅ２ｂがある。Ｔｙｐｅ１では、ユーザ装置ＵＥａが自律的にリソースプールから送信リソースを選択する。Ｔｙｐｅ２ｂでは、上位レイヤシグナリング（例えばＲＲＣ信号）により準静的なリソースが割り当てられる。

　「Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ」についても、図５（ｂ）に示すように、Ｃｏｎｔｒｏｌ／Ｄａｔａ送信用リソースプールが周期的に確保される。送信側のユーザ装置ＵＥａはＣｏｎｔｒｏｌリソースプールから選択されたリソースでＳＣＩ（Sidelink Control Information）によりＤａｔａ送信用リソース等を受信側のユーザ装置ＵＥｂに通知し、当該Ｄａｔａ送信用リソースでＤａｔａを送信する。「Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ」について、より詳細には、Ｍｏｄｅ１とＭｏｄｅ２がある。Ｍｏｄｅ１では、基地局ｅＮＢからユーザ装置ＵＥに送られる（Ｅ）ＰＤＣＣＨによりダイナミックにリソースが割り当てられる。Ｍｏｄｅ２では、ユーザ装置ＵＥａはＣｏｎｔｒｏｌ／Ｄａｔａ送信用リソースプールから自律的に送信リソースを選択する。リソースプールについては、ＳＩＢで通知されたり、予め定義されたものが使用される。

　ＬＴＥにおいて、「Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ」に用いられるチャネルはＰＳＤＣＨ（Physical Sidelink Discovery Channel）と称され、「Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ」におけるＳＣＩ等の制御情報を送信するチャネルはＰＳＣＣＨ（Physical Sidelink Control Channel）と称され、データを送信するチャネルはＰＳＳＣＨ（Physical Sidelink Shared Channel）と称される。

　Ｄ２Ｄ通信に用いられるＭＡＣ（Medium Access Control）ＰＤＵ（Protocol Data Unit）は、図６に示すように、少なくともＭＡＣ　ｈｅａｄｅｒ、ＭＡＣ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｅｌｅｍｅｎｔ、ＭＡＣ　ＳＤＵ（Service Data Unit）、Ｐａｄｄｉｎｇで構成される。ＭＡＣ　ＰＤＵはその他の情報を含んでも良い。ＭＡＣ　ｈｅａｄｅｒは、１つのＳＬ－ＳＣＨ（Sidelink Shared Channel）ｓｕｂｈｅａｄｅｒと、１つ以上のＭＡＣ　ＰＤＵ　ｓｕｂｈｅａｄｅｒで構成される。

　図７に示すように、ＳＬ－ＳＣＨ ｓｕｂｈｅａｄｅｒは、ＭＡＣ　ＰＤＵフォーマットバージョン（Ｖ）、送信元情報（ＳＲＣ）、送信先情報（ＤＳＴ）、Ｒｅｓｅｒｖｅｄ  ｂｉｔ（Ｒ）等で構成される。Ｖは、ＳＬ－ＳＣＨ ｓｕｂｈｅａｄｅｒの先頭に割り当てられ、ユーザ装置ＵＥが用いるＭＡＣ　ＰＤＵフォーマットバージョンを示す。送信元情報には、送信元に関する情報が設定される。送信元情報には、ＰｒｏＳｅ　ＵＥ　ＩＤに関する識別子が設定されてもよい。送信先情報には、送信先に関する情報が設定される。送信先情報には、送信先のＰｒｏＳｅ　Ｌａｙｅｒ－２　Ｇｒｏｕｐ　ＩＤに関する情報が設定されてもよい。

　本実施の形態において、ユーザ装置ＵＥは、Ｖ２Ｘで規定されている自動車、ドライバーのモバイル端末、及び、歩行者のモバイル端末を含む。また、Ｖ２Ｘで規定されるＲＳＵは、特に断りがない限り、本実施の形態におけるユーザ装置ＵＥであってもよいし、基地局ｅＮＢであってもよい。以下、本実施の形態における無線通信システムが行う具体的な処理手順について説明する。

　＜処理手順＞
　（１．ＬＢＴ処理）
　まず、実施の形態におけるユーザ装置ＵＥが行うＬＢＴ処理について説明する。ユーザ装置ＵＥは、Ｄ２Ｄ信号を送信する前にユーザ装置ＵＥ間で予め定められた無線リソースにてキャリアセンスを行う。キャリアセンスとは、信号送信を行う予定の周波数が空いているのか又は使用中であるのかを判定するための処理である。より具体的には、ユーザ装置ＵＥは、Ｄ２Ｄ信号の送信を行う予定の周波数（Ｄ２Ｄ信号を格納するＰＲＢに対応するサブキャリア）におけるＬＢＴ期間中の受信信号の受信レベルが所定の閾値より高い場合、当該周波数は使用中（以下、「ビジー状態」又は「ＢＵＳＹ」とも呼ぶ）であると判定し、所定の閾値より低い場合、当該周波数は空いている（以下、「アイドル状態」又は「ＩＤＬＥ」とも呼ぶ）と判定する。

　［１－１．キャリアセンス］
　ＬＢＴを実現する場合、送信側のユーザ装置ＵＥａと受信側のユーザ装置ＵＥｂとの間で、キャリアセンスが行われる無線リソースが予め共有されている必要がある。そこで、実施の形態のユーザ装置ＵＥは、Ｄ２Ｄ通信に用いられる物理チャネルにおいて予め指定されたシンボルでキャリアセンスを行うようにする。

　図８は、キャリアセンスが行われる無線リソースの一例を示す図である。Ｄ２Ｄで用いられる物理チャネル（ＰＳＤＣＨ、ＰＳＣＣＨ、ＰＳＳＣＨ、ＰＳＢＣＨ（Physical Sidelink Broadcast Channel）等）のサブフレーム構成は、サブフレームの最後のシンボルがギャップ区間（信号が何も送信されない区間）に設定されている。そこで、本実施の形態では、図８に示すように、送信側のユーザ装置ＵＥａは、当該ギャップ区間でキャリアセンスを行うようにしてもよい。すなわち、キャリアセンス中のユーザ装置ＵＥはギャップ区間をモニタし、データ送信中でキャリアセンスを行なっていないユーザ装置ＵＥはギャップ区間をパンクチャせずデータを送信する。送信側のユーザ装置ＵＥａは、他のユーザ装置ＵＥで行われるＬＢＴ処理にてＢＵＳＹであると判定可能にするため、Ｄ２Ｄ信号を送信する際は、当該シンボル（キャリアセンスが行われるシンボル）にてＤＭ－ＲＳ（Demodulation-Reference Signal）又は何らかのＤ２Ｄ信号を送信するようにする。

　なお、Ｖ２Ｘの利用形態を想定すると、ユーザ装置ＵＥの間で比較的スモールパケットが送受信されることが想定されるため、より短い間隔でキャリアセンスが行われるようにしてもよい。

　例えば、従来のＤ２Ｄでは１ＴＴＩ単位（１ｍｓ）でＴＢ（Transport Block）を送信していたが、本実施の形態では１スロット単位（０．５ｍｓ）でＴＢ（Transport Block）を送信可能にすると共に、ユーザ装置ＵＥは各スロットの最後のシンボルでキャリアセンスを行うようにしてもよい。これにより、スモールパケットの送信に適したＬＢＴ処理を実現することが可能になる。

　また、シンボル長が従来のＤ２Ｄ（ＬＴＥ）よりも短くなるように（サブキャリア間隔を広げることと同義）することで、１ＴＴＩ（Transmission Time Interval）あたりの最大ＴＢサイズを制限しつつ、より短い間隔でキャリアセンスが行えるようにしてもよい。これにより、スモールパケットの送信に適したＬＢＴ処理を実現することが可能になる。

　なお、以下の説明において、キャリアセンスが行われる無線リソース（シンボル長）を「キャリアセンス区間」と呼ぶことがある。

　［１－２．バックオフ時間］
　本実施の形態におけるＬＢＴ処理では、ユーザ装置ＵＥは、キャリアセンスにてＩＤＬＥと判定された直後からＤ２Ｄ信号の送信を開始してもよいし、キャリアセンスにてＩＤＬＥと判定される時間が一定時間（バックオフ時間）継続する場合にＤ２Ｄ信号の送信を開始するようにしてもよい。本実施の形態におけるバックオフ時間は、カウンタ値とキャリアセンスを行う時間間隔（図８の例では１ｍｓ）とを乗算した時間と定義されてもよい。

　また、カウンタ値は、ユーザ装置ＵＥ自身が自律的に決定してもよいし、基地局ｅＮＢからＲＲＣ信号、報知情報（ＳＩＢ）、レイヤ１又はレイヤ２の制御信号を介して通知されるようにしてもよいし、又は、ＲＳＵから通知されるようにしてもよい。

　なお、基地局ｅＮＢ（又はＲＳＵ）からカウンタ値をユーザ装置ＵＥに通知する場合、各ユーザ装置ＵＥ間でバックオフ時間を揃えるようにしてもよい。これにより、Ｄ２Ｄ通信に割当てられている周波数帯域において、複数のユーザ装置ＵＥがそれぞれ異なる周波数で同時にＤ２Ｄ信号を送信する際に、周波数利用効率を高めることが可能になる。例えば、ユーザ装置ＵＥ間でバックオフ時間が異なる場合、図９（ａ）に示すように、バックオフ時間が短いユーザ装置ＵＥがＤ２Ｄ信号の送信を開始すると、他のユーザ装置ＵＥはＢＵＳＹを検出することになってしまいＤ２Ｄ信号の送信を開始することができない。すなわち、一つのユーザ装置ＵＥしかＤ２Ｄ信号の送信を開始することができず、周波数利用効率が低くなってしまう。一方、ユーザ装置ＵＥ間でバックオフ時間が揃っている場合、図９（ｂ）に示すように、複数のユーザ装置ＵＥが同時にＤ２Ｄ信号の送信を開始することが可能になる。すなわち、周波数利用効率を高めることが可能になる。

　［１－３．ＬＢＴ処理の補足］
　実施の形態における基地局ｅＮＢ（又はＲＳＵ）は、Ｄ２Ｄ信号の送信用の無線リソースをユーザ装置ＵＥに割当てる際に、キャリアセンスを行わずにＤ２Ｄ信号を送信可能であること、またはその時間を通知するようにしてもよい。また、基地局ｅＮＢ（又はＲＳＵ）は、当該時間をＲＲＣ信号、報知情報（ＳＩＢ）、レイヤ１又はレイヤ２の制御信号を介して通知するようにしてもよい。当該時間は、ＴＴＩ数（又はサブフレーム数）で指定されてもよいし、スキップ可能なキャリアセンス回数で指定されてもよい。これにより、ユーザ装置ＵＥは、例えばサブフレームごとにキャリアセンスを行う必要がなくなり、処理負荷が軽減されることになる。

　また、実施の形態におけるユーザ装置ＵＥは、周期的に送信されるＤ２Ｄ信号にはＬＢＴ処理を適用しないようにしてもよい。周期的に送信されるＤ２Ｄ信号（物理チャネル）には、例えば、主に基地局ｅＮＢのカバレッジ外に存在するユーザ装置ＵＥ間で同期を取るために用いられるＰＳＳＳ（Primary Sildelink Synchronization Signal）及びＳＳＳＳ（Secondary Sildelink Synchronization Signal）、主に基地局ｅＮＢのカバレッジ外に存在するユーザ装置ＵＥにシステム情報等を通知するために用いられるＰＳＢＣＨ（Physical Sidelink Broadcast Control Channel）がある。これにより、同期信号といったＤ２Ｄ通信に不可欠な信号がＬＢＴ処理により周期的に送信できなくなるリスクを避けることが可能になる。

　（２．サブバンドごとのＬＢＴ処理）
　前述の通りＤ２ＤではＦＤＭを前提としている。より具体的に説明すると、Ｄ２Ｄでは、Ｄ２Ｄ通信に割当てられている無線リソースにおいて複数のユーザ装置ＵＥのＤ２Ｄ通信を周波数方向に多重させることが可能である。そこで、複数のユーザ装置ＵＥのＤ２Ｄ通信を周波数方向に多重させつつＬＢＴ処理を実現するために、ユーザ装置ＵＥは、Ｄ２Ｄ通信に割当てられている周波数リソースを複数に分割したサブバンドごとにキャリアセンスを行うことで、サブバンドごとにＤ２Ｄ信号の送信が可能か否かを判定するようにする。

　また、実施の形態におけるユーザ装置ＵＥは、前述のIn-band emissionの影響を排除するようにＬＢＴ処理を行うようにする。以下、図１０を用いて具体的な処理方法（その１～その４）を説明する。なお、１つのサブバンドの帯域は問わないが、１つのサブバンド内で１つのユーザ装置ＵＥのみがＤ２Ｄ信号を送信可能な帯域、すなわち、少なくとも１つのＰＲＢを収容可能な帯域（従来のＤ２Ｄでは１５ｋＨｚ×１２サブキャリア＝１８０ｋＨｚ）であることを想定している。サブバンドの帯域は、基地局ｅＮＢからＲＲＣ信号、報知情報（ＳＩＢ）、レイヤ１又はレイヤ２の制御信号を介してユーザ装置ＵＥに通知されるようにしてもよいし、又は、ＲＳＵからユーザ装置ＵＥに通知されるようにしてもよい。

　［２－１．サブバンドごとのＬＢＴ処理（その１）］
　前述の通り、キャリアセンスは、Ｄ２Ｄ信号の送信を行う予定の周波数におけるＬＢＴ期間中の受信信号の受信レベルが所定の閾値より高いのか低いのかを判定することにより行われる。そこで、ユーザ装置ＵＥは、図１０（ａ）に示すように、所定の閾値を高く設定することでキャリアセンスを行うようにしてもよい。なお、図１０（ａ）において「受信信号」とは、他のユーザ装置ＵＥから送信されたＤ２Ｄ信号を意味している。所定の値を高く設定することで、Ｄ２Ｄ信号が送信されたサブバンド（＃２）からの漏れ電波により、サブバンド（＃１、＃３）にて誤検出が発生する可能性を削減することが可能になる。なお、高く設定された所定の閾値は、基地局ｅＮＢからＲＲＣ信号、報知情報（ＳＩＢ）、レイヤ１又はレイヤ２の制御信号を介して通知されるようにしてもよいし、又は、ＲＳＵから通知されるようにしてもよい。

　［２－２．サブバンドごとのＬＢＴ処理（その２）］
　ユーザ装置ＵＥは、所定のサブバンドでＤ２Ｄ信号を送信する際に、キャリアセンス区間にガード周波数（Ｄ２Ｄ信号を送信しない周波数）を設定するようにしてもよい。ガード周波数は、所定のサブバンドの両端の１以上のサブキャリアあるいは１以上のリソースブロックであってもよい。キャリアセンス区間にガード周波数を設定した場合の設定例を図１０（ｂ）に示す。ガード周波数が設定されることで、Ｄ２Ｄ信号が送信されたサブバンド（＃２）からサブバンド（＃１、＃３）に漏れ電波が生じるのを防ぐことができ、サブバンド（＃１、＃３）で誤検出が発生する可能性を削減することが可能になる。なお、ガード周波数は、基地局ｅＮＢからＲＲＣ信号、報知情報（ＳＩＢ）、レイヤ１又はレイヤ２の制御信号を介して通知されるようにしてもよいし、又は、ＲＳＵから通知されるようにしてもよい。

　［２－３．サブバンドごとのＬＢＴ処理（その３）］
　本無線通信システムにおいて、１つのサブバンドの帯域は、複数のＰＲＢ（例えば８ＰＲＢ）を収容可能な帯域に設定されるようにしてもよい。これにより、図１０（ｃ）に示すように、Ｄ２Ｄ信号が送信されたサブバンド（＃２）以外のサブバンド（＃１、＃３）にて漏れ電波が相対的に削減されることになり、サブバンド（＃１、＃３）で誤検出が発生する可能性を削減することが可能になる。

　［２－４．サブバンドごとのＬＢＴ処理（その４）］
　ユーザ装置ＵＥは、キャリアセンスを行う際に、測定対象のサブバンドの中心部に位置する特定のサブキャリアのみでキャリアセンスを行うようにしてもよい。例えば、図１０（ｄ）に示すように、ユーザ装置ＵＥは、サブバンド（＃１、＃３）の中心部に位置する複数のサブキャリアの受信電力のみを測定する。これにより、Ｄ２Ｄ信号が送信されたサブバンド（＃２）に近いサブキャリアの受信電力は加味されないことになるため、ユーザ装置ＵＥで測定される受信電力の値が小さくなる。すなわち、Ｄ２Ｄ信号が送信されていないサブバンド（＃１、＃３）において測定される受信電力を低く抑えることができ、誤検出が発生する可能性を削減することが可能になる。なお、キャリアセンスを行う特定のサブキャリアは、基地局ｅＮＢからＲＲＣ信号、報知情報（ＳＩＢ）、レイヤ１又はレイヤ２の制御信号を介して通知されるようにしてもよいし、又は、ＲＳＵから通知されるようにしてもよい。

　（３．キャリアセンス対象リソース）
　前述の処理手順では、ユーザ装置ＵＥはＤ２Ｄ信号を送信する予定の周波数内でキャリアセンスを行うようにしたが、当該周波数より広い範囲又は当該周波数とは異なる周波数でキャリアセンスを行うようにしてもよい。前述のように、Ｖ２Ｘでは、他オペレータ及び他の無線通信システムと周波数共用する際の干渉制御が必要になることが想定される。特に、ユーザ装置ＵＥ同士がカバレッジ外（ユーザ装置ＵＥ自身が所属するオペレータのエリア外）でＤ２Ｄ通信を行う場合において、他オペレータ及び他の無線通信システムで用いられている周波数と当該Ｄ２Ｄ通信が行われる周波数とが重複することで干渉が発生することが想定される。

　そのため、ユーザ装置ＵＥは、他オペレータ及び他の無線通信システムにて無線信号が送信されていないことを確認した上で、Ｄ２Ｄ信号を送信するようにしてもよい。これにより、他オペレータ及び他の無線通信システムへの干渉を回避することが可能になる。なお、他オペレータ及び他の無線通信システムにて無線信号が送信されていないことを確認するための無線リソース（周波数帯域、測定時間及び測定回数等を含む）のことを、ここでは便宜上「キャリアセンス対象リソース」と呼ぶ。

　より具体的には、ユーザ装置ＵＥは、図１１（ａ）に示すように、Ｄ２Ｄ信号を送信する予定の周波数帯域より広い周波数帯域（図１１（ａ）のキャリアセンス対象リソース）に対してキャリアセンスを行うようにしてもよい。また、図１１（ｂ）に示すように、Ｄ２Ｄ信号を送信する予定の周波数とは異なる周波数帯域（図１１（ｂ）のキャリアセンス対象リソース）でキャリアセンスを行うようにしてもよい。当該キャリアセンス対象リソースは、Ｄ２Ｄ通信における特定のリソースプールであってもよいし、他の無線リソースであってもよい。また、当該キャリアセンスで用いられる閾値には、前述の処理手順（１．ＬＢＴ処理、及び、２．サブバンドごとのＬＢＴ処理）で説明した「所定の閾値」とは異なる閾値が用いられてもよい。

　なお、キャリアセンス対象リソースは、基地局ｅＮＢからＲＲＣ信号、報知情報（ＳＩＢ）、レイヤ１又はレイヤ２の制御信号を介して通知されるようにしてもよいし、又は、ＲＳＵから通知されるようにしてもよい。また、ＳＩＭ（Subscriber Identity Module）に予め設定されていてもよいし、コアネットワークから送信される上位レイヤの制御信号を介して通知されるようにしてもよい。また、キャリアセンス対象リソースは、ユーザ装置ＵＥごとに、又は、ユーザ装置ＵＥの種別（ＵＥ　Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ又は上位レイヤの識別子で判別される種別）ごとに異なる範囲に設定されるようにしてもよい。

　（４．ＬＢＴ処理の要否）
　前述のように、Ｖ２Ｘでは、重要通信に対する低遅延化が要求される。すなわち、全ての通信でＬＢＴ処理が行われるとした場合、多くのユーザ装置ＵＥが通信する環境では重要通信が遅延してしまうことになり適切ではない。

　そこで、ユーザ装置ＵＥは、Ｄ２Ｄ通信に割当てられた周波数リソース又は時間リソースのうち、予め指定された周波数リソース又は時間リソースについてはＬＢＴ処理（キャリアセンス）を行い、それ以外の周波数リソース又は時間リソースについてはＬＢＴ処理（キャリアセンス）を行わないようにしてもよい。

　図１２は、ＬＢＴ処理を行う無線リソースとＬＢＴ処理を行わない無線リソースの一例を示す図である。

　図１２（ａ）に示すように、ユーザ装置ＵＥは、所定の周波数リソースではＬＢＴ処理（キャリアセンス）を行うようにして、それ以外の周波数リソースでは、時間リソースに応じて、ＬＢＴ処理（キャリアセンス）を行うのか否かを分けるようにしてもよい。

　また、図１２（ｂ）に示すように、ユーザ装置ＵＥは、周波数帯域ごとに（又は周波数バンドごとに）、ＬＢＴ処理を行うのか否かを分けるようにしてもよい。

　なお、ＬＢＴ処理を行う無線リソースとＬＢＴ処理を行わない無線リソースとは、基地局ｅＮＢからＲＲＣ信号、報知情報（ＳＩＢ）、レイヤ１又はレイヤ２の制御信号を介して通知されるようにしてもよいし、又は、ＲＳＵから通知されるようにしてもよい。また、ＳＩＭに予め設定されていてもよいし、コアネットワークから送信される上位レイヤの制御信号を介して通知されるようにしてもよい。

　また、ＬＢＴ処理を行う無線リソースとＬＢＴ処理を行わない無線リソースとは、ユーザ装置ＵＥごとに、又は、ユーザ装置ＵＥの種別ごとに異なる範囲に設定されるようにしてもよい。また、特定のユーザ装置ＵＥ（例えば、ＲＳＵなど）に対してはＬＢＴ処理を行わない無線リソースのみが通知され、それ以外のユーザ装置ＵＥに対してはＬＢＴ処理を行う無線リソースのみが通知されるようにしてもよい。更に、ＬＢＴ処理を行わない無線リソースとＬＢＴ処理を行う無線リソースとは重複していてもよい。

　また、基地局ｅＮＢ又はＲＳＵからユーザ装置ＵＥにＬＢＴ処理を行わない無線リソースを通知する際、当該ユーザ装置ＵＥが"ＬＢＴ処理を行わない無線リソース"を占有可能な範囲（リソース占有可能範囲）を通知するようにしてもよい。リソース占有可能範囲とは、例えば、リソースの比率であってもよいし、時間の比率であってもよいし、サブフレーム（又はＴＴＩ）数の比率であってもよい。ユーザ装置ＵＥは、リソース占有可能範囲内でＤ２Ｄ信号を送信する。例えば、リソースの比率が５０％である場合、ユーザ装置ＵＥは、"ＬＢＴ処理を行わない無線リソース"のうち、５０％を超えない範囲の無線リソースのみを用いてＤ２Ｄ信号を送信するようにする。また、例えば、時間の比率が５０％で、かつ、"ＬＢＴ処理を行わない無線リソース"が１０サブフレーム分の無線リソースである場合、ユーザ装置ＵＥは、５サブフレームを超えない範囲の無線リソースを用いてＤ２Ｄ信号を送信するようにする。これにより、特定のユーザ装置ＵＥに"ＬＢＴ処理を行わない無線リソース"が全て占有されてしまうのを防止することができる。

　（５．物理チャネルのリソース割当て）
　［５－１．ＰＳＣＣＨ、ＰＳＳＣＨ及びＰＳＤＣＨにおける無線リソースの割当て］
　Ｄ２Ｄでは、ＰＳＣＣＨ、ＰＳＳＣＨ及びＰＳＤＣＨにおける無線リソースの割当てにおいて、同一の信号を繰り返し送信するＲｅｐｅｔｉｔｉｏｎ送信、時間ホッピングによる送信及び周波数ホッピングによる送信が適用されている。

　一例として、従来のＤ２ＤにおけるＰＳＣＣＨ及びＰＳＳＣＨの無線リソース割当て方法を説明する。図１３に示すように、上りリンクの全体リソースのうち、ＰＵＣＣＨが割り当てられているリソースの内側にＰＳＣＣＨ及びＰＳＳＣＨのリソースプールが上下に分割されて割り当てられる。また、ＰＳＣＣＨ及びＰＳＳＣＨのリソースプールは、時間軸方向に４０ｍｓ以上の周期で周期的に割り当てられる。

　ここで、ＰＳＣＣＨには、同一のＰＳＣＣＨのリソースプールの中で同一のＳＣＩを繰り返し送信するＲｅｐｅｔｉｔｉｏｎ送信、及び、時間ホッピングによる送信が適用される。同様に、ＰＳＳＣＨには、同一のＰＳＳＣＨのリソースプールの中で同一のＭＡＣ　ＰＤＵを繰り返し送信するＲｅｐｅｔｉｔｉｏｎ送信、時間ホッピングによる送信及び周波数ホッピングによる送信が適用される。

　本実施の形態では、ユーザ装置ＵＥは、Ｄ２Ｄ信号を送信する際にＬＢＴ処理を行うことになる。すなわち、従来のＤ２Ｄのように、Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ送信が行われる度にＬＢＴ処理が動作することで、送信処理のオーバーヘッドが大きくなることが懸念される。そこで、本実施の形態における無線通信システムでは、ＰＳＣＣＨ、ＰＳＳＣＨ及びＰＳＤＣＨにおける無線リソースの割当てにおいて、従来のＤ２Ｄとは異なる方法で無線リソースの割当てを行うようにする。

　より具体的には、ユーザ装置ＵＥ又は基地局ｅＮＢは、ＰＳＣＣＨ、ＰＳＳＣＨ及びＰＳＤＣＨにおいてＲｅｐｅｔｉｔｉｏｎ送信を適用する際に、周波数ホッピング及び時間ホッピングのうち少なくともいずれか一方は適用しないように無線リソースを割当てるようにしてもよい。また、そもそもＲｅｐｅｔｉｔｉｏｎ送信を適用せずに無線リソースを割当てるようにしてもよい。なお、ユーザ装置ＵＥは、基地局ｅＮＢにより割当てられた当該無線リソース、又はユーザ装置ＵＥ自身が割当てた当該無線リソースを用いてＤ２Ｄ信号を送信することになる。ユーザ装置ＵＥは、周波数ホッピングを適用する場合も、サブフレームごとに周波数軸上で鏡像となるようなホッピングを適用してもよいし、送信帯域を一定ずつサイクリックにシフトしてもよい。

　図１４は、ＬＢＴ処理を考慮した無線リソース割当て方法の一例を示す図である。図１４（ａ）は、Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ送信及び周波数ホッピングを適用しつつ、時間ホッピングは適用しないようにした場合における無線リソース割当て方法の一例を示している。図１４（ｂ）は、Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ送信のみを適用し、周波数ホッピング及び時間ホッピングは適用しないようにした場合における無線リソース割当て方法の一例を示している。図１４（ｃ）は、Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ送信を適用しないようにした場合における無線リソース割当て方法の一例を示している。

　Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ送信を適用しつつ、時間ホッピングは適用しないことで、ＭＡＣ　ＰＤＵを送信する度にＬＢＴ処理が行われたとしても、他のユーザ装置ＵＥなどが無線信号の送信を開始する前にまとめてＭＡＣ　ＰＤＵを送信できる可能性が高くなり、遅延等の影響を削減することができる。また、Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ送信を適用しつつ、周波数ホッピングは適用しないことで、無線信号が送信されていない周波数でまとめてＭＡＣ　ＰＤＵを送信できる可能性が高くなり、遅延等の影響を削減することができる。また、そもそもＲｅｐｅｔｉｔｉｏｎ送信を適用しないことで、ＬＢＴ処理を行う際に送信処理のオーバーヘッドが大きくなるのを防止することができる。

　なお、Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ送信、時間ホッピングによる送信及び周波数ホッピングによる送信が適用されるのか否かについて、基地局ｅＮＢからＲＲＣ信号、報知情報（ＳＩＢ）、レイヤ１又はレイヤ２の制御信号を介して送信側のユーザ装置ＵＥａ及び受信側のユーザ装置ＵＥｂに通知されるようにしてもよいし、又は、ＲＳＵから通知されるようにしてもよい。また、ＳＩＭに予め設定されていてもよいし、コアネットワークから送信される上位レイヤの制御信号を介して通知されるようにしてもよい。また、送信側のユーザ装置ＵＥａは、ＬＢＴ処理の要否に基づいて、Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ送信、時間ホッピングによる送信及び周波数ホッピングによる送信を適用するか否かを自律的に決定するようにしてもよい。

　また、受信側のユーザ装置ＵＥｂは、ＳＣＩフォーマットの設定値に基づいて、又は、ＳＣＩフォーマットのサイズに基づいて、Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ送信、時間ホッピングによる送信及び周波数ホッピングによる送信が適用されているのか否かを判断するようにしてもよい。

　［５－２．ＭＡＣ　ＰＤＵ送信方法］
　従来のＤ２Ｄにおいて、ユーザ装置ＵＥは、ＰＳＳＣＨでＭＡＣ　ＰＤＵを繰り返し送信（Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ送信）する際、半二重通信の影響を低減するために同一のＭＡＣ　ＰＤＵを連続して送信するようにしていた。本実施の形態では、ＬＢＴ処理を行いつつ、特にスモールパケットが送信される場合における半二重通信の影響を低減するために、ＭＡＣ　ＰＤＵの送信順序を変更するようにしてもよい。

　図１５は、ＭＡＣ　ＰＤＵの送信順序の一例を示す図である。例えば、ユーザ装置ＵＥは、予め規定された個数のＭＡＣ　ＰＤＵを順に送信し、送信が完了した後でこれらのＭＡＣ　ＰＤＵを繰り返し送信するようにしてもよい。図１５（ａ）は、"予め規定された個数"が４つであると仮定した場合に、ＭＡＣ　ＰＤＵ＃１～＃４が順にまとめて送信され、更に、ＭＡＣ　ＰＤＵ＃１～＃４が繰り返し送信される様子を示している。繰り返し送信時には、ＭＡＣ　ＰＤＵ間の送信順序を変更してもよい。例えばＭＡＣヘッダー等にＭＡＣ　ＰＤＵのインデックス値を含めることで同一ＭＡＣ　ＰＤＵの衝突を避けつつ、順序制御を行うことができる。

　なお、実際に送信予定のＭＡＣ　ＰＤＵ数が"予め規定された個数"よりも少ない場合、図１５（ｂ）に示すように、ユーザ装置ＵＥは、空いたサブフレームを無送信にするようにしてもよいし、無送信であるサブフレームを挟んで次のＭＡＣ　ＰＤＵを送信してもよい。この場合、無送信であるサブフレームを認識できるよう、ＭＡＣヘッダーなどにＭＡＣ　ＰＤＵなどのインデックス値を含めるのが望ましい。また、図１５（ｃ）に示すように、空いたサブフレームでＭＡＣ　ＰＤＵを繰り返し送信するようにしてもよい。

　これにより、スモールパケットが送信される場合に、当該スモールパケットを格納する全てのＭＡＣ　ＰＤＵがすぐに受信側のユーザ装置ＵＥに届くことになり、遅延を削減することが可能になる。

　なお、"予め規定された個数"は、基地局ｅＮＢからＲＲＣ信号、報知情報（ＳＩＢ）、レイヤ１又はレイヤ２の制御信号を介して送信側のユーザ装置ＵＥａ及び受信側のユーザ装置ＵＥｂに通知されるようにしてもよいし、又は、ＲＳＵから通知されるようにしてもよい。また、ＳＩＭに予め設定されていてもよいし、コアネットワークから送信される上位レイヤの制御信号を介して通知されるようにしてもよい。

　なお、ＭＡＣ　ＰＤＵの順序を示すインデックスがＭＡＣヘッダーに付与される場合、受信側のユーザ装置ＵＥｂは、ＭＡＣ　ＰＤＵの送信順序を、当該インデックスに基づいて認識するようにしてもよい。また、受信側のユーザ装置ＵＥｂは、ＳＣＩフォーマットに含まれる設定値（例えば、ホッピングパターン）に基づいてＭＡＣ　ＰＤＵの順序を認識するようにしてもよい。

　＜機能構成＞
　以上説明した実施の形態の動作を実行するユーザ装置ＵＥと基地局ｅＮＢとの機能構成例を説明する。

　（ユーザ装置）
　図１６は、実施の形態に係るユーザ装置の機能構成の一例を示す図である。図１６に示すように、ユーザ装置ＵＥは、信号送信部１０１と、信号受信部１０２と、判定部１０３とを有する。なお、図１６は、ユーザ装置ＵＥにおいて本発明の実施の形態に特に関連する機能部のみを示すものであり、少なくともＬＴＥに準拠した動作を行うための図示しない機能も有するものである。また、図１６に示す機能構成は一例に過ぎない。本実施の形態に係る動作を実行できるのであれば、機能区分及び機能部の名称はどのようなものでもよい。

　信号送信部１０１は、ユーザ装置ＵＥから送信されるべき上位のレイヤの信号から、物理レイヤの各種信号を生成し、無線送信する機能を含む。また、信号送信部１０１は、Ｄ２Ｄ信号の送信機能とセルラー通信の送信機能を有し、判定部１０３で行われるキャリアセンスの結果、Ｄ２Ｄ信号の送信が可能と判定された場合に受信側のユーザ装置ＵＥｂにＤ２Ｄ信号を送信する。

　なお、信号送信部１０１は、判定部１０３でサブバンドにおいてＤ２Ｄ信号の送信が可能と判定された場合に、サブバンドでＤ２Ｄ信号を送信するようにしてもよい。

　また、信号送信部１０１は、受信側のユーザ装置ＵＥｂにＤ２Ｄ信号を送信する場合、基地局ｅＮＢ（ＲＳＵ含む）又はコアネットワーク等から予め指定されたシンボルにおいて、サブバンドの両端でガード周波数に設定されているサブキャリアではＤ２Ｄ信号を送信しないようにしてもよい。

　また、信号送信部１０１は、判定部１０３によりキャリアセンスを行わずにＤ２Ｄ信号の送信が可能と判定された周波数リソース又は時間リソースでＤ２Ｄ信号を送信する場合、基地局ｅＮＢ（ＲＳＵ含む）又はコアネットワーク等から予め指定されたリソース占有可能範囲内でＤ２Ｄ信号を送信するようにしてもよい。

　また、信号送信部１０１は、Ｄ２Ｄ通信に用いられる物理チャネルで同一のＭＡＣ　ＰＤＵを繰り返し送信する際に、時間ホッピング又は周波数ホッピングを行わずにＭＡＣ　ＰＤＵを送信するようにしてもよいし、Ｄ２Ｄ通信に用いられる物理チャネルで複数の異なるＭＡＣ　ＰＤＵを送信する場合、複数の異なるＭＡＣ　ＰＤＵのうち基地局ｅＮＢ（ＲＳＵ含む）又はコアネットワーク等から予め規定された個数のＭＡＣ　ＰＤＵを順に送信するようにしてもよい。

　また、信号送信部１０１は、判定部１０１０でＤ２Ｄ信号の送信が可能と判定された場合に、バックオフ時間が経過したタイミングで受信側のユーザ装置ＵＥｂにＤ２Ｄ信号を送信するようにしてもよい。

　信号受信部１０２は、他のユーザ装置ＵＥ又は基地局ｅＮＢから各種の信号を無線受信し、受信した物理レイヤの信号からより上位のレイヤの信号を取得する機能を含む。また、信号受信部１０２は、Ｄ２Ｄ信号の受信機能とセルラー通信の受信機能を有する。

　判定部１０３は、Ｄ２Ｄ通信に用いられる物理チャネルにおいて基地局ｅＮＢ（ＲＳＵ含む）又はコアネットワーク等から予め指定されたシンボルでキャリアセンスを行うことで、Ｄ２Ｄ信号の送信が可能か否かを判定する機能を有する。

　また、判定部１０３は、サブバンドごとにキャリアセンスを行うことで、サブバンドにおいてＤ２Ｄ信号の送信が可能か否かを判定するようにしてもよい。また、判定部１０３は、サブバンドの中心部に位置する特定のサブキャリアでキャリアセンスを行うようにしてもよい。

　また、判定部１０３は、Ｄ２Ｄ通信に用いられる物理チャネル、Ｄ２Ｄ通信に割当てられた周波数リソース又は時間リソースのうち、基地局ｅＮＢ（ＲＳＵ含む）又はコアネットワーク等から予め指定された周波数リソース又は時間リソースについてはキャリアセンスを行うことでＤ２Ｄ信号の送信が可能か否かを判定し、予め指定された周波数リソース又は時間リソース以外の周波数リソース又は時間リソースについてはキャリアセンスを行わずにＤ２Ｄ信号の送信が可能と判定するようにしてもよい。

　また、判定部１０３は、信号送信部１０１がＤ２Ｄ信号を送信しようとしている周波数とは異なる周波数でキャリアセンスを行うようにしてもよい。また、判定部１０３は、Ｄ２Ｄ通信に用いられる物理チャネルのうち、ＰＳＳＳ、ＳＳＳＳ又はＰＳＢＣＨについてはキャリアセンスを行わないようにしてもよい。

　（基地局）
　図１７は、実施の形態に係る基地局の機能構成の一例を示す図である。図１７に示すように、基地局ｅＮＢは、信号送信部２０１と、信号受信部２０２と、リソース割当部２０３と、通知部２０４とを有する。なお、図１７は、基地局ｅＮＢにおいて本発明の実施の形態に特に関連する機能部のみを示すものであり、少なくともＬＴＥに準拠した動作を行うための図示しない機能も有するものである。また、図１７に示す機能構成は一例に過ぎない。本実施の形態に係る動作を実行できるのであれば、機能区分及び機能部の名称はどのようなものでもよい。

　信号送信部２０１は、基地局ｅＮＢから送信されるべき上位のレイヤの信号から、物理レイヤの各種信号を生成し、無線送信する機能を含む。信号受信部２０２は、ユーザ装置ＵＥから各種の信号を無線受信し、受信した物理レイヤの信号からより上位のレイヤの信号を取得する機能を含む。

　リソース割当部２０３は、上りリンク信号において、Ｄ２Ｄ通信に用いられるＰＳＤＣＨのリソースプール、又は、ＰＳＣＣＨ及びＰＳＳＣＨのリソースプールを設定し、ＲＲＣ信号又はシステム情報等を介してユーザ装置ＵＥに通知する。また、リソース割当部２０３は、ユーザ装置ＵＥからの要求を受けて、ＰＳＤＣＨのリソースプール、又は、ＰＳＳＣＨのリソースプールにリソースを割当てる。

　通知部２０４は、ユーザ装置ＵＥがキャリアセンスを行う際に用いる各種設定情報（実施の形態で説明したキャリアセンス区間、カウンタ値、サブバンドの帯域、キャリアセンスで用いられる各種閾値、ガード周波数、キャリアセンスを行う特定のサブキャリア、キャリアセンス対象リソース、ＬＢＴ処理を行う無線リソース、ＬＢＴ処理を行わない無線リソース、リソース占有可能範囲、Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ送信の適用有無、時間ホッピングによる送信及び周波数ホッピングによる送信の適用有無など）をユーザ装置ＵＥに通知する。

　＜ハードウェア構成＞
　上記実施の形態の説明に用いたブロック図（図１６及び図１７）は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック（構成部）は、ハードウェア及び／又はソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的及び／又は論理的に結合した１つの装置により実現されてもよいし、物理的及び／又は論理的に分離した２つ以上の装置を直接的及び／又は間接的に（例えば、有線及び／又は無線）で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。

　例えば、本発明の一実施の形態における基地局ｅＮＢ、ユーザ装置ＵＥは、本発明の信号送信方法の処理を行うコンピュータとして機能してもよい。図１８は、実施の形態に係る基地局及びユーザ装置のハードウェア構成の一例を示す図である。上述の基地局ｅＮＢ及びユーザ装置ＵＥは、物理的には、プロセッサ１００１、メモリ１００２、ストレージ１００３、通信装置１００４、入力装置１００５、出力装置１００６、バス１００７などを含むコンピュータ装置として構成されてもよい。

　なお、以下の説明では、「装置」という文言は、回路、デバイス、ユニットなどに読み替えることができる。基地局ｅＮＢ及びユーザ装置ＵＥのハードウェア構成は、図に示した各装置を１つ又は複数含むように構成されてもよいし、一部の装置を含まずに構成されてもよい。

　基地局ｅＮＢ及びユーザ装置ＵＥにおける各機能は、プロセッサ１００１、メモリ１００２などのハードウェア上に所定のソフトウェア（プログラム）を読み込ませることで、プロセッサ１００１が演算を行い、通信装置１００４による通信、メモリ１００２及びストレージ１００３におけるデータの読み出し及び／又は書き込みを制御することで実現される。

　プロセッサ１００１は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ１００１は、周辺装置とのインターフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置（ＣＰＵ：Central　Processing　Unit）で構成されてもよい。例えば、ユーザ装置ＵＥの信号送信部１０１と、信号受信部１０２と、判定部１０３と、基地局ｅＮＢの信号送信部２０１と、信号受信部２０２と、リソース割当部２０３と、通知部２０４とは、プロセッサ１００１で実現されてもよい。

　また、プロセッサ１００１は、プログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュール又はデータを、ストレージ１００３及び／又は通信装置１００４からメモリ１００２に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。プログラムとしては、上述の実施の形態で説明した動作の少なくとも一部をコンピュータに実行させるプログラムが用いられる。例えば、ユーザ装置ＵＥの信号送信部１０１と、信号受信部１０２と、判定部１０３と、基地局ｅＮＢの信号送信部２０１と、信号受信部２０２と、リソース割当部２０３と、通知部２０４とは、メモリ１００２に格納され、プロセッサ１００１で動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。上述の各種処理は、１つのプロセッサ１００１で実行される旨を説明してきたが、２以上のプロセッサ１００１により同時又は逐次に実行されてもよい。プロセッサ１００１は、１以上のチップで実装されてもよい。なお、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されても良い。

　メモリ１００２は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable　Programmable　ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）などの少なくとも１つで構成されてもよい。メモリ１００２は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ（主記憶装置）などと呼ばれてもよい。メモリ１００２は、本発明の一実施の形態に係る信号送信方法を実施するために実行可能なプログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュールなどを保存することができる。

　ストレージ１００３は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact　Disc　ＲＯＭ）などの光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク（例えば、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標）ディスク）、スマートカード、フラッシュメモリ（例えば、カード、スティック、キードライブ）、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ストリップなどの少なくとも１つで構成されてもよい。ストレージ１００３は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。上述の記憶媒体は、例えば、メモリ１００２及び／又はストレージ１００３を含むデータベース、サーバその他の適切な媒体であってもよい。

　通信装置１００４は、有線及び／又は無線ネットワークを介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア（送受信デバイス）であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。例えば、ユーザ装置ＵＥの信号送信部１０１と、信号受信部１０２と、基地局ｅＮＢの信号送信部２０１と、信号受信部２０２とは、通信装置１００４で実現されてもよい。

　入力装置１００５は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス（例えば、キーボード、マウス、マイクロフォン、スイッチ、ボタン、センサなど）である。出力装置１００６は、外部への出力を実施する出力デバイス（例えば、ディスプレイ、スピーカー、LEDランプなど）である。なお、入力装置１００５及び出力装置１００６は、一体となった構成（例えば、タッチパネル）であってもよい。

　また、プロセッサ１００１及びメモリ１００２などの各装置は、情報を通信するためのバス１００７で接続される。バス１００７は、単一のバスで構成されてもよいし、装置間で異なるバスで構成されてもよい。

　また、基地局ｅＮＢ及びユーザ装置ＵＥは、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：Digital　Signal　Processor）、ＡＳＩＣ（Application　Specific　Integrated　Circuit）、ＰＬＤ（Programmable　Logic　Device）、ＦＰＧＡ（Field　Programmable　Gate　Array）などのハードウェアを含んで構成されてもよく、当該ハードウェアにより、各機能ブロックの一部又は全てが実現されてもよい。例えば、プロセッサ１００１は、これらのハードウェアの少なくとも１つで実装されてもよい。

　＜まとめ＞
　以上説明した実施の形態によれば、Ｄ２Ｄ通信をサポートする無線通信システムにおけるユーザ装置であって、Ｄ２Ｄ通信に用いられる物理チャネルにおいて予め指定されたシンボルでキャリアセンスを行うことで、Ｄ２Ｄ信号の送信が可能か否かを判定する判定部と、前記判定部でＤ２Ｄ信号の送信が可能と判定された場合に、当該ユーザ装置とは異なる他のユーザ装置にＤ２Ｄ信号を送信する送信部と、を有するユーザ装置が提供される。このユーザ装置ＵＥにより、Ｄ２Ｄ通信においてＬＢＴを実現可能な技術が提供される。

　また、前記判定部は、Ｄ２Ｄ通信に割当てられた周波数リソースを複数に分割したサブバンドごとにキャリアセンスを行うことで、前記サブバンドにおいてＤ２Ｄ信号の送信が可能か否かを判定し、前記送信部は、前記サブバンドにおいてＤ２Ｄ信号の送信が可能と判定された場合に、前記サブバンドでＤ２Ｄ信号を送信するようにしてもよい。これにより、複数のユーザ装置ＵＥのＤ２Ｄ通信を周波数方向に多重させつつＬＢＴ処理を実現することができる。

　また、前記判定部は、前記サブバンドの中心部に位置する特定のサブキャリアでキャリアセンスを行うようにしてもよい。これにより、Ｄ２Ｄ信号が送信されていないサブバンドにおいて測定される受信電力を低く抑えることができ、誤検出が発生する可能性を削減することが可能になる。

　また、前記送信部は、前記他のユーザ装置にＤ２Ｄ信号を送信する場合、前記予め指定されたシンボルにおいて、前記サブバンドの両端でガード周波数に設定されているサブキャリアではＤ２Ｄ信号を送信しないようにしてもよい。これにより、Ｄ２Ｄ信号が送信されたサブバンドの隣のサブバンドに漏れ電波が生じるのを防ぐことができ、Ｄ２Ｄ信号が送信されていないサブバンドで誤検出が発生する可能性を削減することが可能になる。

　また、前記判定部は、Ｄ２Ｄ通信に割当てられた周波数リソース又は時間リソースのうち、予め指定された周波数リソース又は時間リソースについてはキャリアセンスを行うことでＤ２Ｄ信号の送信が可能か否かを判定し、前記予め指定された周波数リソース又は時間リソース以外の周波数リソース又は時間リソースについてはキャリアセンスを行わずにＤ２Ｄ信号の送信が可能と判定するようにしてもよい。これにより、例えば、重要通信が行われる無線リソースについてはＬＢＴ処理を行わないというような処理を実現することができ、遅延を低下させることが可能になる。

　また、前記送信部は、前記判定部によりキャリアセンスを行わずにＤ２Ｄ信号の送信が可能と判定された周波数リソース又は時間リソースでＤ２Ｄ信号を送信する場合、予め指定されたリソース占有可能範囲内でＤ２Ｄ信号を送信するようにしてもよい。これにより、特定のユーザ装置ＵＥに、ＬＢＴ処理を行わない無線リソースが全て占有されてしまうのを防止することができる。

　また、前記判定部は、前記送信部がＤ２Ｄ信号を送信する周波数とは異なる周波数でキャリアセンスを行うようにしてもよい。これにより、他オペレータ及び他の無線通信システムと周波数共用される際に、他オペレータ及び他の無線通信システムへの干渉を回避することが可能になる。

　また、前記送信部は、Ｄ２Ｄ通信に用いられる物理チャネルで同一のＭＡＣ　ＰＤＵを繰り返し送信する際に、時間ホッピング又は周波数ホッピングを行わずに前記ＭＡＣ　ＰＤＵを送信するようにしてもよい。これにより、ＭＡＣ　ＰＤＵを送信する度にＬＢＴ処理が行われたとしても、他のユーザ装置ＵＥなどが無線信号の送信を開始する前にまとめてＭＡＣ　ＰＤＵを送信できる可能性が高くなり、又は、無線信号が送信されていない周波数でまとめてＭＡＣ　ＰＤＵを送信できる可能性が高くなり、遅延等の影響を削減することができる。

　また、前記送信部は、Ｄ２Ｄ通信に用いられる物理チャネルで複数の異なるＭＡＣ　ＰＤＵを送信する場合、前記複数の異なるＭＡＣ　ＰＤＵのうち予め規定された個数のＭＡＣ　ＰＤＵを順に送信するようにしてもよい。これにより、特にスモールパケットが送信される際に、Ｄ２Ｄ通信の特徴である半二重通信の影響を低減することができる。すなわち、スモールパケットが送信される場合に、当該スモールパケットを格納する全てのＭＡＣ　ＰＤＵがすぐに受信側のユーザ装置ＵＥに届くことになり、遅延を削減することが可能になる。

　また、以上説明した実施の形態によれば、Ｄ２Ｄ通信をサポートする無線通信システムにおけるユーザ装置が行う信号送信方法であって、Ｄ２Ｄ通信に用いられる物理チャネルにおいて予め指定されたシンボルでキャリアセンスを行うことで、Ｄ２Ｄ信号の送信が可能か否かを判定するステップと、Ｄ２Ｄ信号の送信が可能と判定された場合に、当該ユーザ装置とは異なる他のユーザ装置にＤ２Ｄ信号を送信するステップと、を有する信号送信方法が提供される。この信号送信方法により、Ｄ２Ｄ通信においてＬＢＴを実現可能な技術が提供される。

　＜実施形態の補足＞
　ユーザ装置ＵＥがキャリアセンスを行う際に用いる各種設定情報の通知は、暗示的（例えば、何も通知しない）であってもよい。

　Ｄ２Ｄ信号、ＲＲＣ信号及び制御信号は、それぞれＤ２Ｄメッセージ、ＲＲＣメッセージ及び制御メッセージであってもよい。

　方法の請求項は、サンプル的順序で様々なステップの要素を提示しており、請求項の中で明記していない限り、提示した特定の順序に限定されない。

　以上、本発明の実施の形態は、ＬＴＥ、ＬＴＥ－Ａ、ＣＤＭＡ２０００、ＵＭＢ（Ultra Mobile Broadband）、ＩＥＥＥ８０２．１１(Wi-Fi（登録商標）)、ＩＥＥＥ８０２．１６(WiMAX（登録商標）)、ＩＥＥＥ８０２．２０、ＵＷＢ（Ultra-Wideband）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）および/または他の適切なシステムを利用するシステムに拡張され得る。

　以上、本発明の実施の形態で説明する各装置（ユーザ装置ＵＥ／基地局ｅＮＢ）の構成は、ＣＰＵとメモリを備える当該装置において、プログラムがＣＰＵ（プロセッサ）により実行されることで実現される構成であってもよいし、本実施の形態で説明する処理のロジックを備えたハードウェア回路等のハードウェアで実現される構成であってもよいし、プログラムとハードウェアが混在していてもよい。

　以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、開示される発明はそのような実施形態に限定されず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明がなされたが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてもよい。上記の説明における項目の区分けは本発明に本質的ではなく、２以上の項目に記載された事項が必要に応じて組み合わせて使用されてよいし、ある項目に記載された事項が、別の項目に記載された事項に（矛盾しない限り）適用されてよい。機能ブロック図における機能部又は処理部の境界は必ずしも物理的な部品の境界に対応するとは限らない。複数の機能部の動作が物理的には１つの部品で行われてもよいし、あるいは１つの機能部の動作が物理的には複数の部品により行われてもよい。実施の形態で述べたシーケンス及びフローチャートは、矛盾の無い限り順序を入れ替えてもよい。処理説明の便宜上、ユーザ装置ＵＥ及び基地局ｅＮＢは機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウェアで、ソフトウェアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明の実施の形態に従ってユーザ装置ＵＥが有するプロセッサにより動作するソフトウェア及び本発明の実施の形態に従って基地局ｅＮＢが有するプロセッサにより動作するソフトウェアはそれぞれ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、フラッシュメモリ、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、レジスタ、ハードディスク（ＨＤＤ）、リムーバブルディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、データベース、サーバその他の適切な如何なる記憶媒体に保存されてもよい。

　本特許出願は２０１５年８月１３日に出願した日本国特許出願第２０１５－１５９９９１号に基づきその優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１５－１５９９９１号の全内容を本願に援用する。

ＵＥ　ユーザ装置
ｅＮＢ　基地局
１０１　信号送信部
１０２　信号受信部
１０３　判定部
２０１　信号送信部
２０２　信号受信部
２０３　リソース割当部
２０４　通知部
１００１　プロセッサ
１００２　メモリ
１００３　ストレージ
１００４　通信装置
１００５　入力装置
１００６　出力装置

Claims (10)

1. 　Ｄ２Ｄ通信をサポートする無線通信システムにおけるユーザ装置であって、
   　Ｄ２Ｄ通信に用いられる物理チャネルにおいて予め指定されたシンボルでキャリアセンスを行うことで、Ｄ２Ｄ信号の送信が可能か否かを判定する判定部と、
   　前記判定部でＤ２Ｄ信号の送信が可能と判定された場合に、当該ユーザ装置とは異なる他のユーザ装置にＤ２Ｄ信号を送信する送信部と、
   　を有するユーザ装置。
2. 　前記判定部は、Ｄ２Ｄ通信に割当てられた周波数リソースを複数に分割したサブバンドごとにキャリアセンスを行うことで、前記サブバンドにおいてＤ２Ｄ信号の送信が可能か否かを判定し、
   　前記送信部は、前記サブバンドにおいてＤ２Ｄ信号の送信が可能と判定された場合に、前記サブバンドでＤ２Ｄ信号を送信する、請求項１に記載のユーザ装置。
3. 　前記判定部は、前記サブバンドの中心部に位置する特定のサブキャリアでキャリアセンスを行う、請求項２に記載のユーザ装置。
4. 　前記送信部は、前記他のユーザ装置にＤ２Ｄ信号を送信する場合、前記予め指定されたシンボルにおいて、前記サブバンドの両端でガード周波数に設定されているサブキャリアではＤ２Ｄ信号を送信しないようにする、請求項２又は３に記載のユーザ装置。
5. 　前記判定部は、
   　Ｄ２Ｄ通信に割当てられた周波数リソース又は時間リソースのうち、予め指定された周波数リソース又は時間リソースについてはキャリアセンスを行うことでＤ２Ｄ信号の送信が可能か否かを判定し、
   　前記予め指定された周波数リソース又は時間リソース以外の周波数リソース又は時間リソースについてはキャリアセンスを行わずにＤ２Ｄ信号の送信が可能と判定する、
   　請求項１乃至４のいずれか一項に記載のユーザ装置。
6. 　前記送信部は、前記判定部によりキャリアセンスを行わずにＤ２Ｄ信号の送信が可能と判定された周波数リソース又は時間リソースでＤ２Ｄ信号を送信する場合、予め指定されたリソース占有可能範囲内でＤ２Ｄ信号を送信する、請求項５に記載のユーザ装置。
7. 　前記判定部は、前記送信部がＤ２Ｄ信号を送信する周波数とは異なる周波数でキャリアセンスを行う、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のユーザ装置。
8. 　前記送信部は、Ｄ２Ｄ通信に用いられる物理チャネルで同一のＭＡＣ　ＰＤＵを繰り返し送信する際に、時間ホッピング又は周波数ホッピングを行わずに前記ＭＡＣ　ＰＤＵを送信する、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のユーザ装置。
9. 　前記送信部は、Ｄ２Ｄ通信に用いられる物理チャネルで複数の異なるＭＡＣ　ＰＤＵを送信する場合、前記複数の異なるＭＡＣ　ＰＤＵのうち予め規定された個数のＭＡＣ　ＰＤＵを順に送信する、請求項８に記載のユーザ装置。
10. 　Ｄ２Ｄ通信をサポートする無線通信システムにおけるユーザ装置が行う信号送信方法であって、
    　Ｄ２Ｄ通信に用いられる物理チャネルにおいて予め指定されたシンボルでキャリアセンスを行うことで、Ｄ２Ｄ信号の送信が可能か否かを判定するステップと、
    　Ｄ２Ｄ信号の送信が可能と判定された場合に、当該ユーザ装置とは異なる他のユーザ装置にＤ２Ｄ信号を送信するステップと、
    　を有する信号送信方法。

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