JP6640237B2 - Ｄ２ｄ通信システムにおいてサイドリンク無線ベアラに対する暗号化指示を示す方法及びその装置 - Google Patents

Description

本発明は無線通信システムに関するもので、特にＤ２Ｄ（Ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ Ｄｅｖｉｃｅ）通信システムにおいてサイドリンク無線ベアラに対する暗号化指示（ｃｉｐｈｅｒｉｎｇ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）を示す方法及びその装置に関するものである。

本発明を適用できる無線通信システムの一例として、３ＧＰＰ ＬＴＥ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ；以下、「ＬＴＥ」という）通信システムについて概略的に説明する。

図１は、無線通信システムの一例として、Ｅ―ＵＭＴＳ網の構造を概略的に示した図である。Ｅ―ＵＭＴＳ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）は、既存のＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）から進化したシステムであって、現在、３ＧＰＰで基礎的な標準化作業を進めている。一般に、Ｅ―ＵＭＴＳは、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システムと称することもできる。ＵＭＴＳ及びＥ―ＵＭＴＳの技術規格（ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）の詳細な内容は、それぞれ「３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ；Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ」のＲｅｌｅａｓｅ ７とＲｅｌｅａｓｅ ８を参照することができる。

図１を参照すると、Ｅ―ＵＭＴＳは、端末（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ＵＥ）、基地局（ｅＮｏｄｅ Ｂ；ｅＮＢ）、及びネットワーク（Ｅ―ＵＴＲＡＮ）の終端に位置し、外部ネットワークと接続される接続ゲートウェイ（Ａｃｃｅｓｓ Ｇａｔｅｗａｙ；ＡＧ）を含む。基地局は、ブロードキャストサービス、マルチキャストサービス及び／又はユニキャストサービスのために多重データストリームを同時に送信することができる。

一つの基地局には一つ以上のセルが存在する。セルは、１．２５Ｍｈｚ、２．５Ｍｈｚ、５Ｍｈｚ、１０Ｍｈｚ、１５Ｍｈｚ、２０Ｍｈｚなどの帯域幅のうち一つに設定され、多くの端末にダウンリンク又はアップリンク送信サービスを提供する。互いに異なるセルは、互いに異なる帯域幅を提供するように設定することができる。基地局は、多数の端末に対するデータ送受信を制御する。ダウンリンク（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ；ＤＬ）データに対して、基地局は、ダウンリンクスケジューリング情報を送信し、該当端末にデータが送信される時間／周波数領域、符号化、データサイズ、ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ａｎｄ ｒｅＱｕｅｓｔ）関連情報などを知らせる。また、アップリンク（Ｕｐｌｉｎｋ；ＵＬ）データに対して、基地局は、アップリンクスケジューリング情報を該当端末に送信し、該当端末が使用可能な時間／周波数領域、符号化、データサイズ、ＨＡＲＱ関連情報などを知らせる。各基地局間には、ユーザトラフィック又は制御トラフィックの送信のためのインターフェースを使用することができる。核心網（Ｃｏｒｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ；ＣＮ）は、ＡＧ及び端末のユーザ登録などのためのネットワークノードなどで構成することができる。ＡＧは、複数のセルで構成されるＴＡ（Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ）単位で端末の移動性を管理する。

Ｄ２Ｄ（Ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ Ｄｅｖｉｃｅ）通信は、基地局などのインフラストラクチャを利用せず、隣接ノード間でトラフィックを直接伝達する分散された通信技術のことをいう。Ｄ２Ｄ通信環境において、携帯用端末などの各ノードは、物理的にそれに隣接する端末（ｕｓｅｒ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）を発見し、通信セッションを設定した後でトラフィックを送信する。この方式によれば、Ｄ２Ｄ通信は、基地局に集中しているトラフィックを分散してトラフィックの過負荷を解決でき、この点から、Ｄ２Ｄ通信は、４Ｇ以後の次世代モバイル通信技術の基本技術として注目を受けている。そこで、３ＧＰＰ又はＩＥＥＥなどの標準協会は、ＬＴＥ―Ａ又はＷｉ―Ｆｉに基づいてＤ２Ｄ通信標準の確立を進行しており、クアルコム（Ｑｕａｌｃｏｍｍ）も自身のＤ２Ｄ通信技術を開発してきている。

Ｄ２Ｄ通信は、モバイル通信システムのスループットを増加させ、新しい通信技術を生成するのに寄与すると期待される。また、Ｄ２Ｄ通信は、プロキシミティベースのソーシャルネットワークサービス又はネットワークゲームサービスをサポートすることができる。陰影地域（ｓｈａｄｅ ｚｏｎｅ）に位置する端末のリンク問題は、Ｄ２Ｄリンクをリレーとして使用することによって解決することができる。この方式により、Ｄ２Ｄ技術は、多様な分野で新しいサービスを提供すると期待される。

赤外線通信、ジグビー（ＺｉｇＢｅｅ）、ＲＦＩＤ（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）及びＲＦＩＤに基づくＮＦＣ（ｎｅａｒ ｆｉｅｌｄ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）などのＤ２Ｄ通信技術は既に使用されている。しかし、これらの技術は、限られた距離（約１ｍ）内の特定オブジェクトの通信しかサポートせず、厳密にこれらの技術をＤ２Ｄ通信技術と見なすことは難しい。

Ｄ２Ｄ技術が前記のように記述されてきたが、同一のリソースを用いて複数のＤ２Ｄ端末からデータを送信する方法の細部事項は提案されていない。

本発明の目的は、Ｄ２Ｄ通信システムにおいてサイドリンク無線ベアラに対する暗号化指示を示す方法及びその装置を提供することにある。本発明で遂げようとする技術的課題は、以上で言及した技術的課題に制限されず、言及していない他の技術的課題は、以下の記載から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者には明確に理解されるであろう。

本発明の目的は無線通信システムにおいて装置によって動作する方法を提供することによって達成可能であり、この方法は、前記端末が一つ以上の他の端末と直接通信するように構成された場合、パケットデータコンバージェンスプロトコル（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ；ＰＤＣＰ）サービスデータユニット（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ；ＳＤＵ）を受信する段階と、前記受信したＰＤＣＰ ＳＤＵに暗号化を適用するかを決定する段階と、前記受信したＰＤＣＰ ＳＤＵと暗号化パラメータのための一つ以上のフィールドを含むＰＤＣＰ ＰＤＵヘッダーを含むＰＤＣＰデータプロトコルデータユニット（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ；ＰＤＵ）を生成する段階と、ＰＣ５インターフェースを介して一つ以上の他の端末に前記ＰＤＣＰデータＰＤＵを送信する段階を含み、前記受信したＰＤＣＰ ＳＤＵに暗号化が適用されなければ、前記暗号化パラメータのための一つ以上のフィールドの少なくとも一つは固定値に設定され、前記受信したＰＤＣＰ ＳＤＵに暗号化が適用されれば、前記暗号化パラメータのための前記一つ以上のフィールドは前記ＰＤＣＰ ＳＤＵを暗号化するために使われる値に設定される。

本発明の他の態様によると、無線通信システムにおいて動作する端末のための方法が提供され、この方法は、前記端末が一つ以上の他の端末と直接通信するように構成された場合、パケットデータコンバージェンスプロトコル（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ；ＰＤＣＰ）サービスデータユニット（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ；ＳＤＵ）を受信する段階と、前記受信したＰＤＣＰ ＳＤＵに暗号化を適用するかを決定する段階と、前記受信したＰＤＣＰ ＳＤＵに暗号化が適用されれば、ＰＤＣＰデータプロトコルデータユニット（ＰＤＵ；Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）が暗号化されたことを指示する指示子と暗号化に使われるパラメータを含むＰＤＣＰデータＰＤＵを生成する段階を含む。

好ましくは、この方法は、前記受信したＰＤＣＰ ＳＤＵに暗号化が適用されなければ、前記ＰＤＣＰデータＰＤＵが暗号化されなかったことを示す指示子を含み、暗号化に使われるパラメータは含まないＰＤＣＰデータＰＤＵを生成する段階をさらに含む。

好ましくは、前記指示子は暗号化指示子（Ｃｉｐｈｅｒｉｎｇ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ；ＣＩＮＤ）である。

好ましくは、前記指示子はＳＤＵタイプフィールドである。

本発明の他の態様によると、無線通信システムにおいて動作する端末のための方法が提供され、この方法は、ＰＣ５インターフェースを介してピア（ｐｅｅｒ）端末からパケットデータコンバージェンスプロトコル（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ；ＰＤＣＰ）データプロトコルデータユニット（ＰＤＵ；Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）を受信する段階であって、前記ＰＤＣＰデータＰＤＵはＰＤＣＰサービスデータユニット（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ；ＳＤＵ）及び暗号化パラメータのための一つ以上のフィールドを含むＰＤＣＰ ＰＤＵヘッダーを含む、段階と、暗号化パラメータのための一つ以上のフィールド内の値によって前記ＰＤＣＰデータＰＤＵに暗号解読（ｄｅｃｉｐｈｅｒｉｎｇ）を適用するかを決定する段階と、前記暗号化パラメータのための一つ以上のフィールドが固定値に設定された場合、前記ＰＤＣＰデータＰＤＵの暗号解読せずにＰＤＣＰデータＰＤＵからＰＤＣＰ ＳＤＵを再組立する段階と、前記暗号化パラメータのための一つ以上のパラメータが前記固定値とは異なる値に設定された場合、前記ＰＤＣＰデータＰＤＵを暗号解読した後、前記ＰＤＣＰデータＰＤＵからＰＤＣＰ ＳＤＵを再組立する段階を含む。

本発明の他の態様によると、無線通信システムにおいて動作する端末のための方法が提供され、この方法は、ＰＣ５インターフェースを介してピア（ｐｅｅｒ）端末からパケットデータコンバージェンスプロトコル（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ；ＰＤＣＰ）データプロトコルデータユニット（ＰＤＵ；Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）を受信する段階であって、前記ＰＤＣＰデータＰＤＵはＰＤＣＰデータＰＤＵが暗号化されているかを指示する指示子を含む、段階と、前記指示子によってＰＤＣＰデータＰＤＵに暗号解読を適用するかを決定する段階と、前記指示子がＰＤＣＰデータＰＤＵが暗号化されたことを指示する場合、暗号化パラメータを用いて前記ＰＤＣＰデータＰＤＵを暗号解読した後、ＰＤＣＰデータＰＤＵからＰＤＣＰ ＳＤＵを再組立する段階を含む。

好ましくは、この方法は、前記指示子が、ＰＤＣＰデータＰＤＵが暗号化されなかったことを指示する場合、ＰＤＣＰデータＰＤＵの暗号解読せずにＰＤＣＰデータＰＤＵからＰＤＣＰ ＳＤＵを再組立する段階をさらに含み、前記ＰＤＣＰデータＰＤＵは暗号化パラメータを含まない。

上述した一般的な説明及び次の本発明の詳細な説明は例示的に説明するためのもので、本発明の更なる説明を提供するためのものであることを理解しなければならない。

本発明によると、Ｄ２Ｄ通信システムにおいてサイドリンク無線ベアラに対する暗号化指示が効率よく指示されることができる。

本発明で得られる効果は以上で言及した効果に制限されず、言及しなかった他の効果は以下の記載から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明らかに理解可能であろう。

本明細書に添付する図面は本発明に対する更なる理解を提供するためのもので、本発明の多様な実施形態を示し、明細書の記載と一緒に本発明の原理を説明するためのものである。
無線通信システムの一例としてＥ−ＵＭＴＳ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）のネットワーク構造を示す図である。 Ｅ−ＵＭＴＳのネットワーク構造を示すブロック図である。 典型的なＥ−ＵＴＲＡＮ及び典型的なＥＰＣのアーキテクチャーを示すブロック図である。 ３ＧＰＰ（３ｒｄ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ ｐｒｏｊｅｃｔ）無線アクセスネットワーク標準に基づく端末及びＥ−ＵＴＲＡＮの間の無線インターフェースプロトコルの制御平面及び使用者平面を示す図である。 Ｅ−ＵＭＴＳシステムに使われる例示的な物理チャネル構造を示す図である。 本発明の実施例による通信装置のブロック図である。 一般通信のためのデフォルトデータ経路の例を示す図である。 近接通信のためのデータ経路シナリオの例を示す図である。 近接通信のためのデータ経路シナリオの例を示す図である。 非ローミング（ｎｏｎ−ｒｏａｍｉｎｇ）レファレンスアーキテクチャーを示す概念図である。 サイドリンクのためのＬａｙｅｒ−２構造を示す概念図である。 ＰｒｏＳｅ直接通信のための使用者平面プロトコルスタックを示す概念図である。 ＰｒｏＳｅ直接通信のための制御平面プロトコルスタックを示す図である。 ＰｒｏＳｅ直接ディスカバリ（ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）のためのＰＣ５インターフェースを示す概念図である。 下りリンクのためのＬＴＥプロトコルアーキテクチャーの一般概要を示す図である。 ＰＤＣＰエンティティアーキテクチャーの概念図である。 ＰＤＣＰエンティティの機能を示す概念図である。 制御平面ＳＲＢに対するデータを伝達するＰＤＣＰデータＰＤＵのフォーマットを示す図である。 １２ビットＳＮ長さが用いられるときのＰＤＣＰデータＰＤＵのフォーマットを示す図である。 ７ビットＳＮ長さが用いられるときのＰＤＣＰデータＰＤＵのフォーマットを示す図である。 ＳＬＲＢに対するＰＤＣＰデータＰＤＵのフォーマットを示す図である。 本発明の実施例によるサイドリンク無線ベアラに対する暗号化指示を示す図である。 本発明の実施例によるサイドリンク無線ベアラに対する暗号化指示を示す例を示す図である。 本発明の実施例によるサイドリンク無線ベアラに対する暗号化指示を示す例を示す図である。 本発明の実施例によるサイドリンク無線ベアラに対する暗号化指示を示す例を示す図である。 本発明の実施例によるサイドリンク無線ベアラに対する暗号化指示を示す例を示す図である。 本発明の実施例によるサイドリンク無線ベアラに対する暗号化指示を示す図である。 本発明の実施例によるサイドリンク無線ベアラに対する暗号化指示を示す例を示す図である。 本発明の実施例によるサイドリンク無線ベアラに対する暗号化指示を示す例を示す図である。

ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）は、ヨーロッパシステム、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）、及びＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ）に基盤したＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）で動作する３世代（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ、３Ｇ）非対称移動通信システムである。ＵＭＴＳのＬＴＥ（Ｌｏｎｇ―Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）は、ＵＭＴＳを規格化する３ＧＰＰによって議論中にある。

３ＧＰＰ ＬＴＥは、高速パケット通信を可能にする技術である。ユーザ及び提供者の費用を減少させ、サービス品質を改善し、カバレッジ（ｃｏｖｅｒａｇｅ）及びシステム容量を拡張及び改善することを目的とするＬＴＥ課題のための多くの方法が提案された。３Ｇ ＬＴＥは、上位―レベル要求であって、ビット（ｂｉｔ）当たりの費用減少、増加したサービス可用性、周波数帯域の柔軟性、単純な構造、開放型インターフェース、及び端末の適切な電力消耗を要求する。

以下で、添付の図面を参照して説明した本発明の各実施例により、本発明の構成、作用及び他の特徴が容易に理解され得るだろう。以下で説明する各実施例は、本発明の技術的特徴が３ＧＰＰシステムに適用された各例である。

本明細書は、ＬＴＥシステム及びＬＴＥ―Ａシステムを用いて本発明の各実施例を説明するが、これは例示に過ぎない。したがって、本発明の各実施例は、前記定義に該当するいずれの通信システムにも適用することができる。また、本明細書は、ＦＤＤ方式を基準にして本発明の実施例に対して説明するが、これは例示であって、本発明の実施例は、Ｈ―ＦＤＤ方式又はＴＤＤ方式にも容易に変形して適用することができる。

図２ａは、Ｅ―ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ―Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）網構造を示すブロック図である。Ｅ―ＵＭＴＳは、ＬＴＥシステムと称することもできる。通信網は、ＩＭＳ及びパケットデータを通じたＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ＩＰ）などの多様なサービスを提供するために広く配置される。

図２ａに示したように、Ｅ―ＵＭＴＳ網は、Ｅ―ＵＴＲＡＮ（ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＭＴＳ ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）、及び一つ以上の端末を含む。Ｅ―ＵＴＲＡＮは、一つ以上のｅＮＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ ＮｏｄｅＢ）２０を含むことができ、複数の端末１０が一つのセルに位置することができる。一つ以上のＥ―ＵＴＲＡＮ ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）／ＳＡＥ（Ｓｙｓｔｅｍ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）ゲートウェイ３０は、ネットワークの終端に位置し、外部ネットワークに接続することもできる。

本明細書において、「ダウンリンク（ｄｏｗｎｌｉｎｋ）」は、ｅＮＢ２０から端末１０への通信を称し、「アップリンク（ｕｐｌｉｎｋ）」は、端末１０からｅＮＢ２０への通信を称する。端末１０は、ユーザによって運搬される通信装備を称し、また、移動局（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ、ＭＳ）、ユーザ端末（Ｕｓｅｒ Ｔｅｒｍｉｎａｌ、ＵＴ）、加入者ステーション（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ、ＳＳ）又は無線デバイスと称することもできる。

図２ｂは、一般的なＥ―ＵＴＲＡＮと一般的なＥＰＣの構造を示すブロック図である。

図２ｂに示したように、ｅＮＢ２０は、ユーザ平面及び制御平面のエンドポイント（ｅｎｄ ｐｏｉｎｔ）を端末１０に提供する。ＭＭＥ／ＳＡＥゲートウェイ３０は、セッション及び移動性管理機能のエンドポイントを端末１０に提供する。ｅＮＢ２０及びＭＭＥ／ＳＡＥゲートウェイ３０は、Ｓ１インターフェースを介して接続することができる。

ｅＮＢ２０は、一般に端末１０と通信する固定局であって、基地局（ＢＳ）又はアクセスポイント（ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ）と称することもある。一つのｅＮＢ２０はセルごとに配置することができる。ユーザトラフィック又は制御トラフィックを送信するためのインターフェースをｅＮＢ２０間で使用することができる。

ＭＭＥは、ｅＮＢ２０に対するＮＡＳシグナリング、ＮＡＳシグナリング保安、ＡＳ保安制御、３ＧＰＰ接続ネットワーク間の移動性のためのインター（ｉｎｔｅｒ）ＣＮノードシグナリング、（ページング再送信の制御及び実行を含む）遊休モード（ｉｄｌｅ ｍｏｄｅ）端末接近性（Ｒｅａｃｈａｂｉｌｉｔｙ）、（遊休モード及び活性モード（ａｃｔｉｖｅ ｍｏｄｅ）の端末のための）トラッキング領域リスト管理、ＰＤＮ ＧＷ及びサービングＧＷ選択、ＭＭＥ変化が伴うハンドオーバーのためのＭＭＥ選択、２Ｇ又は３Ｇ ３ＧＰＰ接続ネットワークへのハンドオーバーのためのＳＧＳＮ選択、ローミング、認証、専用ベアラ設定を含むベアラ管理、（ＥＴＷＳ及びＣＭＡＳを含む）ＰＷＳメッセージ送信のためのサポートを含む多様な機能を行う。ＳＡＥゲートウェイホストは、パー―ユーザ（Ｐｅｒ―ｕｓｅｒ）ベースのパケットフィルタリング（例えば、深層パケット検査を使用）、適法なインターセプション（Ｌａｗｆｕｌ Ｉｎｔｅｒｃｅｐｔｉｏｎ）、端末 ＩＰアドレス割り当て、ダウンリンクでの送信（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）レベルパケットマーキング、ＵＬ及びＤＬサービスレベル課金、ゲーティング及びレート強化、ＡＰＮ―ＡＭＢＲに基づいたＤＬレート強化を含む多様な機能を提供する。ＭＭＥ／ＳＡＥゲートウェイ３０は、明確性のために、本明細書で単純に「ゲートウェイ」と称する。しかし、ＭＭＥ／ＳＡＥゲートウェイ３０は、ＭＭＥ及びＳＡＥゲートウェイの両者を全て含む。

複数のノードは、ｅＮＢ２０とゲートウェイ３０との間でＳ１インターフェースを介して接続することができる。各ｅＮＢ２０は、Ｘ２インターフェースを介して相互接続することができ、各隣接ｅＮＢは、Ｘ２インターフェースを有するメッシュネットワーク構造（ｍｅｓｈｅｄ ｎｅｔｗｏｒｋ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を有することができる。

図２ｂに示したように、ｅＮＢ２０は、ゲートウェイ３０に対する選択、無線リソース制御（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ、ＲＲＣ）活性化の間、ゲートウェイに向かうルーティング、ページングメッセージのスケジューリング及び送信、ブロードキャストチャネル（ＢＣＣＨ）情報のスケジューリング及び送信、アップリンク及びダウンリンクの全てにおける各端末１０のための動的リソース割り当て、ｅＮＢ測定の構成及び準備、無線ベアラ制御、無線承認制御（Ｒａｄｉｏ Ａｄｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ、ＲＡＣ）、及びＬＴＥ＿ＡＣＴＩＶＥ状態での接続移動性制御などの各機能を行うことができる。ＥＰＣにおいて、ゲートウェイ３０は、ページング発信、ＬＴＥ＿ＩＤＬＥ状態管理、ユーザ平面暗号化、システム構造エボリューション（Ｓｙｓｔｅｍ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ、ＳＡＥ）ベアラ制御、及び非―接続層（Ｎｏｎ―Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ、ＮＡＳ）シグナリングの暗号化及び無欠性保護などの各機能を行うことができる。

ＥＰＣは、移動性管理エンティティ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ、ＭＭＥ）、サービング―ゲートウェイ（ｓｅｒｖｉｎｇ―ｇａｔｅｗａｙ、Ｓ―ＧＷ）、及びパケットデータネットワーク―ゲートウェイ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ―Ｇａｔｅｗａｙ、ＰＤＮ―ＧＷ）を含む。ＭＭＥは、主に各端末の移動性を管理する目的で用いられる接続及び可用性に対する情報を有する。Ｓ―ＧＷは、Ｅ―ＵＴＲＡＮを終端点として有するゲートウェイで、ＰＤＮ―ＧＷは、パケットデータネットワーク（ＰＤＮ）を終端点として有するゲートウェイである。

図３は、３ＧＰＰ無線接続網規格を基盤にした端末とＥ―ＵＴＲＡＮとの間の無線インターフェースプロトコルの制御平面及びユーザ平面の構造を示す図である。制御平面は、端末（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ＵＥ）とネットワークがコールを管理するために用いる各制御メッセージが送信される通路を意味する。ユーザ平面は、アプリケーション層で生成されたデータ、例えば、音声データ又はインターネットパケットデータなどが送信される通路を意味する。

第１層である物理層は、物理チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を用いて上位層に情報送信サービス（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を提供する。物理層は、上位にある媒体接続制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層とは送信チャネル（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して接続されている。前記送信チャネルを介して媒体接続制御層と物理層との間にデータが移動する。送信側と受信側の物理層間には、物理チャネルを介してデータが移動する。前記物理チャネルは、時間と周波数を無線リソースとして活用する。具体的に、物理チャネルは、ダウンリンクでＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式で変調され、アップリンクでＳＣ―ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式で変調される。

第２層の媒体接続制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＭＡＣ）層は、論理チャネル（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して上位層である無線リンク制御（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＲＬＣ）層にサービスを提供する。第２層のＲＬＣ層は、信頼性のあるデータ送信をサポートする。ＲＬＣ層の機能は、ＭＡＣ内部の機能ブロックで具現することもできる。第２層のＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）層は、帯域幅の狭い無線インターフェースでＩＰバージョン４（ＩＰ ｖｅｒｓｉｏｎ ４、ＩＰｖ４）パケットやＩＰバージョン６（ＩＰｖ６）パケットのようなＩＰ（ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットを効率的に送信するために不必要な制御情報を減少させるヘッダ圧縮（Ｈｅａｄｅｒ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）機能を行う。

第３層の最下部に位置した無線リソース制御（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＲＲＣ）層は、制御平面のみで定義される。ＲＲＣ層は、各無線ベアラ（Ｒａｄｉｏ Ｂｅａｒｅｒ；ＲＢ）の設定（Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）、再設定（Ｒｅ―ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）及び解除（Ｒｅｌｅａｓｅ）と関連して論理チャネル、送信チャネル及び物理チャネルの制御を担当する。ＲＢは、端末とネットワークとの間のデータ伝達のために第２層によって提供されるサービスを意味する。このために、端末とネットワークのＲＲＣ層は、互いにＲＲＣメッセージを交換する。

ｅＮＢの一つのセルは、１．２５ＭＨｚ、２．５ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、１５ＭＨｚ及び２０ＭＨｚなどの各帯域のうち一つで動作するように設定することができ、帯域でダウンリンク又はアップリンク送信サービスを提供するように設定することができる。異なる各セルは、異なる各帯域を提供するように設定することもできる。

Ｅ―ＵＴＲＡＮから端末への送信のためのダウンリンク送信チャネル（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）は、システム情報を送信するＢＣＨ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）、各ページングメッセージを送信するＰＣＨ（Ｐａｇｉｎｇ Ｃｈａｎｎｅｌ）、及びユーザトラフィック又は各制御メッセージを送信するためのダウンリンク共有チャネル（Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ、ＳＣＨ）を含む。ダウンリンクマルチキャスト又はブロードキャストサービスのトラフィック又は制御メッセージの場合、ダウンリンクＳＣＨを介して送信することもでき、又は別途のダウンリンクＭＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して送信することもできる。

端末からネットワークにデータを送信するアップリンク送信チャネルとしては、初期制御メッセージを送信するＲＡＣＨ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）と、その他にユーザトラフィックや制御メッセージを送信するアップリンクＳＣＨ（Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）とがある。送信チャネルの上位にあり、送信チャネルにマップされる論理チャネルとしては、ＢＣＣＨ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＣＣＨ（Ｐａｇｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＣＣＣＨ（Ｃｏｍｍｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＭＣＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、及びＭＴＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｃｈａｎｎｅｌ）などがある。

図４は、Ｅ―ＵＭＴＳシステムで使用する物理チャネル構造の一例を示した図である。物理チャネルは、時間軸上にある多数のサブフレームと、周波数軸上にある多数のサブキャリア（Ｓｕｂ―ｃａｒｒｉｅｒ）とで構成される。ここで、一つのサブフレーム（Ｓｕｂ―ｆｒａｍｅ）は、時間軸上に複数のシンボル（Ｓｙｍｂｏｌ）で構成される。一つのサブフレームは、複数のリソースブロック（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ）で構成され、一つのリソースブロックは、複数のシンボル及び複数のサブキャリアで構成される。また、各サブフレームは、ＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、すなわち、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルのために該当サブフレームの特定シンボル（例えば、１番目のシンボル）の特定サブキャリアを用いることができる。図４には、Ｌ１／Ｌ２制御情報送信領域（ＰＤＣＣＨ）とデータ領域（ＰＤＳＣＨ）を示した。一実施例において、１０ｍｓの無線フレーム（ｒａｄｉｏ ｆｒａｍｅ）が使用され、一つの無線フレームは１０個のサブフレーム（ｓｕｂｆｒａｍｅ）で構成される。また、一つのサブフレームは二つの連続するスロットで構成される。一つのスロットの長さは０．５ｍｓである。また、一つのサブフレームは多数のＯＦＤＭシンボルで構成され、多数のＯＦＤＭシンボルのうち一部のシンボル（例えば、１番目のシンボル）は、Ｌ１／Ｌ２制御情報を送信するために使用することができる。データ送信のための時間単位である送信時間間隔（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｉｎｔｅｒｖａｌ、ＴＴＩ）は１ｍｓである。

基地局と端末は、一般に特定制御信号又は特定サービスデータを除いては、送信チャネルであるＤＬ―ＳＣＨを用いる物理チャネルであるＰＤＳＣＨを介してデータを送信／受信する。ＰＤＳＣＨのデータがいずれの端末（一つ又は複数の端末）に送信されるもので、前記各端末がどのようにＰＤＳＣＨデータを受信してデコード（ｄｅｃｏｄｉｎｇ）しなければならないのかに対する情報などは、ＰＤＣＣＨに含まれて送信される。

例えば、特定ＰＤＣＣＨが「Ａ」というＲＮＴＩ（Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）でＣＲＣマスク（ｍａｓｋｉｎｇ）されており、「Ｂ」という無線リソース（例えば、周波数位置）及び「Ｃ」という送信形式情報（例えば、送信ブロックサイズ、変調方式、コーディング情報など）を用いて送信されるデータに関する情報が特定サブフレームを介して送信されると仮定する。この場合、セル内の端末は、自身が有しているＲＮＴＩ情報を用いてＰＤＣＣＨをモニタし、「Ａ」ＲＮＴＩを有している一つ以上の端末があると、前記各端末はＰＤＣＣＨを受信し、受信したＰＤＣＣＨの情報を介して「Ｂ」と「Ｃ」によって指示されるＰＤＳＣＨを受信する。

図５は、本発明の実施例に係る通信装置のブロック図である。

図５に示された装置は、上述したメカニズムを行うように適応されたユーザ装置（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ、ＵＥ）及び／又はｅＮＢであってもよいが、同じ作業を行う任意の装置であってもよい。

図５に示したように、装置は、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）／マイクロプロセッサ１１０及びＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）モジュール（送受信機；１３５）を含むこともできる。ＤＳＰ／マイクロプロセッサ１１０は、送受信機１３５に電気的に接続されて送受信機１３５を制御する。装置は、設計者の選択によって、電力管理モジュール１０５、バッテリ１５５、ディスプレイ１１５、キーパッド１２０、ＳＩＭカード１２５、メモリデバイス１３０、スピーカー１４５及び入力デバイス１５０をさらに含むこともできる。

特に、図５は、ネットワークから要求メッセージを受信するように構成された受信機１３５及びネットワークに送／受信タイミング情報を送信するように構成された送信機１３５を含む端末を示してもよい。このような受信機と送信機は送受信機１３５を構成できる。端末は、送受信機（受信機及び送信機、１３５）に接続されたプロセッサ１１０をさらに含むこともできる。

また、図５は、端末に要求メッセージを送信するように構成された送信機１３５及び端末から送受信タイミング情報を受信するように構成された受信機１３５を含むネットワーク装置を示してもよい。送信機及び受信機は送受信機１３５を構成することもできる。ネットワークは、送信機及び受信機に接続されたプロセッサ１１０をさらに含む。このプロセッサ１１０は、送受信タイミング情報に基づいて遅延（ｌａｔｅｎｃｙ）を計算することもできる。

最近、３ＧＰＰでプロキシミティ基盤のサービス（Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ―ｂａｓｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅ；ＰｒｏＳｅ）が論議されている。ＰｒｏＳｅは、（認証などの適切な手続後）ｅＮＢのみを介して（ＳＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｇａｔｅ―ｗａｙ（ＳＧＷ）／ＰＤＮ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）―ＧＷ（ＰＧＷ）を介することなく）又はＳＧＷ／ＰＧＷを介して異なる端末を（直接）互いに接続させることができる。よって、ＰｒｏＳｅを用いて装置対装置直接通信を提供することができ、全ての装置がユビキタス接続で接続されると期待される。近接した距離内の装置間の直接通信はネットワークの負荷を減少させることができる。最近、プロキシミティ基盤のソーシャルネットワークサービスは大衆の注目を受けており、新しい種類のプロキシミティ基盤のアプリケーションが出現され、新しいビジネスの市場及び収益を創造することができる。第一のステップにおいて、公衆安全及び緊要な通信（ｃｒｉｔｉｃａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）が市場で要求される。また、グループ通信は、公衆安全システムの重要なコンポーネントの一つである。プロキシミティ基盤のディスカバリ、直接経路通信及びグループ通信の管理などの機能が要求される。

使用ケースとシナリオは、例えば、ｉ）商業的／社会的使用、ｉｉ）ネットワークオフローディング（ｏｆｆｌｏａｄｉｎｇ）、ｉｉｉ）公衆安全、ｉｖ）到達可能性（ｒｅａｃｈａｂｉｌｉｔｙ）及び移動度の形態（ｍｏｂｉｌｉｔｙ ａｓｐｅｃｔｓ）を含むユーザ経験の一貫性を確保するための現在のインフラストラクチャサービスの統合、ｖ）（地域規定及びオペレータポリシーの対象であり、特定公衆安全指定周波数帯域及び端末に制限された）ＥＵＴＲＡＮカバレッジの不在時の公衆安全である。

図６は、２個の端末間の通信のためのデフォルトデータ経路の例を示す。図６を参照すると、非常に近接した２個の端末（例えば、ＵＥ１、ＵＥ２）が互いに通信するときにも、それらのデータ経路（ユーザ平面）はオペレータネットワークを介する。よって、通信のための一般的なデータ経路は、ｅＮＢ及びゲートウェイ（ＧＷ）（例えば、ＳＧＷ／ＰＧＷ）を含む。

図７乃至図８は、プロキシミティ通信のためのデータ経路シナリオの例を示す。無線装置（例えば、ＵＥ１、ＵＥ２）が互いに隣接すると、直接モードデータ経路（図７）又は地域的にルートされたデータ経路（図８）を用いることができる。直接モードデータ経路において、ｅＮＢ及びＳＧＷ／ＰＧＷなしで（認証などの適切な手続後に）無線装置が互いに直接接続される。地域的にルートされたデータ経路では、無線装置がｅＮＢのみを介して互いに接続される。

図９は、ノン―ローミングリファレンスアーキテクチャーを示す概念図である。

ＰＣ１乃至ＰＣ５はインターフェースを示す。ＰＣ１は、端末内のＰｒｏＳｅアプリケーションとＰｒｏＳｅアプリケーションサーバとの間の基準点である。これは、アプリケーションレベルシグナリング要求事項を定義するのに使用される。ＰＣ２は、ＰｒｏＳｅアプリケーションサーバとＰｒｏＳｅ機能との間の基準点である。これは、ＰｒｏＳｅアプリケーションサーバと、ＰｒｏＳｅ機能（ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を介して３ＧＰＰ ＥＰＳによって提供されるＰｒｏＳｅ機能性（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｙ）との間の相互作用を定義するのに使用される。一例は、ＰｒｏＳｅ機能内のＰｒｏＳｅデータベースに対するアプリケーションデータアップデートのためのものであり得る。他の例は、３ＧＰＰ機能性とアプリケーションデータ、例えば、名前変換（ｎａｍｅ ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）との間の相互作用（ｉｎｔｅｒｗｏｒｋｉｎｇ）でＰｒｏＳｅアプリケーションサーバによって使用されるデータであり得る。ＰＣ３は、端末とＰｒｏＳｅ機能との間の基準点である。これは、端末とＰｒｏＳｅ機能との間の相互作用を定義するのに使用される。一例は、ＰｒｏＳｅディスカバリ及び通信のための構成に使用することができる。ＰＣ４は、ＥＰＣとＰｒｏＳｅ機能との間の基準点である。これは、ＥＰＣとＰｒｏＳｅ機能との間の相互作用を定義するのに使用される。可能な使用ケースは、各端末間の１対１通信経路を設定するケース、又は、セッション管理又は移動度管理のためにＰｒｏＳｅサービス（認証）を実時間で有効化するケースであり得る。

ＰＣ５は、（各端末間直接及びＬＴＥ―Ｕｕを介した各端末間）１対１通信及びリレーのためにディスカバリ及び通信のための制御及びユーザ平面に使用される各端末間の基準点である。最後に、ＰＣ６は、異なるＰＬＭＮに加入された各ユーザ間のＰｒｏＳｅディスカバリなどの機能に使用できる基準点である。

ＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）は、ＭＭＥ、Ｓ―ＧＷ、Ｐ―ＧＷ、ＰＣＲＦ、ＨＳＳなどのエンティティを含む。ここで、ＥＰＣは、Ｅ―ＵＴＲＡＮコアネットワークアーキテクチャーを示す。ＥＰＣ内のインターフェースは、図９に明示的に示していないが、影響を受けることができる。

アプリケーション機能性を形成するＰｒｏＳｅ能力のユーザであるアプリケーションサーバは、例えば、公衆安全の場合は特定エージェンシー（ＰＳＡＰ）であってもよく、商業的場合はソーシャルメディアであってもよい。これらアプリケーションは３ＧＰＰアーキテクチャー外で定義されるが、３ＧＰＰエンティティに向かう基準点があり得る。アプリケーションサーバは、端末内のアプリケーションに向かって通信することができる。

端末内のアプリケーションはアプリケーション機能を形成するためのＰｒｏＳｅケイパビリティ（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）を用いる。その例は公衆安全グループのメンバー間の通信又は隣接した友達を捜すことを要求するソーシャルメディアアプリケーションであってもよい。３ＧＰＰによって定義された（ＥＰＳの一部としての）ネットワーク内のＰｒｏＳｅ機能はＰｒｏＳｅアプリサーバー、ＥＰＣ及び端末に対して基準点を有する。

機能は、制限されないが、例えば次を含むことができる。

−第３者アプリケーションに対して基準点を介した相互作用（ｉｎｔｅｒｗｏｒｋｉｎｇ）

−ディスカバリ及び直接通信のための端末の許可（Ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ）及び設定（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）

−ＥＰＣレベルＰｒｏＳｅ Ａｐｐディスカバリの機能をイネーブル

−ＰｒｏＳｅ関連の新加入者データ及びデータストレージのハンドリング；そしてＰｒｏＳｅアイデンティティのハンドリング

−保安関連機能

−ポリジー関連機能に対するＥＰＣへの制御を提供

−チャージング（ＥＰＣを介して又はその外部、例えばオフラインチャージング）のための機能を提供
特に、次のアイデンティティはＰｒｏＳｅ直接通信に使われる。

−ソースＬａｙｅｒ−２ ＩＤはＰＣ５インターフェースでＤ２ＤＣパケットの送信者を識別する。ソースＬａｙｅｒ−２ ＩＤは受信機ＲＬＣエンティティの識別に使われる。

−目的地Ｌａｙｅｒ−２ ＩＤはＰＣ５インターフェースでＤ２Ｄパケットターゲットを識別する。目的地Ｌａｙｅｒ−２ ＩＤはＭＡＣ階層でパケットのフィルタリングに使われる。目的地Ｌａｙｅｒ−２ ＩＤはブロードキャスト、グループキャスト又はユニキャスト識別子であってもよい。

−ＳＡ Ｌ１ ＩＤはＰＣ５インターフェースでスケジューリング割り当て（ＳＡ）の識別子である。ＳＡ Ｌ１ ＩＤは物理階層におけるパケットのフィルタリングに使われる。ＳＡ Ｌ１ ＩＤはブロードキャスト、グループキャスト又はユニキャスト識別子であってもよい。

グループ形成及び端末内のソースＬａｙｅｒ−２ ＩＤ及び目的地Ｌａｙｅｒ−２ ＩＤの設定にはアクセス階層シグナリング（Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）が要求されない。この情報は上位層によって提供される。

グループキャスト及びユニキャストの場合、ＭＡＣ階層はターゲット（グループ、端末）を識別する上位層ＰｒｏＳｅ ＩＤ（すなわち、ＰｒｏＳｅ Ｌａｙｅｒ−２グループＩＤ及びＰｒｏｓｅ ＵＥ ＩＤ）を２個のビットストリングに変換するはずであり、この２個のビットストリングの一つは物理階層に伝達されてＳＡ Ｌ１ ＩＤとして使われる反面、他の一つは目的地Ｌａｙｅｒ−２ ＩＤとして使われる。ブロードキャストのために、Ｌ２はグループキャスト及びユニキャストと同一のフォーマットで前もって定義されたＳＡ Ｌ１ ＩＤを用いるブロードキャスト送信であることをＬ１に指示する。

図１０はサイドリンク（Ｓｉｄｅｌｉｎｋ）のためのＬａｙｅｒ−２構造を示す概念図である。

サイドリンクはＰｒｏＳｅ直接通信及びＰｒｏＳｅ直接ディスカバリのための端末対端末インターフェースで、ＰＣ５インターフェースに対応する。サイドリンクはＰｒｏＳｅ直接ディスカバリ及び端末の間のＰｒｏＳｅ直接通信を含む。サイドリンクは上りリンク送信と類似した上りリンクリソース及び物理チャネル構造を用いる。しかし、後述する任意の変化が物理チャネルで起こる。Ｅ−ＵＴＲＡは２個のＭＡＣエンティティ、つまり端末内の一つのエンティティ及びＥ−ＵＴＲＡＮ内の一つのエンティティを定義する。これらＭＡＣエンティティはさらに次の伝送チャネル、ｉ）サイドリンク放送チャネル（ＳＬ−ＢＣＨ）、ｉｉ）サイドリンクディスカバリチャネル（ＳＬ−ＤＣＨ）及びｉｉｉ）サイドリンク共有チャネル（ＳＬ−ＳＣＨ）をハンドリングする。

−基本送信方式：サイドリンク送信はＵＬ送信方式と同一の基本送信方式を用いる。しかし、サイドリンクは全てのサイドリンク物理チャネルに対する単一クラスター送信に制限される。また、サイドリンクはそれぞれのサイドリンクサブフレームの終りで１個のシンボルギャップを用いる。

−物理階層プロセッシング：伝送チャネルのサイドリンク物理階層プロセッシングは次の段階でＵＬ送信とは異なる。

ｉ）スクランブリング：ＰＳＤＣＨ及びＰＳＣＣＨに対し、スクランブリングは端末特定ではない。

ｉｉ）変調：６４ＱＡＭはサイドリンクに対して支援されない。

−物理サイドリンク制御チャネル：ＰＳＣＣＨはサイドリンク制御リソースにマッピングされる。ＰＳＣＣＨはＰＳＳＣＨのために端末によって使われるリソース及び他の送信パラメータを示す。

−サイドリンク参照信号：ＰＳＤＣＨ、ＰＳＣＣＨ及びＰＳＳＣＨ復調のために、上りリンク復調参照信号と類似した参照信号はノーマルＣＰではスロットの４番目シンボルで送信され、拡張ＣＰではスロットの３番目シンボルで送信される。サイドリンク復調参照信号シーケンスの長さは割り当てられたリソースのサイズ（サブキャリアの数）と同一である。ＰＳＤＣＨ及びＰＳＣＣＨに対し、参照信号は固定ベースシーケンス、循環シフト及び直交カバーコードに基づいて生成される。

−物理チャネル過程：カバレッジ内（ｉｎ−ｃｏｖｅｒａｇｅ）の動作のために、サイドリンク送信のパワースペクトル密度はｅＮＢによって影響されることができる。

図１１ａはＰｒｏＳｅ直接通信のための使用者平面プロトコルスタックを示す概念図、図１１ｂはＰｒｏＳｅ直接通信のための制御平面プロトコルスタックを示す図である。

図１１ａは使用者平面に対するプロトコルスタックを示し、ＰＤＣＰ、ＲＬＣ及びＭＡＣ副階層（他の端末で終了（ｔｅｒｍｉｎａｔｅ））は使用者平面に対して列挙された機能（例えば、ヘッダー圧縮、ＨＡＲＱ再送信）を遂行する。ＰＣ５インターフェースは、図１１ａに示したように、ＰＤＣＰ、ＲＬＣ、ＭＡＣ及びＰＨＹで構成される。

ＰｒｏＳｅ直接通信の使用者平面詳細事項：ｉ）ＭＡＣサブヘッダーは（多数の論理チャネルを区別する）ＬＣＤを含み、ｉｉ）ＭＡＣヘッダーはソースＬａｙｅｒ−２ ＩＤ及び目的地Ｌａｙｅｒ−２ ＩＤを含み、ｉｉｉ）ＭＡＣマルチプレックシング／デマルチプレックシングにおいて、優先順位ハンドリング及びパッディングはＰｒｏＳｅ直接通信に有用であり、ｉｖ）ＲＬＣ ＵＭはＰｒｏＳｅ直接通信に使われ、ｖ）ＲＬＣ ＳＤＵのセグメンテーション及びリアセンブリが遂行され、ｖｉ）受信端末は送信ピア端末ごとに少なくとも一つのＲＬＣ ＵＭエンティティを維持する必要があり、ｖｉｉ）ＲＬＣ ＵＭ受信機は第１ＲＬＣ ＵＭデータユニットの受信前に設定される必要がなく、ｖｉｉｉ）Ｕ−ＭｏｄｅはＰｒｏＳｅ直接通信のためのＰＤＣＰのヘッダー圧縮に使われる。

図１１ｂは制御平面に対するプロトコルスタックを示し、ＲＲＣ、ＲＬＣ、ＭＡＣ及びＰＨＹ副階層（他の端末で終了（ｔｅｒｍｉｎａｔｅ））は制御平面に対して列挙された機能を遂行する。Ｄ２Ｄ端末はＤ２Ｄ通信前に受信Ｄ２Ｄ端末への論理的接続を確立及び維持しない。

図１２はＰｒｏＳｅ直接ディスカバリ（ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）のためのＰＣ５インターフェースを示す概念図である。

ＰｒｏＳｅ直接ディスカバリはＰＣ５を介してＥ−ＵＴＲＡ直接無線信号を用いて隣接ＰｒｏＳｅ−イネーブル端末（等）を探索するためにＰｒｏＳｅ−イネーブル端末によって使われる過程として定義される。

ＰｒｏＳｅ直接ディスカバリのための無線プロトコルスタック（ＡＳ）が図１２に示されている。

ＡＳ階層は次の機能を遂行する。

−上位層とのインターフェース（ＰｒｏＳｅプロトコル）：ＭＡＣ階層は上位層からディスカバリ情報を受信する（ＰｒｏＳｅプロトコル）。ＩＰ階層はディスカバリ情報を送信するのに使われない。

−スケジューリング：ＭＡＣ階層は上位層から受信されたディスカバリ情報をアナウンスするのに使われる無線リソースを決定する。

−ディスカバリＰＤＵ生成：ＭＡＣ階層はディスカバリ情報を伝達するＭＡＣ ＰＤＵを形成し、決定された無線リソースでの送信のためにＭＡＣ ＰＤＵを物理階層に送信する。ＭＡＣヘッダーが付け加えられない。

ディスカバリ情報アナウンスメントのための２種のリソース割り当てが存在する。

−タイプ１：ディスカバリ情報のアナウンシングのためのリソースが非端末特定に基づいて（ｏｎ ａ ｎｏｎ ＵＥ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｂａｓｉｓ）割り当てられるリソース割り当て過程はさらに次の特徴を有する：ｉ）ｅＮＢは端末にディスカバリ情報のアナウンシングに使われるリソースプール設定（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｐｏｏｌ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）を提供する。設定はＳＩＢでシグナルされることができる、ｉｉ）端末は指示されたリソースプールから無線リソースを自律的に選択し、ディスカバリ情報をアナウンスする、ｉｉｉ）端末はそれぞれのディスカバリ期間の間にランダムに選択されたディスカバリリソースに対するディスカバリ情報をアナウンスすることができる。

−タイプ２：ディスカバリ情報のアナウンシングのためのリソースが端末特定に基づいて割り当てられるリソース割り当て過程はさらに次の特徴を有する：ｉ）ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤの端末はＲＲＣを介してｅＮＢにディスカバリ情報のアナウンシングのためのリソースを要求することができ、ｉｉ）ｅＮＢはＲＲＣを介してリソースを割り当て、ｉｉｉ）リソースはモニタリングのために端末内に設定されたリソースプール内で割り当てられる。

ＲＲＣ＿ＩＤＬＥの端末に対し、ｅＮＢは次のオプションの一つを選択することができる。

−ｅＮＢはＳＩＢでディスカバリ情報アナウンスメントのためのタイプ１リソースプールを提供することができる。ＰｒｏＳｅ直接ディスカバリに対して許された端末はこれらリソースを用いてＲＲＣ＿ＩＤＬＥでディスカバリ情報をアナウンスする。

−ｅＮＢはＳＩＢでＤ２Ｄを支援するが、ディスカバリ情報アナウンスメントのためのリソースを提供しない。端末はディスカバリ情報アナウンスメントのためのＤ２Ｄリソースを要求するためにＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄに進入する必要がある。

ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤの端末に対し、
−ＰｒｏＳｅ直接ディスカバリアナウンスメントを遂行するように許された端末はｅＮＢにＤ２Ｄディスカバリアナウンスメントを遂行することを願うということを指示する。

−ｅＮＢはＭＭＥから受信された端末コンテキストを用いて端末がＰｒｏＳｅ直接ディスカバリアナウンスメントに対して許されたかを確認する。

−ｅＮＢは専用ＲＲＣシグナリングによって（又は無リソース）ディスカバリ情報アナウンスメントのために端末がタイプ１リソースプール又は専用タイプ２リソースを用いるように設定する。

−ｅＮＢによって割り当てられたリソースはａ）ｅＮＢがＲＲＣシグナリングによってリソースを設定解除（ｄｅ−ｃｏｎｆｉｇｕｒｅ）するか、ｂ）端末がＩＤＬＥに進入するまで有効である。（リソースがＩＤＬＥでも有効なままで残っていることができるか否かが問題とならない（ＦＦＳ））。

ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ及びＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤの受信端末は許されることによってタイプ１及びタイプ２ディスカバリリソースプールをモニタする。ｅＮＢはＳＩＢでディスカバリ情報モニタリングに使われるリソースプール設定を提供する。ＳＩＢは隣接セルでアナウンスするのに使われるディスカバリリソースを含むことができる。

図１３は下りリンクのためのＬＴＥプロトコルアーキテクチャーの一般概要を示す図である。

下りリンクのためのＬＴＥプロトコルアーキテクチャーの一般概要は図１３に示されている。また、上りリンク伝送に関連したＬＴＥプロトコル構造は、伝送フォーマット選択及びマルチアンテナ伝送に違いがあるが、図１３の下りリンク構造と類似している。

下りリンクで送信されるデータはＳＡＥベアラ１３０１の一つ上でＩＰパケットの形態で進入する。無線インターフェースを介した伝送前、入って来るＩＰパケットが多数のプロトコルエンティティを介して伝達され、これは以下で要約され、次のセクションでもっと詳細に記載される。

＊パケットデータ収斂プロトコル（ＰＤＣＰ）１３０３はＩＰヘッダー圧縮を遂行して無線インターフェースを介して送信する必要があるビット数を減少させる。ヘッダー圧縮メカニズムはＲＯＨＣに基づいてＷＣＤＭＡだけでなくいくつかの他の移動通信標準に使われる標準化したヘッダー圧縮アルゴリズムである。また、ＰＤＣＰ１３０３は送信されたデータの暗号化（ｃｉｐｈｅｒｉｎｇ）及び無欠性保障（ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）を担当する。受信機側で、ＰＤＣＰプロトコルは該当暗号解読（ｄｅｃｉｐｈｅｒｉｎｇ）及び圧縮解除動作を遂行する。移動端末のために設定された無線ベアラごとに一つのＰＤＣＰエンティティが存在する。

＊無線リンク制御（ＲＬＣ）１３０５はセグメンテーション／連結（ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ／ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｉｏｎ）、再送信ハンドリング及び上位層への順次伝達を担当する。ＷＣＤＭＡとは違い、ＬＴＥ無線アクセスネットワークアーキテクチャーにただ一つのタイプのノードが存在するから、ＲＬＣプロトコルはｅＮｏｄｅＢに位置する。ＲＬＣ１３０５は無線ベアラの形態でサービスをＰＤＣＰ１３０３に提供する。端末のために設定された無線ベアラごとに一つのＲＬＣエンティティが存在する。

端末のために設定された論理チャネルごとに一つのＲＬＣエンティティが存在し、それぞれのＲＬＣエンティティは、ｉ）ＲＬＣ ＳＤＵのセグメンテーション、連結（ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｉｏｎ）及びリアセンブリ；ｉｉ）ＲＬＣ再送信；及びｉｉｉ）該当論理チャネルに対する順次伝達及び複製検出を担当する。

ＲＬＣの他の注目すべき特徴は、（１）可変的なＰＤＵサイズのハンドリング、及び（２）ハイブリッド−ＡＲＱ及びＲＬＣプロトコル間の密接な相互作用に対する可能性である。最後に、論理チャネルごとに一つのＲＬＣエンティティが存在し、コンポーネントキャリアごとに一つのハイブリッド−ＡＲＱエンティティが存在するという事実は、キャリアアグリゲーション（ｃａｒｒｉｅｒ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）の場合、一つのＲＬＣエンティティが多数のハイブリッド−ＡＲＱエンティティと相互作用することができるということを暗示する。

セグメンテーション及び連結（ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｉｏｎ）メカニズムの目的は入って来るＲＬＣ ＳＤＵから適切なサイズのＲＬＣ ＰＤＵを生成することである。一つの可能性は固定されたＰＤＵサイズ、妥協可能なサイズを定義することである。サイズが大きすぎれば、最低のデータレートを支援することができない。また、シナリオによっては過度なパッディングが要求されることができる。しかし、単一の小さなＰＤＵサイズはそれぞれのＰＤＵとともに含まれるヘッダーから高いオーバーヘッドをもたらすことができる。ＬＴＥによって支援されるデータレーターの非常に大きな動的範囲を考慮して見るとき、特に重要なこのような欠点を避けるために、ＲＬＣ ＰＤＵサイズが動的に変更されることができる。

ＲＬＣ ＳＤＵをＲＬＣ ＰＤＵにセグメンテーション及び連結（ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｉｏｎ）するプロセスにおいて、ヘッダーは、他のフィールドのうち、リオーダリング及び再送信メカニズムによって使われるシーケンス番号を含む。受信機側でのリアセンブリ機能は受信されたＰＤＵからＳＤＵをリアセンブリングする逆動作を遂行する。

＊メディアアクセス制御（ＭＡＣ）１３０７はハイブリッド−ＡＲＱ再送信及び上りリンク及び下りリンクスケジューリングをハンドリングする。スケジューリング機能はｅＮｏｄｅＢに位置し、これは上りリンク及び下りリンクに対してセルごとに一つのＭＡＣエンティティを有する。ハイブリッド−ＡＲＱプロトコル部分はＭＡＣプロトコルの送信及び受信端に存在する。ＭＡＣ１３０７は論理チャネル１３０９の形態でサービスをＲＬＣ１３０５に提供する。

＊物理階層（ＰＨＹ）６１１は、コーディング／デコーディング、変調／復調、マルチアンテナマッピング及び他の典型的な物理階層機能をハンドリングする。物理階層１３１１は伝送チャネル１３１３の形態でサービスをＭＡＣ階層１３０７に提供する。

図１４はＰＤＣＰエンティティアーキテクチャーの概念図である。

図１４はＰＤＣＰ副階層（ｓｕｂｌａｙｅｒ）に対する可能な一構造を示すが、具現例を制限してはいけない。それぞれのＲＢ（すなわち、ＤＲＢ及びＳＲＢ（ＳＲＢ０は除外））は一つのＰＤＣＰエンティティに関連する。それぞれのＰＤＣＰエンティティはＲＢ特性（すなわち、一方向又は両方向）及びＲＬＣモードによって（それぞれの方向に対する）一つ又は二つのＲＬＣエンティティに関連する。ＰＤＣＰエンティティはＰＤＣＰ副階層に位置する。ＰＤＣＰ副階層は上位層によって設定される。

図１５はＰＤＣＰエンティティの機能を示す概念図である。

ＰＤＣＰエンティティはＰＤＣＰ副階層に位置する。いくつかのＰＤＣＰエンティティは端末のために定義されることができる。ＰＤＣＰエンティティはＲＬＣ副階層によって提供されたサービスを用いる。ＰＤＣＰは論理チャネルのＤＣＣＨ、ＤＴＣＨ及びＳＴＣＨタイプ上にマッピングされたＳＲＢ、ＤＲＢ及びＳＬＲＢに用いられる。ＰＤＣＰは他の何のタイプの論理チャネルにも使われない。

パケットデータコンバージェンスプロトコルは、次の機能、つまり、ｉ）ＲＯＨＣプロトコルを用いるＩＰデータフローのヘッダー圧縮及び圧縮解除、ｉｉ）データの伝送（使用者平面又は制御平面）、ｉｉｉ）ＰＤＣＰ ＳＮの維持保守（ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）、ｉｖ）下位層の再確立時の上位層ＰＤＵの順次伝達（ｉｎ−ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｄｅｌｉｖｅｒｙ）、ｖ）ＲＬＣ ＡＭ上にマッピングされた無線ベアラに対する下位層の再確立時の下位層ＳＤＵの複製除去、ｖｉ）使用者平面データ及び制御平面データの暗号化及び暗号解読、ｖｉｉ）制御平面データの無欠性保障（ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）及び無欠性検証（ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、ｖｉｉｉ）ＲＮに対し、使用者平面データの無欠性保障及び無欠性検証、ｉｘ）タイマーに基づく廃棄、ｘ）複製廃棄を支援する。

図１６ａは制御平面ＳＲＢに対するデータを伝達するＰＤＣＰデータＰＤＵのフォーマットを示し、図１６ｂは１２ビットＳＮ長さが用いられるときのＰＤＣＰデータＰＤＵのフォーマットを示す。このフォーマットはＲＬＣ ＡＭ又はＲＬＣ ＵＭ上にマッピングされたＤＲＢからデータを伝達するＰＤＣＰデータＰＤＵのために適用可能である。図１６ｃは７ビットＳＮ長さが用いられるときのＰＤＣＰデータＰＤＵのフォーマットを示す図である。このフォーマットはＲＬＣ ＵＭ上にマッピングされたＤＲＢからデータを伝達するＰＤＣＰデータＰＤＵのために適用可能である。

ＰＤＣＰ ＰＤＵは長さにおいて整列されたバイト（すなわち、８ビットの倍数）であるビットストリングである。ビットストリングは最上位ビットが表の第１ラインの最左側ビットあり、最下位ビットが表の最後のライン上の最右側ビットである表によって表示され、より一般的に、ビットストリングは左側から右側にかつラインの判読順に読み出される。ＰＤＣＰ ＰＤＵ内のそれぞれのパラメータフィールドのビット順序は最左側ビット内の第１及び最上位ビット及び最右側ビット内の最後及び最下位ビットで表示される。

ＰＤＣＰ ＳＤＵは長さにおいて整列されたバイト（すなわち、８ビットの倍数）であるビットストリングである。圧縮又は圧縮解除されたＳＤＵは第１ビットからＰＤＣＰ ＰＤＵ内に含まれる。

ＰＤＣＰデータＰＤＵは、ｉ）ＰＤＣＰ ＳＤＵ ＳＮ、ｉｉ）圧縮解除されたＰＤＣＰ ＳＤＵを含む使用者平面データ、ｉｉｉ）圧縮されたＰＤＣＰ ＳＤＵを含む使用者平面データ、ｉｖ）制御平面データ又はｖ）ＳＲＢに対するＭＡＣ−Ｉフィールドを伝達するのに使われる。

ＰＤＣＰデータＰＤＵは、ｉ）どのＰＤＣＰ ＳＤＵが漏れたかかつどれがＰＤＣＰ再確立に従わないかを示すＰＤＣＰ状態報告、及びｉｉ）ヘッダー圧縮制御情報、例えば配置されたＲＯＨＣフィードバックを伝達するのに使われる。

図１６ａ〜図１６ｃに使用されたパラメータのビットは次のように解釈できる。最左側ビットストリングは第１及び最上位ビットであり、最右側ビットは最後及び最下位ビットである。他に言及がない限り、整数は無符号整数に対する標準バイナリーエンコーディングによってエンコードされる。

ａ）ＰＤＣＰ ＳＮ：ＰＤＣＰ ＳＮの長さは表１に示すように、５、７、１２又は１５ビットである。

ｂ）データ：データフィールドは圧縮解除されたＰＤＣＰ ＳＤＵ（使用者平面データ又は制御平面データ）又は圧縮されたＰＤＣＰ ＳＤＵ（使用者平面データのみ）を含む。

ｃ）ＭＡＣ−Ｉ：ＭＡＣ−Ｉの長さは３２ビットである。ＭＡＣ−Ｉフィールドは算出されたメッセージ確認コード（ｍｅｓｓａｇｅ ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ ｃｏｄｅ）を伝達する。無欠性が保障されない制御平面データに対しては、ＭＡＣ−Ｉフィールドが依然として存在し、０に設定されたパッディングビットでパッディングされなければならない。

ｄ）ＣＯＵＮＴ：ＣＯＵＮＴの長さは３２ビットである。暗号化及び無欠性のために、ＣＯＵＮＴ値が維持される。ＣＯＵＮＴ値はＨＦＮ及びＰＤＣＰ ＳＮで構成される。ＰＤＣＰ ＳＮの長さは上位層によって設定される。ＨＦＮ部分のビットサイズは３２−ＰＤＣＰ ＳＮの長さと同一である。

ｅ）Ｒ：Ｒの長さは１ビットである。このビットは０に設定された留保（ｒｅｓｅｒｖｅｄ）ビットである。留保ビットは受信機によって無視できる。

図１７はＳＬＲＢに対するＰＤＣＰデータＰＤＵのフォーマットを示す図である。

サイドリンク送信のために、送信端末は次の変更事項を有する過程に従うことができる。ｉ）Ｎｅｘｔ＿ＰＤＣＰ＿ＴＸ＿ＳＮ及びＴＸ＿ＨＦＮを維持するための要求事項が適用可能ではなく、ｉｉ）ＰＤＣＰ ＳＮ値が同じキーと一緒に再使用されないことを保障するＰＤＣＰ ＳＮを送信端末が決定し、ｉｉｉ）送信端末が（端末で同じＰＧＫ及びＰＧＫアイデンティティと一緒に以前に使われなかった）新たなＰＴＫアイデンティティを決定し、新たなＰＴＫは新たなＰＴＫアイデンティティを使うことになるＰＧＫキーから導出されることができ、ｉｖ）送信端末はＰＤＣＰ ＳＮから導出されたＣＯＵＮＴ及びＰＥＫで暗号化を行い、ｖ）送信端末がＩＰ ＰＤＵのみのためにヘッダー圧縮を行う。

サイドリンク受信のために、端末は次の変形を有する過程に従うことができる。ｉ）Ｎｅｘｔ＿ＰＤＣＰ＿ＲＸ＿ＳＮ及びＲＸ＿ＨＦＮを維持するための要求事項が適用可能ではなく、ｉｉ）受信端末が受信されたＰＤＣＰ ＳＮから導出されたＣＯＵＮＴ及びＰＥＫで暗号解読を行い、ｉｉｉ）端末がＩＰ ＰＤＵのみのためにヘッダー圧縮解除を行う。

図１７は１６ビットＳＮ長さが用いられるＳＬＲＢに対するＰＤＣＰデータＰＤＵのフォーマットを示す。ＳＬＲＢに対するＰＤＣＰデータＰＤＵはＰＤＣＰ ＳＤＵ ＳＮ、及びＰＧＫインデックス、ＰＴＫアイデンティティ、及びＳＬＲＢに対するＰｒｏＳｅ ＰＤＵタイプ、及び圧縮解除されたＰＤＣＰ ＳＤＵを含む使用者平面データ、又は圧縮されたＰＤＣＰ ＳＤＵを含む使用者平面データ、又は制御平面データ；及びＳＲＢに対するＭＡＣ−Ｉフィールドを伝達するのに使われる。

ＰｒｏＳｅの場合、暗号化機能は暗号化（ｃｉｐｈｅｒｉｎｇ）及び暗号解読（ｄｅｃｉｐｈｅｒｉｎｇ）を含み、ＰＤＣＰ内で行われる。使用者平面に対し、暗号化されたデータユニットはＰＤＣＰ ＰＤＵのデータ部分である。暗号化アルゴリズム及びＰＤＣＰエンティティによって使われるキーはＰｒｏＳｅキー管理機能によって構成され、暗号化方法が適用されなければならない。ＰｒｏＳｅ送信端末は暗号化が可能であるかを決定する。可能であれば、ＰＧＫインデックス及びＰＴＫ識別子を含む保安パラメータがＰＤＣＰ ＰＤＵヘッダーに含まれる。

送信端末が保安を担当するので、送信端末を暗号化ができるようにするとともに受信端末に知らせない場合、受信端末は送信端末でどのＰＤＣＰデータＰＤＵフォーマットが使われたか、つまり暗号化が可能であるかが分からない。

図１８は本発明の一実施例によるサイドリンク無線ベアラのための暗号化指示を示す図である。

本発明の一実施例によると、暗号化指示子はＰＣ５インターフェース（ＳＬＲＢ）を介して伝送されたそれぞれのＰＤＣＰデータＰＤＵに含まれる。ＰＤＣＰデータＰＤＵ内の暗号化指示子は該当ＰＤＣＰデータＰＤＵに暗号化が適用されたかを示す。

送信端末が上位階層からＰＤＣＰ ＳＤＵを受信する場合（Ｓ１８０１）、送信端末は受信したＰＤＣＰ ＳＤＵに暗号化を適用するかを決定する（Ｓ１８０３）。

送信端末が受信したＰＤＣＰ ＳＤＵに暗号化を適用することに決定した場合、端末はＰＤＣＰデータＰＤＵが暗号化されたことを示す指示子及び暗号化に使用されたパラメータを含むＰＤＣＰデータＰＤＵを生成する（Ｓ１８０５）。受信されたＰＤＣＰ ＳＤＵに暗号化が適用される場合、送信端末はＰＤＣＰ ＳＤＵの暗号化を行い、暗号化されたＰＤＣＰ ＳＤＵを含むフォーマットＡを使ってＰＤＣＰデータＰＤＵを生成する。

好ましくは、暗号化に使われるパラメータはＰＧＫインデックス、ＰＴＫ識別子、ＰＤＣＰ ＳＮなどである。

Ｓ１８０５段階の後、送信端末はＰＣ５インターフェースを介してフォーマットＡを使って生成されたＰＤＣＰデータＰＤＵを受信端末に送信する（Ｓ１８０７）。

受信端末がＰＣ５インターフェースを介して送信端末からフォーマットＡを使ったＰＤＣＰデータＰＤＵを受信する場合、受信端末は受信したＰＤＣＰデータＰＤＵに含まれた暗号化指示子に基づいて受信したＰＤＣＰデータＰＤＵ内のＰＤＣＰ ＳＤＵに暗号化が適用されたかを識別する。

好ましくは、暗号化指示子は暗号化指示子（Ｃｉｐｈｅｒｉｎｇ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ；ＣＩＮＤ）フィールド又はＳＤＵタイプフィールドによって使われる。

指示子がＣＩＮＤフィールドの場合、送信端末はデータに暗号化が適用されなかった場合はＣＩＮＤフィールドを０に設定し、データに暗号化が適用された場合は１に設定する。

指示子がＳＤＵタイプフィールドの場合、送信端末はＳＤＵタイプの値を下記の表２又は表３のように設定する。

暗号化指示子が受信したＰＤＣＰデータＰＤＵに含まれたＰＤＣＰ ＳＤＵに暗号化が適用されたことを指示すれば（例えば、ＣＩＮＤフィールドの値が１であるかあるいはＳＤＵタイプフィールドの値が表２の００１又は０１１）、受信端末はフォーマットＡを仮定する受信されたＰＤＣＰデータＰＤＵをパーシング（ｐａｒｓｉｎｇ）し、ＰＤＣＰデータＰＤＵに含まれた暗号化パラメータを用いてＰＤＣＰデータＰＤＵを暗号解読した後、ＰＤＣＰデータＰＤＵからＰＤＣＰ ＳＤＵを再組立する（Ｓ１８０９）。受信端末はＰＤＣＰデータＰＤＵがフォーマットＡ又は他のフォーマットによって使われたかが分からないから、暗号化指示子が受信したＰＤＣＰデータＰＤＵに含まれたＰＤＣＰ ＳＤＵに暗号化が適用されたことを示す場合、受信端末は受信したＰＤＣＰデータＰＤＵがフォーマットＡによって使われたと仮定する。

一方、送信端末が受信されたＰＤＣＰ ＳＤＵに暗号化を適用しないことに決定した場合、端末はＰＤＣＰデータＰＤＵが暗号化されなかったことを示す指示子を含むが暗号化に使われるパラメータは含まないＰＤＣＰデータＰＤＵを生成する（Ｓ１８１１）。受信されたＰＤＣＰ ＳＤＵに暗号化が適用されない場合、送信端末はＰＤＣＰ ＳＤＵに暗号化を行わず、非暗号化されたＰＤＣＰ ＳＤＵを含むフォーマットＢを使ってＰＤＣＰデータＰＤＵを生成する。

Ｓ１８１１段階の後、送信端末はフォーマットＢを用いて生成されたＰＤＣＰデータＰＤＵを、ＰＣ５インターフェースを介して受信端末に送信する（Ｓ１８１３）。暗号化指示子が受信されたＰＤＣＰデータＰＤＵに含まれたＰＤＣＰ ＳＤＵに暗号化が適用されなかったことを示す場合（例えば、ＣＩＮＤが０であるかあるいはＳＤＵタイプフィールドの値が表２の０００又は０１０）、受信端末はフォーマットＢを仮定する受信されたＰＤＣＰデータＰＤＵをパーシングし、ＰＤＣＰデータＰＤＵの暗号解読なしでＰＤＣＰデータＰＤＵからＰＤＣＰ ＳＤＵを再組立する（Ｓ１８１５）。

Ｓ１８０９又はＳ１８１５段階の後、受信端末は再組立されたＰＤＣＰ ＳＤＵをＰｒｏＳＥ上位階層に伝達する。

図１９ａ及び図１９ｂは本発明の一実施例によるサイドリンク無線ベアラに対する暗号化指示を示す例示図、図２０ａ及び図２０ｂは本発明の一実施例によるサイドリンク無線ベアラに対する暗号化指示の例示図である。

図１９ａ及び図１９ｂは暗号指示子としてＣＩＮＤを使うＰＤＣＰデータＰＤＵの例を示す。図１９ａはフォーマットＡの例示、図１９ｂはフォーマットＢの例示である。

図２０ａ及び図２０ｂは暗号化指示子としてＳＤＵタイプフィールドを使うＰＤＣＰデータＰＤＵに対する例示図である。図２０ａはフォーマットＡに対する例示であり、図２０ｂはフォーマットＢに対する例示である。

図２１は本発明の一実施例によるサイドリンク無線ベアラに対する暗号化指示を示すための図である。

この場合、送信端末は暗号化指示子の代わりに暗号化のためのパラメータを使い（Ｓ２１０１）、送信端末は受信されたＰＤＣＰ ＳＤＵに暗号化を適用するかを決定する（Ｓ２１０３）。

送信端末が受信されたＰＤＣＰ ＳＤＵ及び暗号化パラメータのための一つ以上のフィールドを含むＰＤＣＰ ＰＤＵヘッダーを含むＰＤＣＰデータＰＤＵを生成する場合、送信端末が受信されたＰＤＣＰ ＳＤＵに暗号化を適用することに決定すれば、暗号化パラメータのための一つ以上のフィールドはＰＤＣＰ ＳＤＵの暗号化に使われる値に設定される（Ｓ２１０５）。

受信されたＰＤＣＰ ＳＤＵに暗号化が適用されれば、送信端末はＰＤＣＰ ＳＤＵの暗号化を行い、暗号化されたＰＤＣＰ ＳＤＵを含むＰＤＣＰデータＰＤＵを生成する。ここで、暗号化パラメータのための一つ以上のフィールドはＰＤＣＰ ＳＤＵの暗号化のために使われる値に設定される。

Ｓ２１０５段階の後、送信端末は生成されたＰＤＣＰデータＰＤＵを、ＰＣ５インターフェースを介して受信端末に送信する（Ｓ２１０７）。

受信端末がＰＣ５インターフェースを介して送信端末からＰＤＣＰデータＰＤＵを受信するとき、暗号化パラメータのための一つ以上のフィールドが固定値とは異なる値に設定された場合、受信端末はＰＤＣＰデータＰＤＵの暗号解読の後にＰＤＣＰデータＰＤＵからＰＤＣＰ ＳＤＵを再組立する（Ｓ２１０９）。

好ましくは、暗号化パラメータのための一つ以上のフィールドはＰＧＫインデックス、ＰＴＫ識別子、ＰＤＣＰ ＳＮなどであってもよい。

好ましくは、固定値は‘０（ゼロ）’である。

一方、送信端末が受信されたＰＤＣＰ ＳＤＵに暗号化を適用しないことに決定した場合、受信されたＰＤＣＰ ＳＤＵ及び暗号化パラメータのための一つ以上のフィールドを含むＰＤＣＰ ＰＤＵヘッダーを含むＰＤＣＰデータＰＤＵを生成し、送信端末が受信されたＰＤＣＰ ＳＤＵに暗号化を適用しないことに決定した場合、暗号化パラメータのための一つ以上のフィールドは固定値に設定される（Ｓ２１１１）。

受信されたＰＤＣＰ ＳＤＵに暗号化が適用されない場合、送信端末はＰＤＣＰ ＳＤＵの暗号化を行わなく、暗号解読されたＰＤＣＰ ＳＤＵを含むＰＤＣＰデータＰＤＵを生成する。ここで、暗号化パラメータのための一つ以上のフィールドは固定値に設定される。

好ましくは、暗号化パラメータのための一つ以上のフィールドはＰＧＫインデックス、ＰＴＫ識別子、ＰＤＣＰ ＳＮなどであってもよい。

好ましくは、固定値は‘０（ゼロ）’である。

Ｓ２１１１段階の後、送信端末はＰＣ５インターフェースを介して生成されたＰＤＣＰデータＰＤＵを受信端末に送信する（Ｓ２１１３）。

受信端末がＰＣ５インターフェースを介して送信端末からＰＤＣＰデータＰＤＵを受信するとき、暗号化パラメータのための一つ以上のフィールドが固定値に設定された場合、受信端末はＰＤＣＰデータＰＤＵの暗号解読なしでＰＤＣＰデータＰＤＵからＰＤＣＰ ＳＤＵを再組立する（Ｓ２１１５）。

Ｓ２１０９段階又はＳ２１０９段階の後、受信端末は再組立されたＰＤＣＰ ＳＤＵをＰｒｏＳｅ上位階層に伝達することができる。

図２２ａ及び図２２ｂは本発明の一実施例によるサイドリンク無線ベアラに対する暗号化指示を示すための例示図である。

図２２ａは固定値とは異なる値に設定された暗号化パラメータのための一つ以上のフィールドを含むＰＤＣＰデータＰＤＵの例示であり、図２２ｂは固定値に設定された暗号化パラメータのための一つ以上のフィールドを含むＰＤＣＰデータＰＤＵの例示である。例えば、暗号化が設定されなければ、ＰＧＫインデックス、ＰＴＫ識別子、ＰＤＣＰ ＳＮはＰＤＣＰ ＰＤＵヘッダーで“０”に設定されることができる。若しくは、暗号化が設定されれば、ＰＧＫインデックス、ＰＴＫ識別子、ＰＤＣＰ ＳＮはＰＤＣＰ ＰＤＵヘッダーで“０”に設定されることができる。

表４はＰＤＣＰ ＳＮの例を示す。ＰＤＣＰ ＳＮの長さは５、７、１２、１５又は１６ビットである。ＳＬＲＢに対し、データに暗号化が適用されれば、送信端末はＰＤＣＰ ＳＮを１６に設定する。例えば、データに暗号化が適用されなければ、送信端末はＰＧＫインデックス及びＰＴＫインデックスを‘０’に設定する。

以上で説明した実施例は本発明の構成要素及び特徴が所定の形態に結合されたものである。それぞれの構成要素又は特徴は他の明示的言及がない限り選択的なものとして考慮されなければならない。それぞれの構成要素又は特徴は他の構成要素又は特徴と結合されない形態に実施可能である。また、一部の構成要素及び／又は特徴を結合して本発明の実施例を構成することも可能である。本発明の実施例で説明する動作の順序は変更可能である。ある実施例の一部の構成又は特徴は他の実施例に含まれることができ、あるいは他の実施例の対応する構成又は特徴に入れ替えられることができる。特許請求範囲で明示的な引用関係がない請求項を結合して実施例を構成するかあるいは出願後の補正によって新たな請求項として含ませることができるのは明らかである。

本発明の実施例において、基地局（ＢＳ）によって行われるものとして説明された特定の動作は上位ノードのＢＳによって遂行されることもできる。すなわち、ＢＳを含む複数のネットワークノードで、ＭＳとの通信のために行われる多様な動作が基地局によって遂行されるか基地局以外の他のネットワークノードによって遂行されることができるのは明らかである。‘ｅＮＢ’という用語は‘固定局（ｆｉｘｅｄ ｓｔａｔｉｏｎ）’、‘ＮｏｄｅＢ、‘基地局（ＢＳ）’、アクセスポイントなどに取り替えられることもできる。

前述した実施例は、例えばハードウェア、ファームウエア、ソフトウェア又はそれらの組合せなどの多様な手段によって具現されることもできる。

ハードウェア設定において、本発明の実施例による方法は、一つ以上のＡＳＩＣｓ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、ＤＳＰｓ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ）、ＤＳＰＤｓ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＰＬＤｓ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＦＰＧＡｓ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙｓ）、プロセッサ、コントローラー、マイクロコントローラー、マイクロプロセッサなどによって具現可能である。

ファームウエア又はソフトウェアによる具現の場合、本発明の実施例による方法は、以上で説明した機能又は動作を行うモジュール、手順又は関数などの形態に具現されることができる。ソフトウェアコードはメモリユニットに記憶され、プロセッサによって駆動されることができる。前記メモリユニットは前記プロセッサの内部又は外部に位置し、既に知られた多様な手段によって前記プロセッサとデータを取り交わすことができる。

本発明は本発明の特徴を逸脱しない範疇内で他の特定の形態に具体化されることができるのは当業者に明らかである。したがって、前記詳細な説明は全ての面で制限的に解釈されてはいけなく、例示的なものとして考慮しなければならない。本発明の範囲は添付の請求範囲の合理的解釈によって決まらなければならなく、本発明の等価的範囲内の全ての変更は本発明の範囲に含まれる。

上述した方法は３ＧＰＰ ＬＴＥシステムに適用される例示を中心に説明したが、本発明は３ＧＰＰ ＬＴＥシステムだけではなく多様な無線通信システムに適用可能である。

Claims (7)

1. 無線通信システムにおいて１以上の他の端末（ＵＥ）と直接通信するように構成された端末のための方法であって、
   パケットデータコンバージェンスプロトコル（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃ ｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ；ＰＤＣＰ）サービスデータユニット（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ；ＳＤＵ）を上位層から受信する段階と、
   前記受信したＰＤＣＰ ＳＤＵに暗号化を適用するかを決定する段階と、
   前記受信したＰＤＣＰ ＳＤＵと、プローズ グループ キー（Ｐｒｏｓｅ Ｇｒｏｕｐ Ｋｅｙ：ＰＧＫ）インデックスフィールド、プローズ トラフィック キー（Ｐｒｏｓｅ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｋｅｙ：ＰＴＫ）アイデンティティフィールド及びＰＤＣＰ シークエンス ナンバー（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｎｕｍｂｅｒ：ＳＮ）フィールドを含むＰＤＣＰ ＰＤＵヘッダーとを含むＰＤＣＰデータプロトコルデータユニット（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ；ＰＤＵ）を生成する段階と、
   ＰＣ５インターフェースを介して前記一つ以上の他の端末に前記ＰＤＣＰデータＰＤＵを送信する段階を含み、
   前記受信したＰＤＣＰ ＳＤＵに暗号化が適用されない時、前記ＰＧＫインデックスフィールドと、前記ＰＴＫアイデンティティフィールドと、前記ＰＤＣＰ ＳＮフィールドは固定値に設定され、
   前記受信したＰＤＣＰ ＳＤＵに暗号化が適用される時、前記ＰＧＫインデックスフィールドと、前記ＰＴＫアイデンティティフィールドと、前記ＰＤＣＰ ＳＮフィールドは前記ＰＤＣＰ ＳＤＵを暗号化するために使われる値に設定される、方法。
2. 前記受信したＰＤＣＰ ＳＤＵに暗号化が適用されない時、前記ＰＧＫインデックスフィールドと、前記ＰＴＫアイデンティティフィールドはゼロに設定される、請求項１に記載の方法。
3. 前記受信したＰＤＣＰ ＳＤＵに暗号化が適用されない時、前記ＰＤＣＰ ＳＮフィールドはゼロに設定される、請求項２に記載の方法。
4. 無線通信システムにおいて動作する端末のための方法であって、
   ＰＣ５インターフェースを介してピア（ｐｅｅｒ）端末からパケットデータコンバージェンスプロトコル（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ；ＰＤＣＰ）データプロトコルデータユニット（ＰＤＵ；Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）を受信する段階であって、前記ＰＤＣＰデータＰＤＵはＰＤＣＰサービスデータユニット（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ；ＳＤＵ）と、プローズ グループ キー（Ｐｒｏｓｅ Ｇｒｏｕｐ Ｋｅｙ：ＰＧＫ）インデックスフィールド、プローズ トラフィック キー（Ｐｒｏｓｅ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｋｅｙ：ＰＴＫ）アイデンティティフィールド及びＰＤＣＰ シークエンス ナンバー（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｎｕｍｂｅｒ：ＳＮ）フィールドを含むＰＤＣＰ ＰＤＵヘッダーとを含む、段階と、
   前記ＰＧＫインデックスフィールドと、前記ＰＴＫアイデンティティフィールドと、前記ＰＤＣＰ ＳＮフィールドに従って、前記ＰＤＣＰデータＰＤＵに暗号解読（ｄｅｃｉｐｈｅｒｉｎｇ）を適用するかを決定する段階と、
   前記ＰＧＫインデックスフィールドと、前記ＰＴＫアイデンティティフィールドと、前記ＰＤＣＰ ＳＮフィールドが固定値に設定される時、前記ＰＤＣＰデータＰＤＵの暗号解読をせずに前記ＰＤＣＰデータＰＤＵから前記ＰＤＣＰ ＳＤＵを再組立する段階と、
   前記ＰＧＫインデックスフィールドと、前記ＰＴＫアイデンティティフィールドと、前記ＰＤＣＰ ＳＮフィールドが前記固定値とは異なる値に設定される時、前記ＰＤＣＰデータＰＤＵを暗号解読した後、前記ＰＤＣＰデータＰＤＵから前記ＰＤＣＰ ＳＤＵを再組立する段階を含む、方法。
5. 前記受信したＰＤＣＰ ＳＤＵに暗号化が適用されない時、前記ＰＧＫインデックスフィールドと、前記ＰＴＫアイデンティティフィールドはゼロに設定される、請求項４に記載の方法。
6. 前記受信したＰＤＣＰ ＳＤＵに暗号化が適用されない時、前記ＰＤＣＰ ＳＮフィールドはゼロに設定される、請求項５に記載の方法。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法を行うのに適した通信装置。

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