WO2015170767A1 - 移動通信システム、ユーザ端末及びプロセッサ - Google Patents

移動通信システム、ユーザ端末及びプロセッサ Download PDF

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直久 松本
憲由 福田
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    • HELECTRICITY
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    • H04W8/00Network data management
    • H04W8/005Discovery of network devices, e.g. terminals
    • HELECTRICITY
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    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00Local resource management
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W92/00Interfaces specially adapted for wireless communication networks
    • H04W92/16Interfaces between hierarchically similar devices
    • H04W92/18Interfaces between hierarchically similar devices between terminal devices

Definitions

  • the present application relates to a mobile communication system, a user terminal, and a processor that support D2D communication that is direct communication between terminals.
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • D2D Device to Device
  • the D2D proximity service (D2D ProSe) is a service that enables direct terminal-to-terminal communication within a synchronous cluster composed of a plurality of synchronized user terminals.
  • the D2D proximity service includes a D2D discovery procedure (Discovery) for discovering a nearby terminal and D2D communication (Communication) which is direct inter-terminal communication.
  • the D2D discovery procedure includes a first discovery method (Type 1 discovery) in which radio resources that are not uniquely allocated to the UE 100 are used for transmission of Discovery signals, and radio resources that are uniquely allocated to each UE 100 are Discovery signals. There is a second discovery method (Type 2 discovery) that is used for transmission.
  • Type 1 discovery a first discovery method in which radio resources that are not uniquely allocated to the UE 100 are used for transmission of Discovery signals, and radio resources that are uniquely allocated to each UE 100 are Discovery signals.
  • the discovery resource pool in which the first discovery resource and the second discovery resource are arranged is provided in a frequency band for uplink cellular communication.
  • an object of the present application is to make it possible to appropriately arrange a discovery resource pool provided in a frequency band for uplink cellular communication.
  • a discovery resource pool in which discovery resources for a D2D discovery procedure for discovering nearby terminals are arranged is provided in a frequency band for uplink cellular communication.
  • a first discovery resource pool in which a first discovery resource that is not uniquely assigned to a user terminal is arranged and a second discovery resource that is uniquely assigned to each user terminal is arranged in a second And a discovery resource pool.
  • the first discovery resource pool and the second discovery resource pool are alternately arranged in the time direction at a time interval shorter than the retransmission interval of the uplink cellular communication.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of an LTE system according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram of the UE according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram of the eNB according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a protocol stack diagram according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a configuration diagram of a radio frame according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the discovery resource pool according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the discovery resource pool (part 1) according to the supplementary notes.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the discovery resource pool (part 2) according to the supplementary notes.
  • a discovery resource pool in which discovery resources for a D2D discovery procedure for discovering neighboring terminals are arranged in a frequency band for uplink cellular communication.
  • a first discovery resource pool in which a first discovery resource that is not uniquely assigned to a user terminal is arranged, and a second discovery resource that is uniquely assigned to each user terminal is arranged in a second.
  • a discovery resource pool in which The first discovery resource pool and the second discovery resource pool are alternately arranged in the time direction at a time interval shorter than the retransmission interval of the uplink cellular communication.
  • the discovery resource pool and the radio resource area for uplink cellular communication are alternately arranged in the time direction.
  • the user terminal includes a control unit that performs a D2D discovery procedure using a discovery resource for a D2D discovery procedure for discovering a neighboring terminal.
  • a discovery resource pool in which the discovery resources are arranged is provided in a frequency band for uplink cellular communication.
  • a first discovery resource pool in which a first discovery resource that is not uniquely assigned to a user terminal is arranged, and a second discovery resource that is uniquely assigned to each user terminal is arranged in a second.
  • a discovery resource pool is alternately arranged in the time direction at a time interval shorter than the retransmission interval of the uplink cellular communication.
  • the processor is provided in a user terminal.
  • the processor executes a process of performing the D2D discovery procedure using the discovery resource for the D2D discovery procedure for discovering the neighboring terminal.
  • a discovery resource pool in which the discovery resources are arranged is provided in a frequency band for uplink cellular communication.
  • a first discovery resource pool in which a first discovery resource that is not uniquely assigned to a user terminal is arranged, and a second discovery resource that is uniquely assigned to each user terminal is arranged in a second.
  • a discovery resource pool is alternately arranged in the time direction at a time interval shorter than the retransmission interval of the uplink cellular communication.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of an LTE system according to the embodiment.
  • the LTE system according to the embodiment includes a UE (User Equipment) 100, an E-UTRAN (Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network) 10, and an EPC (Evolved Packet Core) 20.
  • UE User Equipment
  • E-UTRAN Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network
  • EPC Evolved Packet Core
  • the UE 100 corresponds to a user terminal.
  • the UE 100 is a mobile communication device, and performs wireless communication with a connection destination cell (serving cell).
  • the configuration of the UE 100 will be described later.
  • the E-UTRAN 10 corresponds to a radio access network.
  • the E-UTRAN 10 includes an eNB 200 (evolved Node-B).
  • the eNB 200 corresponds to a base station.
  • the eNB 200 is connected to each other via the X2 interface. The configuration of the eNB 200 will be described later.
  • 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.
  • the eNB 200 has a radio resource management (RRM) function, a user data routing function, a measurement control function for mobility control / scheduling, and the like.
  • RRM radio resource management
  • 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 EPC 20 corresponds to a core network.
  • the E-UTRAN 10 and the EPC 20 constitute an LTE system network (LTE network).
  • the EPC 20 includes an MME (Mobility Management Entity) / S-GW (Serving-Gateway) 300.
  • the MME performs various mobility controls for the UE 100.
  • the S-GW controls user data transfer.
  • the MME / S-GW 300 is connected to the eNB 200 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 corresponds to a storage unit
  • the processor 160 corresponds to 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 'that constitutes the control unit.
  • the antenna 101 and the wireless transceiver 110 are used for transmitting and receiving wireless signals.
  • the radio transceiver 110 converts the baseband signal (transmission 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 (received 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 may be integrated with the processor 240, and this set (that is, a chip set) may be used as the processor 240 'that constitutes the control unit.
  • the antenna 201 and the wireless transceiver 210 are used for transmitting and receiving wireless signals.
  • the radio transceiver 210 converts the baseband signal (transmission signal) output from the processor 240 into a radio 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 (received 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 the first to third layers of the OSI reference model, and the first layer is a physical (PHY) layer.
  • the second layer includes a MAC (Medium Access Control) layer, an RLC (Radio Link Control) layer, and a PDCP (Packet Data Convergence Protocol) layer.
  • the third layer includes an RRC (Radio Resource Control) layer.
  • the physical layer performs encoding / decoding, modulation / demodulation, antenna mapping / demapping, and resource mapping / demapping. Between the physical layer of UE100 and the physical layer of eNB200, user data and a control signal are transmitted via a physical channel.
  • the MAC layer performs data priority control, retransmission processing by hybrid ARQ (HARQ), and the like. Between the MAC layer of the UE 100 and the MAC layer of the eNB 200, user data and control signals are transmitted via a transport channel.
  • the MAC layer of the eNB 200 includes a scheduler that determines (schedules) uplink / downlink transport formats (transport block size, modulation / coding scheme) and resource blocks allocated to the UE 100.
  • the RLC layer transmits data to the RLC layer on the receiving side using the functions of the MAC layer and the physical layer. Between the RLC layer of the UE 100 and the RLC layer of the eNB 200, user data and control signals are transmitted via a logical channel.
  • the PDCP layer performs header compression / decompression and encryption / decryption.
  • the RRC layer is defined only in the control plane that handles control signals. Control signals (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 connection When there is a connection (RRC connection) between the RRC of the UE 100 and the RRC of the eNB 200, the UE 100 is in the RRC connected state, and otherwise, the UE 100 is in the 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 Multiple Access
  • SC-FDMA Single Carrier Frequency Multiple Access
  • the radio frame is composed of 10 subframes arranged in the time direction.
  • 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.
  • Each resource block includes a plurality of subcarriers in the frequency direction.
  • a resource element is composed of one subcarrier and one symbol.
  • frequency resources are configured by resource blocks
  • time resources are configured by subframes (or slots).
  • D2D proximity service In the following, the D2D proximity service will be described.
  • the LTE system according to the embodiment supports D2D proximity service.
  • the D2D proximity service is described in Non-Patent Document 1, but an outline thereof will be described here.
  • the D2D proximity service (D2D ProSe) is a service that enables direct UE-to-UE communication within a synchronized cluster composed of a plurality of synchronized UEs 100.
  • the D2D proximity service includes a D2D discovery procedure (Discovery) for discovering a nearby UE and D2D communication (Communication) which is direct UE-to-UE communication.
  • D2D communication is also referred to as direct communication.
  • a scenario in which all the UEs 100 forming the synchronous cluster are located in the cell coverage is referred to as “in coverage”.
  • a scenario in which all UEs 100 forming a synchronous cluster are located outside cell coverage is referred to as “out of coverage”.
  • a scenario in which some UEs 100 in the synchronization cluster are located within the cell coverage and the remaining UEs 100 are located outside the cell coverage is referred to as “partial coverage”.
  • the eNB 200 becomes the D2D synchronization source.
  • the D2D asynchronous source synchronizes with the D2D synchronous source without transmitting the D2D synchronous signal.
  • the eNB 200 that is the D2D synchronization source transmits D2D resource information indicating radio resources that can be used for the D2D proximity service by a broadcast signal.
  • the D2D resource information includes, for example, information indicating radio resources that can be used for the D2D discovery procedure (Discovery resource information) and information indicating radio resources that can be used for D2D communication (communication resource information).
  • the UE 100 that is the D2D asynchronous source performs the D2D discovery procedure and D2D communication based on the D2D resource information received from the eNB 200.
  • the UE 100 becomes a D2D synchronization source. Outside the coverage, the UE 100 that is the D2D synchronization source transmits D2D resource information indicating radio resources that can be used for the D2D proximity service using, for example, a D2D synchronization signal.
  • the D2D synchronization signal is a signal transmitted in the D2D synchronization procedure for establishing the synchronization between terminals.
  • the D2D synchronization signal includes D2DSS and a physical D2D synchronization channel (PD2DSCH).
  • D2DSS is a signal that provides a time / frequency synchronization reference.
  • PD2DSCH is a physical channel that carries more information than D2DSS.
  • the PD2DSCH carries the above-described D2D resource information (Discovery resource information, Communication resource information). Alternatively, PD2DSCH may be unnecessary by associating D2D resource information with D2DSS.
  • a discovery signal (hereinafter, a Discovery signal) for discovering a nearby terminal is transmitted.
  • a method of D2D discovery procedure a first discovery method (Type 1 discovery) in which radio resources that are not uniquely allocated to the UE 100 are used for transmission of Discovery signals, and radio resources that are uniquely allocated to each UE 100 are included in the Discovery signal.
  • a second discovery method (Type 2 discovery) used for transmission.
  • a radio resource individually assigned for each transmission of the Discovery signal or a radio resource assigned semi-persistently is used.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the discovery resource pool.
  • the Discovery resource pool is provided in a frequency band for uplink cellular communication (WAN UL).
  • the Discovery resource pool includes a first Discovery resource pool used for the first discovery method and a second Discovery resource pool used for the second discovery method.
  • the first Discovery resource pool and the second Discovery resource pool are alternately arranged in the time direction at a time interval shorter than the retransmission interval of uplink cellular communication (for example, 8 subframe intervals).
  • a time interval shorter than the retransmission interval of uplink cellular communication for example, 8 subframe intervals.
  • the first Discovery resource pool and the second Discovery resource pool do not overlap in the time direction, for example, the problem that the Discovery signal cannot be transmitted and received at the same time (so-called Half-duplex problem). Can be avoided.
  • the width in the time direction of each of the first Discovery resource pool and the second Discovery resource pool is one subframe.
  • each of the first Discovery resource pool and the second Discovery resource pool is arranged every three subframes.
  • the first Discovery resource pool is arranged at a position where the subframe number is 0, 3, 6, 9, 12, or the like.
  • the second Discovery resource pool is arranged at positions where the subframe numbers are 1, 4, 7, 10, 13, and the like.
  • the first Discovery resource pool is arranged first and the second Discovery resource pool is arranged later, but the reverse may be possible.
  • the arrangement of the first Discovery resource pool and the second Discovery resource pool may be different depending on the cell.
  • the period in the time direction of the first Discovery resource pool may be different from the period in the time direction of the second Discovery resource pool at least for a certain period.
  • the width in the time direction of the uplink cellular resource area where the radio resource candidates for uplink cellular communication are arranged is one subframe. Further, the uplink cellular resource region is arranged every three subframes. Specifically, the uplink cellular resource region is arranged at a position where the subframe number is 2, 5, 8, 11, 14, or the like. Therefore, the uplink cellular resource region and the Discovery resource pool (specifically, the first Discovery resource pool and the second Discovery resource pool) are alternately arranged in the time direction. Thereby, it can avoid that UE100 cannot perform either an upstream cellular communication or D2D discovery procedure for a long time.
  • the LTE system has been described as an example of the mobile communication system.
  • the embodiment is not limited to the LTE system, and the content of the present application may be applied to a system other than the LTE system.
  • Multiplexing of D2D discovery resource pool and WAN UL includes, for example, half-duplex constellation, in-band emission caused effects, UL throughput effects, and UL delay effects. There are some problems. As shown in FIG. 7, the first discovery method (Type 1 discovery), the second discovery method (Type 2 discovery), and the WAN UL are the TDM method due to the effects of half-duplex problem and in-band emission. Should be multiplexed.
  • ⁇ Proposal 1 The first discovery method, the second discovery method, and WAN UL should be TDM.
  • the WLAN UL resource should be inserted between the first and second discovery scheme regions as shown in FIG. D2D discovery resource restrictions should be specified and WAN UL allocation should be an eNB implementation.
  • FIG. 6 is an example of the first discovery method, the second discovery method, and WAN UL multiplexing in consideration of time diversity gain.
  • the discovery resource pool provided in the frequency band for uplink cellular communication can be appropriately arranged, which is useful in the mobile communication field. is there.

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Abstract

 本実施形態に係る移動通信システムでは、近傍端末を発見するためのD2D発見手順用の発見リソースが配置される発見リソースプールが、上りリンクのセルラ通信用の周波数帯に設けられている。前記発見リソースプールは、ユーザ端末に固有に割り当てられない第1の発見リソースが配置される第1の発見リソースプールと、ユーザ端末毎に固有に割り当てられる第2の発見リソースが配置される第2の発見リソースプールと、を含む。前記第1の発見リソースプールと前記第2の発見リソースプールとは、前記上りセルラ通信の再送間隔よりも短い時間間隔で、時間方向において交互に配置される。

Description

移動通信システム、ユーザ端末及びプロセッサ
 本出願は、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、ユーザ端末及びプロセッサに関する。
 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)近傍サービスの導入が検討されている(非特許文献1参照)。
 D2D近傍サービス(D2D ProSe)は、同期がとられた複数のユーザ端末からなる同期クラスタ内で直接的な端末間通信を可能とするサービスである。D2D近傍サービスは、近傍端末を発見するためのD2D発見手順(Discovery)と、直接的な端末間通信であるD2D通信(Communication)と、を含む。
 D2D発見手順の方式には、UE100に固有に割り当てられない無線リソースがDiscovery信号の送信に使用される第1の発見方式(Type 1 discovery)と、UE100毎に固有に割り当てられる無線リソースがDiscovery信号の送信に使用される第2の発見方式(Type 2 discovery)とがある。
3GPP技術報告書 「TR 36.843 V12.0.1」 2014年3月27日
 ここで、第1の発見リソース及び第2の発見リソースが配置される発見リソースプールは、上りリンクのセルラ通信用の周波数帯域に設けられることが想定される。
 しかしながら、現状では、上りリンクのセルラ通信用の周波数帯域に、発見リソースプールをどのように配置するかについて決定されておらず、発見リソースプールを適切な配置が求められている。
 そこで、本出願は、上りリンクのセルラ通信用の周波数帯域に設けられる発見リソースプールを適切に配置可能とすることを目的とする。
 一実施形態に係る移動通信システムでは、近傍端末を発見するためのD2D発見手順用の発見リソースが配置される発見リソースプールが、上りリンクのセルラ通信用の周波数帯に設けられている。前記発見リソースプールは、ユーザ端末に固有に割り当てられない第1の発見リソースが配置される第1の発見リソースプールと、ユーザ端末毎に固有に割り当てられる第2の発見リソースが配置される第2の発見リソースプールと、を含む。前記第1の発見リソースプールと前記第2の発見リソースプールとは、前記上りセルラ通信の再送間隔よりも短い時間間隔で、時間方向において交互に配置される。
図1は、実施形態に係るLTEシステムの構成図である。 図2は、実施形態に係るUEのブロック図である。 図3は、実施形態に係るeNBのブロック図である。 図4は、実施形態に係るプロトコルスタック図である。 図5は、実施形態に係る無線フレームの構成図である。 図6は、実施形態に係る発見リソースプールを説明するための図である。 図7は、付記に係る発見リソースプール(その1)を説明するための図である。 図8は、付記に係る発見リソースプール(その2)を説明するための図である。
 [実施形態の概要]
 実施形態に係る移動通信システムでは、近傍端末を発見するためのD2D発見手順用の発見リソースが配置される発見リソースプールが、上りリンクのセルラ通信用の周波数帯に設けられている。前記発見リソースプールは、ユーザ端末に固有に割り当てられない第1の発見リソースが配置される第1の発見リソースプールと、ユーザ端末毎に固有に割り当てられる第2の発見リソースが配置される第2の発見リソースプールと、を含む。前記第1の発見リソースプールと前記第2の発見リソースプールとは、前記上りセルラ通信の再送間隔よりも短い時間間隔で、時間方向において交互に配置される。
 実施形態では、前記発見リソースプールと、上りリンクのセルラ通信用の無線リソース領域とが、時間方向において交互に配置される。
 実施形態に係るユーザ端末は、近傍端末を発見するためのD2D発見手順用の発見リソースを用いて、D2D発見手順を行う制御部を備える。前記発見リソースが配置される発見リソースプールが、上りリンクのセルラ通信用の周波数帯に設けられている。前記発見リソースプールは、ユーザ端末に固有に割り当てられない第1の発見リソースが配置される第1の発見リソースプールと、ユーザ端末毎に固有に割り当てられる第2の発見リソースが配置される第2の発見リソースプールと、を含む。前記第1の発見リソースプールと前記第2の発見リソースプールとは、前記上りセルラ通信の再送間隔よりも短い時間間隔で、時間方向において交互に配置される。
 実施形態に係るプロセッサは、ユーザ端末に備えられる。当該プロセッサは、近傍端末を発見するためのD2D発見手順用の発見リソースを用いて、D2D発見手順を行う処理を実行する。前記発見リソースが配置される発見リソースプールが、上りリンクのセルラ通信用の周波数帯に設けられている。前記発見リソースプールは、ユーザ端末に固有に割り当てられない第1の発見リソースが配置される第1の発見リソースプールと、ユーザ端末毎に固有に割り当てられる第2の発見リソースが配置される第2の発見リソースプールと、を含む。前記第1の発見リソースプールと前記第2の発見リソースプールとは、前記上りセルラ通信の再送間隔よりも短い時間間隔で、時間方向において交互に配置される。
 [実施形態]
 以下において、本出願の内容をLTEシステムに適用する場合の実施形態を説明する。
 (システム構成)
 図1は、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、実施形態に係るLTEシステムは、UE(User Equipment)100、E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network)10、及びEPC(Evolved Packet Core)20を備える。
 UE100は、ユーザ端末に相当する。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の構成については後述する。
 E-UTRAN10は、無線アクセスネットワークに相当する。E-UTRAN10は、eNB200(evolved Node-B)を含む。eNB200は、基地局に相当する。eNB200は、X2インターフェイスを介して相互に接続される。eNB200の構成については後述する。
 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。eNB200は、無線リソース管理(RRM)機能、ユーザデータのルーティング機能、モビリティ制御・スケジューリングのための測定制御機能などを有する。「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。
 EPC20は、コアネットワークに相当する。E-UTRAN10及びEPC20によりLTEシステムのネットワーク(LTEネットワーク)が構成される。EPC20は、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などを行う。S-GWは、ユーザデータの転送制御を行う。MME/S-GW300は、S1インターフェイスを介してeNB200と接続される。
 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、無線送受信機110、ユーザインターフェイス120、GNSS(Global Navigation Satellite System)受信機130、バッテリ140、メモリ150、及びプロセッサ160を備える。メモリ150は記憶部に相当し、プロセッサ160は制御部に相当する。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、制御部を構成するプロセッサ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。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(送信信号)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(受信信号)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により実行されるプログラム、及びプロセッサ160による処理に使用される情報を記憶する。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、無線送受信機210、ネットワークインターフェイス220、メモリ230、及びプロセッサ240を備える。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、制御部を構成するプロセッサ240’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。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(送信信号)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(受信信号)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により実行されるプログラム、及びプロセッサ240による処理に使用される情報を記憶する。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参照モデルの第1層乃至第3層に区分されており、第1層は物理(PHY)層である。第2層は、MAC(Medium Access Control)層、RLC(Radio Link Control)層、及びPDCP(Packet Data Convergence Protocol)層を含む。第3層は、RRC(Radio Resource Control)層を含む。
 物理層は、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の物理層とeNB200の物理層との間では、物理チャネルを介してユーザデータ及び制御信号が伝送される。
 MAC層は、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層とeNB200のMAC層との間では、トランスポートチャネルを介してユーザデータ及び制御信号が伝送される。eNB200のMAC層は、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)、UE100への割当リソースブロックを決定(スケジューリング)するスケジューラを含む。
 RLC層は、MAC層及び物理層の機能を利用してデータを受信側のRLC層に伝送する。UE100のRLC層とeNB200のRLC層との間では、論理チャネルを介してユーザデータ及び制御信号が伝送される。
 PDCP層は、ヘッダ圧縮・伸張、及び暗号化・復号化を行う。
 RRC層は、制御信号を取り扱う制御プレーンでのみ定義される。UE100のRRC層とeNB200のRRC層との間では、各種設定のための制御信号(RRCメッセージ)が伝送される。RRC層は、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との間に接続(RRC接続)がある場合、UE100はRRCコネクティッド状態であり、そうでない場合、UE100はRRCアイドル状態である。
 RRC層の上位に位置するNAS(Non-Access Stratum)層は、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(DL)にはOFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)、上りリンク(UL)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る。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。各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。1つのサブキャリア及び1つのシンボルによりリソースエレメントが構成される。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構成され、時間リソースはサブフレーム(又はスロット)により構成される。
 (D2D近傍サービス)
 以下において、D2D近傍サービスについて説明する。実施形態に係るLTEシステムは、D2D近傍サービスをサポートする。D2D近傍サービスについては非特許文献1に記載されているが、ここではその概要を説明する。
 D2D近傍サービス(D2D ProSe)は、同期がとられた複数のUE100からなる同期クラスタ内で直接的なUE間通信を可能とするサービスである。D2D近傍サービスは、近傍UEを発見するD2D発見手順(Discovery)と、直接的なUE間通信であるD2D通信(Communication)と、を含む。D2D通信は、Direct communicationとも称される。
 同期クラスタを形成する全UE100がセルカバレッジ内に位置するシナリオを「カバレッジ内(In coverage)」という。同期クラスタを形成する全UE100がセルカバレッジ外に位置するシナリオを「カバレッジ外(Out of coverage)」という。同期クラスタのうち一部のUE100がセルカバレッジ内に位置し、残りのUE100がセルカバレッジ外に位置するシナリオを「部分的カバレッジ(Partial coverage)」という。
 カバレッジ内では、例えばeNB200がD2D同期元となる。D2D非同期元は、D2D同期信号を送信せずにD2D同期元に同期する。D2D同期元であるeNB200は、D2D近傍サービスに使用可能な無線リソースを示すD2Dリソース情報を、ブロードキャスト信号により送信する。D2Dリソース情報は、例えば、D2D発見手順に使用可能な無線リソースを示す情報(Discoveryリソース情報)及びD2D通信に使用可能な無線リソースを示す情報(Communicationリソース情報)を含む。D2D非同期元であるUE100は、eNB200から受信するD2Dリソース情報に基づいて、D2D発見手順及びD2D通信を行う。
 カバレッジ外又は部分的カバレッジでは、例えばUE100がD2D同期元となる。カバレッジ外では、D2D同期元であるUE100は、D2D近傍サービスに使用可能な無線リソースを示すD2Dリソース情報を、例えばD2D同期信号により送信する。D2D同期信号は、端末間同期を確立するD2D同期手順において送信される信号である。D2D同期信号は、D2DSS及び物理D2D同期チャネル(PD2DSCH)を含む。D2DSSは、時間・周波数の同期基準を提供する信号である。PD2DSCHは、D2DSSよりも多くの情報を運搬する物理チャネルである。PD2DSCHは、上述したD2Dリソース情報(Discoveryリソース情報、Communicationリソース情報)を運搬する。或いは、D2DSSにD2Dリソース情報を関連付けることにより、PD2DSCHを不要としてもよい。
 D2D発見手順では、近傍端末を発見するための発見信号(以下、Discovery信号)が送信される。D2D発見手順の方式として、UE100に固有に割り当てられない無線リソースがDiscovery信号の送信に使用される第1の発見方式(Type 1 discovery)と、UE100毎に固有に割り当てられる無線リソースがDiscovery信号の送信に使用される第2の発見方式(Type 2 discovery)とがある。第2の発見方式では、Discovery信号の送信毎に個別に割り当てられた無線リソース、又は、半固定的(semi-persistently)に割り当てられた無線リソースが使用される。
 (Discoveryリソースプール)
 次に、D2D発見手順において用いられる無線リソースの候補が配置される発見リソースプール(Discoveryリソースプール)について、図6を用いて説明する。図6は、発見リソースプールを説明するための図である。
 図6に示すように、Discoveryリソースプールは、上りリンクのセルラ通信(WAN UL)用の周波数帯に設けられる。
 Discoveryリソースプールは、第1の発見方式に用いられる第1のDiscoveryリソースプールと、第2の発見方式に用いられる第2のDiscoveryリソースプールとを含む。
 第1のDiscoveryリソースプールと第2のDiscoveryリソースプールとは、上りセルラ通信の再送間隔(例えば、8サブフレーム間隔)よりも短い時間間隔で、時間方向において交互に配置される。これにより、図6に示すように、第1のDiscoveryリソースプールと第2のDiscoveryリソースプールとが、時間方向において重複していない時分割多重化(TDM)されるであっても、第1のDiscoveryリソースプールと第2のDiscoveryリソースプールとの両方が、短時間で交互に利用可能である。このため、第1の発見方式を用いるUE100及び第2の発見方式を用いるUE100の一方が、D2D発見手順を、長時間行えないということを回避できる。
 なお、第1のDiscoveryリソースプールと第2のDiscoveryリソースプールとが、時間方向において重複していないことによって、例えば、Discovery信号の送信と受信とが同時にできないという問題(いわゆる、Half-duplex問題)を回避できる。
 本実施形態において、第1のDiscoveryリソースプール及び第2のDiscoveryリソースプールのそれぞれの時間方向における幅は、1サブフレームである。また、第1のDiscoveryリソースプール及び第2のDiscoveryリソースプールのそれぞれは、3サブフレーム毎に配置される。具体的には、第1のDiscoveryリソースプールは、サブフレーム番号が0、3、6、9、12などの位置に配置される。また、第2のDiscoveryリソースプールは、サブフレーム番号が、1、4、7、10、13などの位置に配置される。
 本実施形態では、Discoveryリソースプールにおいて、第1のDiscoveryリソースプールが先に配置され、第2のDiscoveryリソースプールが後に配置されているが、逆であってもよい。例えば、セルによって、第1のDiscoveryリソースプールと第2のDiscoveryリソースプールの配置が異なってもよい。
 また、少なくとも一定期間において、第1のDiscoveryリソースプールの時間方向における周期と、第2のDiscoveryリソースプールの時間方向における周期とが異なっていてもよい。
 上りセルラ通信用の無線リソースの候補が配置される上りセルラリソース領域の時間方向における幅は、1サブフレームである。また、上りセルラリソース領域は、3サブフレーム毎に配置される。具体的には、上りセルラリソース領域は、サブフレーム番号が2、5、8、11、14などの位置に配置される。従って、上りセルラリソース領域とDiscoveryリソースプール(具体的には、第1のDiscoveryリソースプール及び第2のDiscoveryリソースプール)とが、時間方向において交互に配置される。これにより、UE100が、上りセルラ通信及びD2D発見手順のいずれかを長時間行えないということを回避できる。
 なお、図6に示すように、上りセルラリソース領域の時間方向における幅が、1サブフレームを超えた上りセルラリソース領域が存在していてもよい。
 [その他の実施形態]
 上述した実施形態では、移動通信システムの一例としてLTEシステムを説明したが、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出願の内容を適用してもよい。
 なお、米国仮出願第61/991030号(2014年5月9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。
 [付記]
 (1)導入
 D2D発見及びWLANの共存について検討される。この付記において、D2D発見及びWLANの多重化について検討する。
 (2)D2D発見のためのリソース割り当て
 この章では、D2D発見リソースプールの割り当てについて検討する。D2D発見リソースプールおよびWAN ULの多重化は、例えば、ハーフデュプレックス問題(half-duplex constraint)、インバンドエミッション(in-band emission)が原因の影響、ULのスループット影響、及び、UL遅延影響などのいくつかの問題がある。図7に示すように、第1の発見方式(Type 1 discovery)、第2の発見方式(Type 2 discovery)及びWAN ULは、ハーフデュプレックス問題及びインバンドエミッションが原因の影響のために、TDM方法で多重化すべきである。
 ・提案1:第1の発見方式、第2の発見方式及びWAN ULは、TDM化されるべきである。
 しかしながら、第1及び第2の発見方式の連続的な割り当ては、UL WAN遅延に影響を与える可能性がある。この考えが共有される場合、WLAN ULリソースが、図8に示すように、第1及び第2の発見方式の領域の間に挿入されるべきである。D2D発見リソースの制限が指定されるべきであり、WAN UL割り当てをeNBの実装にすべきである。
 ・提案2:D2D発見リソースプールの時間連続的な割り当てがサポートされるべきではない。
 ・提案3:WAN UL割り当て制限は仕様に導入されるべきではない。
 さらなる改善のために、第1及び第2の発見方式のための時間ダイバーシチの導入を考慮できる。図6は、時間ダイバーシチゲインを考慮した、第1の発見方式、第2の発見方式及びWAN ULの多重化の一例である。
 以上のように、本実施形態に係る移動通信システム、ユーザ端末及びプロセッサによれば、上りリンクのセルラ通信用の周波数帯域に設けられる発見リソースプールを適切に配置できるため、移動通信分野において有用である。

Claims (4)

  1.  近傍端末を発見するためのD2D発見手順用の発見リソースが配置される発見リソースプールが、上りリンクのセルラ通信用の周波数帯に設けられており、
     前記発見リソースプールは、ユーザ端末に固有に割り当てられない第1の発見リソースが配置される第1の発見リソースプールと、ユーザ端末毎に固有に割り当てられる第2の発見リソースが配置される第2の発見リソースプールと、を含み、
     前記第1の発見リソースプールと前記第2の発見リソースプールとは、前記上りセルラ通信の再送間隔よりも短い時間間隔で、時間方向において交互に配置されることを特徴とする移動通信システム。
  2.  前記発見リソースプールと、上りリンクのセルラ通信用の無線リソース領域とが、時間方向において交互に配置されることを特徴とする請求項1に記載の移動通信システム。
  3.  近傍端末を発見するためのD2D発見手順用の発見リソースを用いて、D2D発見手順を行う制御部を備え、
     前記発見リソースが配置される発見リソースプールが、上りリンクのセルラ通信用の周波数帯に設けられており、
     前記発見リソースプールは、ユーザ端末に固有に割り当てられない第1の発見リソースが配置される第1の発見リソースプールと、ユーザ端末毎に固有に割り当てられる第2の発見リソースが配置される第2の発見リソースプールと、を含み、
     前記第1の発見リソースプールと前記第2の発見リソースプールとは、前記上りセルラ通信の再送間隔よりも短い時間間隔で、時間方向において交互に配置されることを特徴とするユーザ端末。
  4.  ユーザ端末に備えられるプロセッサであって、
     近傍端末を発見するためのD2D発見手順用の発見リソースを用いて、D2D発見手順を行う処理を実行し、
     前記発見リソースが配置される発見リソースプールが、上りリンクのセルラ通信用の周波数帯に設けられており、
     前記発見リソースプールは、ユーザ端末に固有に割り当てられない第1の発見リソースが配置される第1の発見リソースプールと、ユーザ端末毎に固有に割り当てられる第2の発見リソースが配置される第2の発見リソースプールと、を含み、
     前記第1の発見リソースプールと前記第2の発見リソースプールとは、前記上りセルラ通信の再送間隔よりも短い時間間隔で、時間方向において交互に配置されることを特徴とするプロセッサ。
     
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