(57)【要約】【課題】端末間通信による干渉の影響を抑制すること。【解決手段】制御装置は、第１の周波数帯をサポートしていると共に第２の周波数帯をサポートしていない第１の基地局装置に接続している端末装置が、第２の周波数帯で通信を行った場合に、第２の周波数帯をサポートしている第２の基地局装置によって展開されるセルの通信と干渉しうる位置に存在するかを特定可能な第１の情報と、そのセルにおいて、第２の周波数帯のうち、第２の基地局装置を介さない端末間通信のために割り当てられている第１の無線リソースと、第２の基地局装置と端末装置との通信のために割り当てられている第２の無線リソースの利用状況を示す第２の情報を取得し、端末装置が第２の周波数帯において端末間通信を行う場合に、第１の情報と第２の情報とに基づいて、第１の無線リソースの増減を指示する指示信号を第２の基地局装置へ送信し、端末装置が端末間通信を行うのに使用すべき無線リソースを端末装置へ通知する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の周波数帯をサポートしていると共に第２の周波数帯をサポートしていない第１の基地局装置に接続している端末装置が、前記第２の周波数帯で通信を行った場合に、当該第２の周波数帯をサポートしている第２の基地局装置によって展開されるセルの通信と干渉しうる位置に存在するかを特定可能な第１の情報を取得し、
前記セルにおいて、前記第２の周波数帯のうち、前記第２の基地局装置を介さない端末間通信のために割り当てられている第１の無線リソースと、前記第２の基地局装置と端末装置との通信のために割り当てられている第２の無線リソースの利用状況を示す第２の情報を取得し、
前記端末装置が前記第２の周波数帯において前記第１の基地局装置を介さずに他の端末装置と端末間通信を行う場合に、前記第１の情報と前記第２の情報とを用いて決定される前記第１の無線リソースの量に応じて、前記第１の無線リソースの増減を指示する指示信号を前記第２の基地局装置へ送信し、
前記端末装置が端末間通信を行うのに使用すべき無線リソースを当該端末装置へ通知する、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記指示信号に係る指示を前記第２の基地局装置が承認したか否かを示す応答を前記第２の基地局装置から受信する、
ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記指示信号が前記第１の無線リソースの増加を指示した場合であって、当該指示を承認することを示す前記応答を前記第２の基地局装置から受信した場合に、当該指示によって増加した無線リソースを、前記使用すべき無線リソースとして前記端末装置へ通知する、
ことを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記指示信号が前記第１の無線リソースの増加を指示した場合であって、当該指示を承認しないことを示す前記応答を前記第２の基地局装置から受信した場合に、前記第１の周波数帯に含まれる無線リソースを、前記使用すべき無線リソースとして前記端末装置へ通知する、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記第２の情報は、前記第１の無線リソースと前記第２の無線リソースの使用率と使用量との少なくともいずれかを示す、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項６】
前記第１の情報は、前記端末装置が隣接する他の端末装置を示す情報と、前記端末装置から隣接関係を辿って所定数ホップまでの他の端末装置のそれぞれにおける前記第２の周波数帯における電波の測定の結果とを含む、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項７】
前記第１の基地局装置に含まれることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項８】
第１の周波数帯をサポートしていると共に第２の周波数帯をサポートしていない他の基地局装置と隣接すると共に前記第２の周波数帯をサポートする基地局装置であって、
前記基地局装置が展開しているセルにおいて、前記第２の周波数帯のうち、前記基地局装置を介さない端末間通信のために割り当てられている第１の無線リソースと、前記基地局装置と端末装置との通信のために割り当てられている第２の無線リソースの利用状況を示す第１の情報を制御装置へ通知し、
前記他の基地局装置と接続している端末装置が前記第２の周波数帯において前記他の基地局装置を介さずに他の端末装置と端末間通信を行う場合に、前記第１の情報と、前記端末装置が前記第２の周波数帯で通信を行った場合に当該第２の周波数帯をサポートしている第２の基地局装置によって展開されるセルの通信と干渉しうる位置に存在するかを特定可能な第２の情報とを用いて決定される前記第１の無線リソースの量に応じて、前記第１の無線リソースの増減が指示される指示信号を前記制御装置から受信し、
前記指示信号に基づいて、前記第２の無線リソースの増減を制御する、
ことを特徴とする基地局装置。
【請求項９】
前記指示信号に係る指示を承認するか否かを示す応答を前記制御装置へ送信する、ことを特徴とする請求項８に記載の基地局装置。
【請求項１０】
前記第１の情報は、前記第１の無線リソースと前記第２の無線リソースの使用率と使用量との少なくともいずれかを示す、
ことを特徴とする請求項８又は９に記載の基地局装置。
【請求項１１】
第１の周波数帯をサポートしていると共に第２の周波数帯をサポートしていない第１の基地局装置と接続している端末装置であって、
前記端末装置が、前記第２の周波数帯で通信を行った場合に、当該第２の周波数帯をサポートしている第２の基地局装置によって展開されるセルの通信と干渉しうる位置に存在するかを特定可能な第１の情報を前記第１の基地局装置を介してネットワークノードへ送信し、
前記端末装置が前記第２の周波数帯において前記第１の基地局装置を介さずに他の端末装置と端末間通信を行う場合に、前記ネットワークノードから前記第１の情報を取得して当該端末間通信に使用すべき無線リソースを決定する制御装置から、前記第１の基地局装置を介して当該無線リソースの通知を受信する、
ように構成され、
前記使用すべき無線リソースは、前記第１の情報と、前記セルにおいて、前記第２の周波数帯のうち、前記第２の基地局装置を介さない端末間通信のために割り当てられている第１の無線リソースと、前記第２の基地局装置と端末装置との通信のために割り当てられている第２の無線リソースの利用状況を示す第２の情報とを用いて決定される前記第１の無線リソースの量に応じて、前記制御装置が前記第１の無線リソースの増減を前記第２の基地局装置へ指示し、当該指示に応じて決定される、
ことを特徴とする端末装置。
【請求項１２】
前記第１の情報は、前記端末装置が隣接する他の端末装置を示す情報と、前記端末装置から隣接関係を辿って所定数ホップまでの他の端末装置のそれぞれにおける前記第２の周波数帯における電波の測定の結果とを含む、
ことを特徴とする請求項１１に記載の端末装置。
【請求項１３】
制御装置によって実行される制御方法であって、
第１の周波数帯をサポートしていると共に第２の周波数帯をサポートしていない第１の基地局装置に接続している端末装置が、前記第２の周波数帯で通信を行った場合に、当該第２の周波数帯をサポートしている第２の基地局装置によって展開されるセルの通信と干渉しうる位置に存在するかを特定可能な第１の情報を取得することと、
前記セルにおいて、前記第２の周波数帯のうち、前記第２の基地局装置を介さない端末間通信のために割り当てられている第１の無線リソースと、前記第２の基地局装置と端末装置との通信のために割り当てられている第２の無線リソースの利用状況を示す第２の情報を取得することと、
前記端末装置が前記第２の周波数帯において前記第１の基地局装置を介さずに他の端末装置と端末間通信を行う場合に、前記第１の情報と前記第２の情報とを用いて決定される前記第１の無線リソースの量に応じて、前記第１の無線リソースの増減を指示する指示信号を前記第２の基地局装置へ送信することと、
前記端末装置が端末間通信を行うのに使用すべき無線リソースを当該端末装置へ通知することと、
を含むことを特徴とする制御方法。
【請求項１４】
制御装置に備えられたコンピュータに、
第１の周波数帯をサポートしていると共に第２の周波数帯をサポートしていない第１の基地局装置に接続している端末装置が、前記第２の周波数帯で通信を行った場合に、当該第２の周波数帯をサポートしている第２の基地局装置によって展開されるセルの通信と干渉しうる位置に存在するかを特定可能な第１の情報を取得させ、
前記セルにおいて、前記第２の周波数帯のうち、前記第２の基地局装置を介さない端末間通信のために割り当てられている第１の無線リソースと、前記第２の基地局装置と端末装置との通信のために割り当てられている第２の無線リソースの利用状況を示す第２の情報を取得させ、
前記端末装置が前記第２の周波数帯において前記第１の基地局装置を介さずに他の端末装置と端末間通信を行う場合に、前記第１の情報と前記第２の情報とを用いて決定される前記第１の無線リソースの量に応じて、前記第１の無線リソースの増減を指示する指示信号を前記第２の基地局装置へ送信させ、
前記端末装置が端末間通信を行うのに使用すべき無線リソースを当該端末装置へ通知させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信の干渉制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
３ＧＰＰ（第３世代パートナーシッププロジェクト）において、第５世代のセルラ通信システムの標準化が進められている。第５世代のセルラ通信システムでは、高速大容量通信に対応するため、高い周波数帯を使用して広い信号帯域幅を確保することが想定されている。一方、このような高い周波数帯では、電波の直進性が高いことにより、通信可能エリアの確保が容易ではない。このため、２つ以上の端末装置が基地局装置を介さずに通信を行う端末間通信によって、通信可能エリアを拡大することが想定されている。このとき、多くの端末装置が端末間通信を行う場合、多くの無線リソースが端末間通信で使用され、基地局装置と端末装置との通信に影響を及ぼしうる。これに対し、特許文献１には、基地局装置がサポートしていない周波数帯を使用して端末間通信を行うようにすることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−０９６４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
端末間通信のために基地局装置がサポートしていない周波数帯を使用する場合、その周波数帯での他の通信に干渉を与えてしまいうる。
【０００５】
本発明では、端末間通信による干渉の影響を抑制する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様による制御装置は、第１の周波数帯をサポートしていると共に第２の周波数帯をサポートしていない第１の基地局装置に接続している端末装置が、前記第２の周波数帯で通信を行った場合に、当該第２の周波数帯をサポートしている第２の基地局装置によって展開されるセルの通信と干渉しうる位置に存在するかを特定可能な第１の情報を取得し、前記セルにおいて、前記第２の周波数帯のうち、前記第２の基地局装置を介さない端末間通信のために割り当てられている第１の無線リソースと、前記第２の基地局装置と端末装置との通信のために割り当てられている第２の無線リソースの利用状況を示す第２の情報を取得し、前記端末装置が前記第２の周波数帯において前記第１の基地局装置を介さずに他の端末装置と端末間通信を行う場合に、前記第１の情報と前記第２の情報とを用いて決定される前記第１の無線リソースの量に応じて、前記第１の無線リソースの増減を指示する指示信号を前記第２の基地局装置へ送信し、前記端末装置が端末間通信を行うのに使用すべき無線リソースを当該端末装置へ通知する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、端末間通信による干渉の影響を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】システム構成例を示す図である。
【図２】各装置のハードウェア構成例を示す図である。
【図３】制御装置の機能構成例を示す図である。
【図４】マクロセル基地局の機能構成例を示す図である。
【図５】スモールセル基地局の機能構成例を示す図である。
【図６】端末装置の機能構成例を示す図である。
【図７】システムで実行される処理の流れの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１０】
（システム構成）
図１に、本実施形態に係る通信システムの構成例を示す。本通信システムは、一例において、マクロセルを展開する第１の基地局装置（以下、「マクロセル基地局」と呼ぶ。）と、スモールセルを展開する第２の基地局装置（以下、「スモールセル基地局」と呼ぶ。）を含んで構成される。ここで、マクロセル基地局は、第１の周波数帯をサポートすると共に、スモールセル基地局がサポートしている第２の周波数帯についてはサポートしていないものとする。なお、スモールセル基地局は第１の周波数帯をサポートしていてもよいし、サポートしていなくてもよい。本実施形態では、用語「サポート」により、その周波数帯での通信を実行可能な機能を有することを表現しており、例えば装置が特定の周波数帯の通信機能を有しながらも省電力状態で運用していないとしても、その装置はその特定の周波数帯をサポートしていると表現される。本通信システムにおいて、マクロセルの範囲内かつスモールセルの範囲外に位置する少なくとも２つの端末装置が、マクロセル基地局の制御の下で、第２の周波数帯を用いて端末間通信を行う。
【００１１】
なお、マクロセルとスモールセルとの関係は一例に過ぎず、例えばエリアが隣接関係又は包含関係にある２つのセルとの関係においても同様の議論を適用することができる。ただし、第２の周波数帯をサポートしない第１の基地局装置が展開する第１のセルの範囲内に、第２の周波数帯をサポートする第２の基地局装置が展開する第２のセルの範囲内ではない範囲が存在するものとする。そして、その範囲に位置する少なくとも２つの端末装置が、第１の基地局装置の制御の下で、第２の周波数帯を用いて端末間通信を実行する。
【００１２】
端末間通信においてマクロセルで使用されない周波数帯を使用して通信を行うことによれば、マクロセル基地局が利用可能な無線リソースが端末間通信で浪費されることを防ぐことができる。一方で、このような端末間通信での通信は、スモールセルで使用されている周波数帯を使用することにより、スモールセルでの通信と相互に干渉してしまいうる。すなわち、一般に、端末間通信は、端末装置が信号を送信することができる上りリンクの周波数帯域で行われることが予定されているため、端末間通信で送信した信号が、スモールセル基地局が受信する信号に干渉し、又は、スモールセル基地局へ端末装置が信号を送信した場合に、その信号が端末間通信に干渉しうる。
【００１３】
本実施形態では、このような干渉発生を抑制するための制御装置を用いる。なお、制御装置は、ネットワーク側の装置であり、例えばマクロセル基地局等の基地局装置や、他のネットワークノードに含まれうる。なお、制御装置は、ネットワーク上の複数の装置にその機能が分散される形式で存在してもよい。
【００１４】
制御装置は、マクロセル基地局と接続中の少なくとも２つの端末装置のそれぞれがスモールセルの通信に干渉しうる位置に存在するか否かを特定可能な所定の情報を取得する。この情報の収集は、制御装置によって端末装置から（他の装置を介して又は直接）情報を受信することにより行われうるが、例えばネットワーク上の他の装置（一例において、３ＧＰＰで規定されているＰｒｏ  Ｓｅ機能）によって行われてもよい。他の装置が情報収集する場合、制御装置は、この装置から、必要な情報を取得しうる。この情報の取得は、一例において、制御装置がリクエスト信号を端末装置又は他の装置に送信することによって行われてもよいし、定期的に端末装置や他の装置から送信されるような設定によって行われてもよい。
【００１５】
取得される情報は、複数の端末装置のそれぞれにおける他の端末装置との隣接関係に関する情報を含みうる。この情報は、例えば、各端末装置が一定間隔で所定の信号（例えばビーコン）を送出し、周囲の他の端末装置がこれを観測することによって収集される。各端末装置は、周囲の端末装置から送出された所定の信号に含まれる端末装置の識別情報を取得することにより、周囲に存在する他の端末装置を認識する。そして、各端末装置は、認識した周囲の端末装置を特定する情報（例えば上述の識別情報）を、自装置が滞在しているセルを展開する基地局装置に対して一定周期で送信する。これにより、ネットワーク側において、各端末装置の周囲に存在する端末装置を特定することができ、端末装置間の隣接関係を特定することができるようになる。
【００１６】
また、取得される情報は、ＣＢＲ（Channel Busy Ratio）の情報を含みうる。ここでのＣＢＲは、スモールセル基地局がサポートしている周波数帯におけるチャネルの使用率を含む。また、この情報は、少なくともマクロセル基地局に接続中の端末装置による測定の結果として得られる。すなわち、端末装置は、現在接続中の基地局（マクロセル基地局）がサポートしておらず、隣接セルで使用されている（スモールセル基地局がサポートしている）無線リソースについて、ＣＢＲを測定して、ネットワーク側へ通知する。なお、端末装置は、現在接続中の基地局がサポートしている周波数帯についてのＣＢＲを並行して測定して、ネットワーク側へ通知してもよい。端末装置は、スモールセルで使用可能な周波数帯内の各リソースブロックについて、ＲＳＳＩ（受信信号強度インジケータ）を取得する等により、通知を行うタイミングより前の特定時間長の期間にわたって使用率を測定する。そして、端末装置は、その測定結果を一定周期で（例えば上述の周囲の端末装置を特定する情報と共に、又はその情報とは別個に）ネットワーク側（マクロセル基地局）へ通知する。また、ＣＢＲは、例えば５ＭＨｚ幅単位などの、所定の周波数幅の単位で通知されうる。すなわち、スモールセル基地局がサポートする周波数帯を、所定の周波数幅で分割して、分割後の周波数帯のそれぞれについてＣＢＲが通知されうる。また、例えば、分割後の複数の周波数帯のうち、最もＣＢＲが高い値を有する周波数帯についてのみ、ＣＢＲが通知されてもよい。端末装置がスモールセル等の隣接セルのＣＢＲを通知することにより、ＣＢＲが十分に高い値であるとの通知がなされた場合に、その端末装置が、その隣接セルの近傍に存在することをネットワーク側が認識することができる。また、上述の端末装置間の隣接関係を示す情報により、例えば、測定したＣＢＲの値が高く隣接セルの近傍に存在すると判定された第１の端末装置と隣接関係にある第２の端末装置、第２の端末装置と隣接関係にある第３の端末装置、…、及び、第（ｎ−１）の端末装置と隣接関係にある第ｎの端末装置までの、最大ｎ台の端末装置が、その隣接セルの近傍に存在すると判定されてもよい。なお、ｎの大きさは適宜設定されうる。ＣＢＲの情報は、ネットワーク側に周期的に通知されてもよく、この場合、制御装置は、通知された情報を他の装置又は自装置の記憶領域から取得しうる。なお、制御装置は、端末装置に対して要求信号を送信するように、その端末装置の接続中の基地局装置へ指示して、その要求信号に対する応答として、ＣＢＲの情報を取得してもよい。
【００１７】
また、取得される情報は、各端末装置が接続している基地局装置を特定する情報でありうる。この情報は、ネットワーク側において管理されている情報である。制御装置は、例えば、この情報を管理する他の装置に対して要求信号を送信することによりこの情報を取得しうる。制御装置は、周期的にこの情報を取得するようにしてもよい。この情報により、制御装置は、端末装置がマクロセル基地局に接続中であるかスモールセル基地局に接続中であるかを判定することができる。したがって、制御装置は、所定の基地局装置に接続中の端末装置が端末間通信を行う場合に、上述の情報と合わせて、その端末間通信が隣接するセルでの通信と相互に干渉することが予想されるか否かを判定することができる。
【００１８】
なお、上述の情報は一例に過ぎず、その他の情報が取得されてもよいし、上述の情報に代えて、少なくとも２つの端末装置のそれぞれが端末間通信を行った場合に、その端末間通信とスモールセルの通信とが干渉しうる位置に存在するか否かを特定可能な任意の他の情報が取得されてもよい。なお、制御装置は、端末間通信を開始することが予定されている端末装置についての情報を、事前に収集されていた情報の中から検索して取得するようにしうる。すなわち、制御装置は、事前に制御装置又は他の装置が情報を収集しておき、端末間通信が行われる際に、その端末間通信を実行する端末装置の情報を収集した情報の中から選択的に取得するようにしうる。
【００１９】
制御装置は、さらに、スモールセル基地局から、無線リソース（周波数及び時間リソースや、電力（符号）リソース等）の使用率の情報を取得しうる。ここで、制御装置は、スモールセル基地局において、端末間通信に割り当てられている無線リソースと、端末間通信で使用されない無線リソースとのそれぞれにおける使用率を区別可能に示す情報を取得しうる。すなわち、制御情報は、スモールセルにおいて端末間通信に割り当てられている（端末間通信用の）無線リソースの使用率の情報と、スモールセルにおいてスモールセル基地局と端末との間の通信に割り当てられている（セルラ通信用の）無線リソースとの使用率の情報とをそれぞれ取得する。なお、以下では、「セルラ通信」という用語により、基地局装置と端末装置との間の直接通信（端末間通信を用いない通信）を示すものとする。すなわち、セルラ通信は、広義には端末間通信を含む概念と言えるが、本実施形態では、この端末間通信を含まない概念としてセルラ通信という用語を用いるとする。端末間通信用の無線リソースは、端末間通信専用の無線リソースであってもよいし、端末間通信とセルラ通信とが共用する無線リソースであってもよい。なお、制御装置は、端末間通信専用の無線リソースの使用率の情報と、端末間通信とセルラ通信とが共用する無線リソースの使用率の情報とを区別可能に提示する情報を取得してもよい。すなわち、制御装置は、（１）端末間通信用の無線リソース、（２）端末間通信とセルラ通信とで共用される無線リソース、（３）セルラ通信用の無線リソース、のそれぞれについての使用率を示す３つの情報を取得してもよいし、（１）及び（２）をまとめた場合の使用率と（３）の使用率を示す２つの情報を取得してもよい。なお、３つの無線リソースを区別する場合であっても、制御装置は、例えば（１）及び（３）の情報のみを取得してもよい。この情報によれば、マクロセル基地局に接続中の端末装置による端末間通信が干渉しうるスモールセルについて、その端末間通信のために無線リソースを使用しないでおく余地があるか否かを判定することができる。すなわち、制御装置は、いずれかの無線リソースの使用率が低い場合には、隣接セル（マクロセル）で行われる端末間通信のためにスモールセルにおいて無線リソースを使用しないでおくことができると判定することができる。
【００２０】
制御装置は、例えば端末間通信が開始される際に、その端末間通信を実行する端末装置の近傍に位置するスモールセルについて、この情報を取得するようにしてもよいし、一定周期で全ての又は一部のセル（例えばスモールセルのみ）について、この情報を取得するようにしてもよい。いずれの場合であっても、制御装置は、マクロセルに接続中の端末装置によって実行される端末間通信がスモールセルの通信と相互に干渉しうると想定される場合に、スモールセルの無線リソースの使用率を参照することができるように構成される。なお、上述の例では、無線リソースの使用率の情報を取得するとしたが、無線リソースに余剰があるか否かを特定可能な情報であれば足り、制御装置は、空きリソースの量を示す情報を取得してもよい。
【００２１】
制御装置は、上述の情報に基づいて、開始されようとしているマクロセル基地局に接続中の端末装置による端末間通信によって、いずれかのスモールセルの通信との間で干渉が発生しうると判定すると、そのスモールセルにおいて、その端末間通信のために無線リソースを確保することが可能であるかを判定する。すなわち、制御装置は、スモールセルにおける無線リソースの使用率の情報に基づいて、スモールセルにおける現在の端末間通信用の無線リソースに、隣接セルにおける端末間通信のために利用可能な空きがあるかを判定する。例えば、制御装置は、スモールセルにおける端末間通信用の無線リソースの使用率が所定値より高い場合には空きがないと判定し、所定値より低い場合には空きがあると判定する。
【００２２】
そして、制御装置は、空きがあると判定した場合には、その空いている無線リソースを用いて端末間通信を行うことを決定する。この場合、制御装置は、マクロセル基地局を介して、空いている無線リソースを用いて端末間通信を行うように指示する指示信号を端末装置へ送信する。なお、制御装置は、この場合に、マクロセル基地局に接続中の端末装置による端末間通信に使用される無線リソースを特定する情報を、スモールセル基地局へ通知しうる。スモールセル基地局は、この情報に基づいて、この端末間通信に使用される無線リソースをスモールセル内で使用しないように制御を行う。なお、制御装置は、マクロセル基地局に接続中の端末装置とスモールセル基地局に接続中の端末装置との隣接関係を知ることができるため、例えば、マクロセル基地局に接続中の端末装置による端末間通信で影響を受けうるスモールセル内の端末装置を特定する情報をスモールセル基地局へ通知してもよい。この場合、スモールセル基地局は、マクロセル基地局に接続中の端末装置による端末間通信で使用される無線リソースを、その端末間通信による影響を受けないと考えられる端末装置の通信のために割り当ててもよい。
【００２３】
また、制御装置は、マクロセルに接続中の端末装置がスモールセルにおける端末間通信用の無線リソースを使用して端末間通信を行っても、その無線リソースにさらなる余剰があると判断した場合、その無線リソースの量を減らす（セルラ通信用の無線リソースを増やす）ことを決定しうる。この場合、制御装置は、決定した結果に応じて、端末間通信用の無線リソースの低減を指示する指示信号を生成して、その指示信号をスモールセル基地局へ送信しうる。なお、どの程度の量だけ端末間通信用の無線リソースを低減させるべきかを特定する情報がこの指示信号に含まれてもよいし、指示信号の送受信そのものによって、事前に定められた所定量の端末間通信用の無線リソースを減らすことが黙示的に指示されてもよい。また、制御装置は、マクロセル基地局を介して、端末間通信を実行する端末装置に対して使用すべき無線リソースを指示する。例えば、制御装置は、端末間通信を実行する端末装置に対して、スモールセル基地局において低減された端末間通信用の無線リソース全体又は一部の集合を指定する情報を、又は、その端末間通信で使用すべき特定の無線リソースを個別に指定する情報を、マクロセル基地局を介して通知しうる。このとき、制御装置は、端末間通信で使用すべき特定の無線リソースを個別に指定する場合、その特定の無線リソースをスモールセル基地局へ通知してもよい。
【００２４】
また、制御装置は、マクロセルに接続中の端末装置によって実行される端末間通信がスモールセルの通信と相互に干渉しないことが想定される状態である場合には、スモールセルにおける無線リソースの使用率を考慮せずに、スモールセル基地局がサポートしている周波数帯の任意の部分を用いて端末間通信を行うように決定しうる。すなわち、制御装置は、この場合には、スモールセルにおける端末間通信用の無線リソースのみならず、セルラ通信用の無線リソースをも、その端末間通信に使用することを決定してもよい。これによれば、スモールセルでの通信に干渉を与えうる位置での端末間通信には、スモールセルで端末間通信用に割り当てられている無線リソースが使用され、スモールセルでの通信と干渉しない位置での端末間通信には、その他の無線リソースが使用されるため、無線リソースを有効活用することができる。そして、制御装置は、マクロセル基地局を介して、端末間通信を実行する端末装置に対して使用すべき無線リソースを指示する。例えば、制御装置は、端末間通信を実行する端末装置に対して、スモールセルにおける無線リソース全体又は一部の集合を指定する情報を、又は、その端末間通信で使用すべき特定の無線リソースを指定する情報を、マクロセル基地局を介して通知しうる。
【００２５】
一方、制御装置は、マクロセルに接続中の端末装置によって実行される端末間通信がスモールセルの通信と相互に干渉することが想定される場合で、スモールセルにおける端末間通信用の無線リソースに空きがないと判定した場合には、スモールセルにおいて端末間通信用の無線リソースを増やすことができるか否かを判定する。例えば、制御装置は、スモールセルにおけるセルラ通信のために確保すべき無線リソースの量の情報に基づいて、スモールセルにおける端末間通信用の無線リソースを増やすか否かを決定しうる。一例において、制御装置は、スモールセルにおけるセルラ通信のために確保すべき量の無線リソースが確保される範囲内で、端末間通信用の無線リソースを増やすように決定しうる。この場合、制御装置は、スモールセルにおけるセルラ通信のために確保すべき無線リソースの量と、端末間通信のために必要と考えられる無線リソースの量との総和が、総リソース量又は例えば総リソース量に所定の１未満の乗数を乗じた量等の所定の量を超えない場合に、端末間通信の無線リソースを増やすことができると判定しうる。これによれば、リソース不足によって、スモールセルにおけるセルラ通信ができなくなることを防ぐことができる。制御装置は、スモールセルにおける端末間通信用の無線リソースを増やすと決定すると、端末間通信用の無線リソースの増加を指示する指示信号を生成して、その指示信号をスモールセル基地局へ送信しうる。なお、どの程度の量だけ端末間通信用の無線リソースを増加させるべきかを特定する情報がこの指示信号に含まれてもよいし、指示信号が送受信されることそのものによって、事前に定められた所定量の端末間通信用の無線リソースを増やすことが黙示的に指示されてもよい。
【００２６】
また、制御装置は、マクロセル基地局を介して、端末間通信を実行する端末装置に対して使用すべき無線リソースを指示する。例えば、制御装置は、端末間通信を実行する端末装置に対して、スモールセル基地局における端末間通信用の無線リソース全体又は一部の集合を指定する情報を、又は、その端末間通信で使用すべき特定の無線リソースを個別に指定する情報を、マクロセル基地局を介して通知しうる。このとき、制御装置は、端末間通信で使用すべき特定の無線リソースを指定する場合、その特定の無線リソースをスモールセル基地局へ通知しうる。この場合、スモールセル基地局は、マクロセル基地局に接続中の端末装置による端末間通信で使用される無線リソースを、スモールセル内の端末装置の通信に割り当てることを避けることができる。これにより、スモールセル内の通信と、マクロセル基地局に接続中の端末装置による端末間通信とが干渉しあうことを防ぐことができる。
【００２７】
また、制御装置は、例えば、スモールセルにおける端末間通信用の無線リソースのうち、制御装置の制御によって増えた分の無線リソースを使用すべきことを、マクロセル基地局を介して端末装置へ通知してもよい。この通知は、例えば増えた分の無線リソースの全体又は一部の集合若しくはその端末間通信で使用されるべき特定の無線リソースを指定する情報を含みうる。この場合、スモールセル基地局は、端末間通信用の無線リソースを増やすべき指示を制御装置から受信したことに応じて、その増やした分の無線リソースをスモールセル内の端末装置には使用させないようにしうる。なお、使用すべきでない無線リソースが、明示的に制御装置からスモールセル基地局へ通知されてもよい。これにより、スモールセルにおける端末間通信が、スモールセル外の端末間通信と干渉しあうことを防ぐことができる。なお、スモールセル外での端末間通信において、スモールセルの端末間通信用の無線リソースの任意の一部が使用されるものとし、具体的に使用される無線リソースがスモールセル基地局へ通知されない場合であっても、スモールセル外での端末間通信とスモールセル内での通信とが干渉しあう確率を低減することができる。スモールセルにおける端末間通信用の無線リソースが増えることにより、同じ無線リソースが使用される確率を低減することができるからである。
【００２８】
上述の例では、制御装置は、スモールセル基地局へ、端末間通信用の無線リソースを増減するための指示信号を送信するとしたが、この指示信号は、一例において、端末間通信用の無線リソースの増減を示す２ビット（又は３ビット以上）の情報を含みうる。この２ビットの情報は、例えば、端末間通信用の無線リソースを増加させる、現状を維持する、端末間通信用の無線リソースを低減させる、等の指示を示し得る。なお、制御装置は、一定期間ごとに、スモールセルにおける端末間通信用の無線リソースが多いか少ないかを判定し、その結果に応じて、その無線リソースの増加、維持、低減を、スモールセル基地局へ指示するようにしてもよい。
【００２９】
なお、制御装置は、端末装置が行う通信のＱＣＩ（Quality of Service Class Identifier）等に基づいて、柔軟な無線リソースの割当制御を行ってもよい。例えば、制御装置は、マクロセル基地局に接続中の端末装置による端末間通信のＱＣＩが所定のレベルより高いサービスクラスを示す場合、スモールセルにおける端末間通信専用の無線リソースに空きがあるか否かを判定する。一方、制御装置は、その端末間通信のＱＣＩが所定のレベルより低いサービスクラスを示す場合、スモールセルにおける端末間通信専用の無線リソース又は端末間通信とセルラ通信との共用無線リソースに空きがあるか否かを判定する。そして、制御装置は、この判定結果に応じて、上述の処理を実行しうる。すなわち、制御装置は、所定のレベルより高いＱＣＩの端末間通信には、端末間通信用の無線リソースが割り当てられるようにし、相対的にレベルの低いＱＣＩの端末間通信には、端末間通信とセルラ通信との共用無線リソースの利用を許容するようにしうる。同様に、制御装置は、ＱＣＩの高いセルラ通信にはセルラ通信専用の無線リソースが必要であると判断しうる。この場合、制御装置は、ＱＣＩが所定レベル以上のセルラ通信に必要な量の無線リソースをセルラ通信専用無線リソースとして確保できない場合には、端末間通信に利用可能な無線リソースを増やさないことを決定しうる。
【００３０】
以上のように、スモールセル基地局は、自装置に接続中の端末装置による端末間通信のために端末間通信用の無線リソースを確保している状態で、制御装置による制御に基づいて、必要に応じてその無線リソースの量を増やす。これにより、隣接セル（マクロセル）内での端末間通信がその無線リソースを使用しても、その端末間通信が、例えばスモールセル内の端末間通信との間で相互に干渉することを防ぐ又はそのような干渉の発生確率を低減することが可能となる。なお、上述の例では、制御装置がスモールセル基地局に対して指示信号を送信するとしたが、スモールセル基地局は、この指示を拒否してもよい。すなわち、制御装置は、端末間通信用の無線リソースの増減を要求し、スモールセル基地局がこの要求を承認する信号を制御装置へ送信した場合にのみ、上述のような無線リソースの量の増減制御が行われてもよい。ここで、制御装置は、スモールセルにおける端末間通信用の無線リソースの量を増やすことができないと判定した場合又はスモールセル基地局から端末間通信用の無線リソースの増加を拒否された場合、端末間通信をマクロセル基地局がサポートしている周波数帯で行うべきことを決定しうる。この場合、制御装置は、マクロセル基地局を通じて、端末装置に、マクロセル基地局がサポートしている周波数帯のうちの一部を端末間通信に使用するように指示しうる。
【００３１】
（装置構成）
図２に、上述のような処理を実行する制御装置、基地局装置、及び端末装置のハードウェア構成例を示す。各装置は、一例において、プロセッサ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、記憶装置２０４、及び通信回路２０５を含んで構成される。プロセッサ２０１は、汎用のＣＰＵ（中央演算装置）や、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）等の、１つ以上の処理回路を含んで構成されるコンピュータであり、ＲＯＭ２０２や記憶装置２０４に記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、各装置の全体の処理や、上述の各処理を実行する。ＲＯＭ２０２は、各装置が実行する処理に関するプログラムや各種パラメータ等の情報を記憶する読み出し専用メモリである。ＲＡＭ２０３は、プロセッサ２０１がプログラムを実行する際のワークスペースとして機能し、また、一時的な情報を記憶するランダムアクセスメモリである。記憶装置２０４は、例えば着脱可能な外部記憶装置等によって構成される。通信回路２０５は、例えば、有線通信又は無線通信用の回路によって構成される。基地局装置は、端末装置との通信のための通信回路２０５として、例えばＬＴＥ（Long Term Evolution）やＮＲ（New Radio）用のベースバンド回路及びＲＦ回路等とアンテナとを含んで構成される。また、基地局装置における通信回路２０５は、例えば、他の基地局装置や制御装置との（有線または無線）通信を行うための回路を含んでもよい。また、端末装置の通信回路２０５は、基地局装置や他の端末装置との通信のための、例えばＬＴＥやＮＲ用のベースバンド回路及びＲＦ回路等とアンテナとを含んで構成される。制御装置の通信回路２０５は、基地局装置との（有線または無線）通信を行うための回路を含む。なお、制御装置が基地局装置（例えばマクロセル基地局）の内部に備えられる場合は、通信回路２０５は、基地局装置の内部通信回路でありうる。なお、図２では、１つの通信回路２０５が図示されているが、各装置は、複数の通信回路を有しうる。
【００３２】
図３に、制御装置の機能構成例を示す。制御装置は、その機能構成として、例えば、通信部３０１、端末情報取得部３０２、リソース情報取得部３０３、及び、リソース増減決定部３０４を有する。通信部３０１は、少なくともコアネットワーク内のネットワークノードや、マクロセル基地局及びスモールセル基地局と通信することを可能とする通信インタフェースである。端末情報取得部３０２は、端末装置間の隣接関係や、スモールセル等の隣接セルとの隣接関係に関する情報、すなわち、端末装置が、隣接セルの通信に干渉しうる位置に存在するか否かを特定可能な情報を取得する。なお、この情報は、端末装置から、マクロセル基地局等の、その端末装置が接続中の基地局装置を介して取得されてもよいし、端末装置からネットワークノードに通知されてネットワークノードに蓄積される場合には、そのネットワークノードから取得されてもよい。リソース情報取得部３０３は、スモールセル基地局等の、隣接セル内の端末間通信によって干渉を受けうるセルを展開する基地局装置のリソースの利用状況の情報を取得する。リソース情報取得部３０３は、例えば、マクロセル基地局に接続中の端末装置による端末間通信の開始が（例えばマクロセル基地局から）要求された場合に、端末情報取得部３０２によって取得された情報に基づいて、その端末装置が干渉を与えうると予想される隣接セルについて、リソースの利用状況の情報を取得しうる。リソース情報取得部３０３は、定期的に管理下のセルについてのリソースの利用状況を収集するようにしてもよい。リソース増減決定部３０４は、端末情報取得部３０２及びリソース情報取得部３０３によって取得された情報に基づいて、端末間通信が干渉を与えうる隣接セルにおける端末間通信用の無線リソースの量を決定して、その量に応じて端末間通信用の無線リソースの量を現状から増加／低減することを決定する。なお、端末間通信用の無線リソースの量の決定は、制御装置以外の装置が行ってもよい。リソース増減決定部３０４は、通信部３０１を介して、スモールセル基地局へリソースの増減指示を送信し、それに対する応答を受信したことに応じて、端末装置が端末間通信に使用すべき無線リソースをマクロセル基地局を介してその端末装置へ通知する。これにより、マクロセル基地局に接続中の端末装置による端末間通信と、スモールセル内での通信とが干渉しないようにリソースの割当制御を行うことができる。なお、制御装置の動作の詳細は上述した通りであるため、ここでは詳細には繰り返さない。
【００３３】
図４に、マクロセル基地局の機能構成例を示す。マクロセル基地局は、その機能構成として、例えば、通信部４０１、リソース指定受付部４０２、及びリソース通知部４０３を含んで構成される。通信部４０１は、マクロセル基地局に接続中の端末装置、制御装置、スモールセル基地局等の他の装置と通信するための通信インタフェースである。なお、マクロセル基地局は、一例において上述の制御装置を含みうる。この場合、制御装置との通信は、内部的な回路を通じて行われる。リソース指定受付部４０２は、制御装置から、マクロセル基地局に接続中の端末装置による端末間通信に使用可能な無線リソースを指定する情報を受け付ける。リソース通知部４０３は、制御装置から通知された端末間通信に使用可能な無線リソースを、端末間通信を実行する端末装置に通知する。なお、リソース通知部４０３は、制御装置から通知された端末間通信に使用可能な無線リソース全体又は一部の集合を示す情報を端末装置に通知してもよいし、その使用可能な無線リソースのうち、その端末間通信において使用すべき一部の無線リソースを個別に指定する情報を端末装置へ通知してもよい。なお、リソース指定受付部４０２が制御装置から端末間通信において使用すべき一部の無線リソースを指定する情報を取得していた場合は、リソース通知部４０３は、その情報を端末装置に転送する。なお、使用可能な無線リソース全体又は一部の集合が通知される場合、この通知は、報知信号（例えば物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）で送信されるＳＩＢ（System Information Block）タイプ１８）を用いて行われうる。また、端末間通信に使用すべき個別の無線リソースを示す場合は、個別シグナリング（例えば物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）内の下りリンク制御情報（ＤＣＩ）フォーマット５）によって通知が行われうる。なお、個別の無線リソースが示される場合であっても、使用可能な無線リソース全体又は一部の集合を示す情報が端末装置へ通知されうる。これにより、個別の無線リソースを指定する情報は、使用可能な無線リソース全体又は一部の集合のうちのいずれを使用すべきかを指定する情報として通知される。
【００３４】
図５に、スモールセル基地局の機能構成例を示す。スモールセル基地局は、その機能構成として、例えば、通信部５０１、リソース情報通知部５０２、リソース量制御部５０３、リソース割当部５０４を含んで構成される。通信部５０１は、スモールセル基地局に接続中の端末装置、制御装置、マクロセル基地局等の他の装置と通信するための通信インタフェースである。リソース情報通知部５０２は、少なくとも、端末間通信に割り当てている無線リソースの使用状態（例えば使用率、使用量）及びセルラ通信に割り当てている無線リソースの使用状態を個別に示す情報を、制御装置へ通知する。リソース量制御部５０３は、制御装置からの指示に応じて、端末間通信用の無線リソースの量の増減制御を行う。なお、リソース量制御部５０３は、例えば制御装置から端末間通信用の無線リソースの増加を指示された場合であって、スモールセルにおけるセルラ通信に必要な無線リソースの量が多い等の理由により端末間通信用の無線リソースを増やすことができない場合に、制御装置からの指示を拒否する応答を送信し、端末間通信用の無線リソースを増加しないような制御を行いうる。同様に、リソース量制御部５０３は、例えば制御装置から端末間通信用の無線リソースの低減を指示された場合であって、スモールセルにおける端末間通信に必要な無線リソースの量が多い等の理由によりその無線リソースを減らすことができない場合に、制御装置からの指示を拒否する応答を送信し、端末間通信用の無線リソースを低減しないような制御を行いうる。リソース量制御部５０３は、制御装置からの指示を拒否しない場合には、その指示を承認する応答を制御装置へ送信して、端末間通信用の無線リソースの増減制御を行いうる。リソース割当部５０４は、制御装置による制御に基づいて、スモールセル内の端末装置に対する無線リソースの割当制御を行う。リソース割当部５０４は、例えば、制御装置から、スモールセル外の端末装置による端末間通信に使用される無線リソースの指定を受け付けている場合には、その指定された無線リソースを避けて、スモールセル内の端末装置に対する無線リソース割当を行う。
【００３５】
図６に、端末装置の機能構成例を示す。端末装置は、その機能構成として、例えば、通信部６０１、隣接関係情報通知部６０２、ＣＢＲ通知部６０３、及び通信制御部６０４を含んで構成される。通信部６０１は、周囲に存在する基地局装置と通信するための通信インタフェースである。隣接関係情報通知部６０２は、例えば周囲の他の端末装置から送出されたビーコンを受信することにより、周囲に存在する他の端末装置を特定し、その特定した情報を接続中の基地局装置を介してコアネットワーク内のネットワークノードや制御装置に通知する。ＣＢＲ通知部６０３は、無線チャネルの使用率（Channel Busy Rate）を測定し、その測定結果に対応する情報をコアネットワーク内のネットワークノードや制御装置に通知する。なお、ＣＢＲ通知部６０３は、周囲のセルで使用されている周波数帯に含まれるチャネルにおいて、電波の送受信が確認されたか否かを判別可能な情報を通知すれば足り、ＣＢＲの数値そのものを通知しなくてもよい。一例において、ＣＢＲ通知部６０３は、ＣＢＲの値が所定値を超えるか否かの情報を通知しうる。なお、端末間通信を行った場合に隣接セルに干渉しうるか否かを判定可能な情報をネットワーク側へ通知可能な限りにおいて、端末装置の隣接関係やＣＢＲの情報ではない情報が通知されてもよい。通信制御部６０４は、接続中の基地局装置からの指示に従って無線通信を行う。通信制御部６０４は、例えばマクロセル基地局に接続中に端末間通信を行う場合に、マクロセル基地局から通知された無線リソースを用いて端末間通信を実行しうる。なお、通信制御部６０４は、マクロセル基地局から、端末間通信を実行可能な無線リソースの集合の通知を受けた場合は、その集合の中から実際に端末間通信に使用する無線リソースを自律的に決定しうる。また、通信制御部６０４は、端末間通信のために使用すべき個別の無線リソースの指定を受けた場合には、その無線リソースを用いて端末間通信を行うようにする。
【００３６】
（処理の流れ）
続いて、無線通信システムで実行される処理の流れの例について図７を用いて概説する。なお各処理の具体的な内容については上述の通りであるため、詳細な説明については省略する。まず、端末装置は、例えば周期的に、接続中の基地局装置（マクロセル基地局）を介して、コアネットワーク内のネットワークノード（場合によっては制御装置）へ、隣接関係情報とＣＢＲ情報とを通知する。なお、隣接関係情報は、周囲の他の端末装置を特定する情報を含み、ＣＢＲ情報は、周囲のセルの基地局装置（スモールセル基地局）がサポートしており、かつ、接続中のマクロセル基地局がサポートしていない周波数帯のチャネルの測定結果を含む。ネットワークノードは、これらの情報を保持しておき、例えば制御装置の要求に応じて、これらの情報を制御装置へ送信する。制御装置は、例えば、特定の端末装置に端末間通信を実行させるとマクロセル基地局が決定したことに応じて、その特定の端末装置に関する隣接関係情報と、その特定の端末装置から一定の隣接関係にある（その特定の端末装置から隣接関係を辿って（ｎ−１）ホップ以内に到達可能な）他の端末装置のそれぞれのＣＢＲ情報とを取得する。そして、制御装置は、その特定の端末装置から一定の隣接関係にある他の端末装置のＣＢＲが所定値を超える場合、その特定の端末装置が端末間通信を行うと隣接セルの通信と干渉しうると判定する。制御装置は、端末間通信を行う特定の端末装置が隣接セルの通信に干渉しうると判定すると、その隣接セルの基地局装置（例えばスモールセル基地局）の、端末間通信用の無線リソース及びセルラ通信ようの無線リソースの利用状況を示す情報を取得する。そして、制御装置は、その特定の端末装置が隣接セルにおける現状の端末間通信用の無線リソースで端末間通信を行うことができるか、隣接セルの端末間通信用の無線リソースを増やすことができるか等の情報に基づいて、その隣接セルにおける端末間通信用の無線リソースを増やすか否かを判定する。なお、制御装置は、特定の端末装置による端末間通信が行われた場合でも端末間通信用の無線リソースに余剰がある等の場合には、リソースを減らすか否かを判定しうる。ここでは、制御装置は、隣接セルにおける端末間通信用の無線リソースを増やすと決定したものとする。この場合、制御装置は、隣接セルの基地局装置（スモールセル基地局）に対してリソース増加指示を送信する。そして、隣接セルの基地局装置（スモールセル基地局）は、この指示を承認すると、指示を承認したことを示す情報を含んだ応答を制御装置へ送信する。制御装置は、この応答を受信したことに応じて、隣接セルの端末間通信用の無線リソースが増えたことを認識し、その増えた端末間通信用の無線リソースを利用して端末間通信を行うように、マクロセル基地局を介して端末装置に通知する。なお、この通知は、端末間通信に利用可能な無線リソースの集合の通知を少なくとも含み、必要に応じて、端末間通信を実行する端末装置に個別に割り当てられる無線リソースを指定する通知がさらにあってもよい。これらの通知は、例えば、ブロードキャスト信号と、個別シグナリングとによって別個に行われうる。端末装置は、端末間通信の相手装置との間で、その通知された無線リソースを用いて端末間通信を実行する。
【００３７】
以上のようにして、マクロセル基地局等の第１の基地局装置がサポートしておらず、スモールセル基地局等の周囲の第２の基地局装置がサポートしている所定の周波数帯を用いて端末間通信を行うシステムにおいて、端末間通信が、その第２の基地局装置での通信に干渉することを防ぎ、又はそのような干渉が発生する確率を十分に低く抑えることができる。これにより、第１の基地局装置が展開するセルにおいて本来利用されない無線リソースを端末間通信に利用することが可能となることで周波数利用効率を高めることができる。また、そのような端末間通信が行われたとしても、他のセルの通信への影響を低減し、システム全体の効率が低下することを防ぐことができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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