(57)【要約】  実施形態に係る移動通信システムは、直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信を行うユーザ端末と、前記ユーザ端末とのセルラ通信を行う基地局と、を有する。前記Ｄ２Ｄ通信は、前記セルラ通信の上りリンク無線リソースの一部を使用して行われる。前記基地局は、前記セルラ通信の上りリンクにおける送信タイミングの調整に使用されるタイミングアドバンス値を前記ユーザ端末に送信する。前記タイミングアドバンス値は、前記上りリンクにおける送信タイミングの調整と、前記Ｄ２Ｄ通信における送信タイミングの調整と、に共通して適用される。
2014050887.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信を行うユーザ端末と、
前記ユーザ端末とのセルラ通信を行う基地局と、を有し、
前記Ｄ２Ｄ通信は、前記セルラ通信の上りリンク無線リソースの一部を使用して行われ、
前記基地局は、前記セルラ通信の上りリンクにおける送信タイミングの調整に使用されるタイミングアドバンス値を前記ユーザ端末に送信し、
前記タイミングアドバンス値は、前記上りリンクにおける送信タイミングの調整と、前記Ｄ２Ｄ通信における送信タイミングの調整と、に共通して適用されることを特徴とする移動通信システム。
【請求項２】
前記ユーザ端末は、前記Ｄ２Ｄ通信における送信タイミングを、前記タイミングアドバンス値に基づいて定められる前記上りリンクにおける送信タイミングと揃え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。
【請求項３】
前記タイミングアドバンス値は、前記ユーザ端末と、前記ユーザ端末と前記Ｄ２Ｄ通信を行う他のユーザ端末と、に共通して適用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。
【請求項４】
前記基地局は、前記タイミングアドバンス値を前記ユーザ端末及び前記他のユーザ端末に一括して送信することを特徴とする請求項３に記載の移動通信システム。
【請求項５】
前記ユーザ端末は、前記基地局からの前記タイミングアドバンス値を前記他のユーザ端末に転送することを特徴とする請求項３に記載の移動通信システム。
【請求項６】
前記ユーザ端末及び前記他のユーザ端末のそれぞれは、前記Ｄ２Ｄ通信における送信タイミングを、前記タイミングアドバンス値に基づいて定められる前記上りリンクにおける送信タイミングと揃えることを特徴とする請求項３に記載の移動通信システム。
【請求項７】
前記ユーザ端末及び前記他のユーザ端末のそれぞれは、前記Ｄ２Ｄ通信における受信タイミングを、前記タイミングアドバンス値に基づいて定められる前記上りリンクにおける送信タイミングと揃えることを特徴とする請求項６に記載の移動通信システム。
【請求項８】
前記ユーザ端末は、前記タイミングアドバンス値を用いて、前記Ｄ２Ｄ通信における送信タイミングを調整す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。
【請求項９】
前記ユーザ端末は、前記タイミングアドバンス値に加えて、前記ユーザ端末の前記Ｄ２Ｄ通信における送信タイミングと、前記ユーザ端末と前記Ｄ２Ｄ通信を行う他のユーザ端末の前記Ｄ２Ｄ通信における受信タイミングと、の間のタイミング差を補正するための補正値を用いて、前記Ｄ２Ｄ通信における送信タイミングを調整することを特徴とする請求項８に記載の移動通信システム。
【請求項１０】
直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信を行うとともに、基地局とのセルラ通信を行うユーザ端末であって、
前記Ｄ２Ｄ通信は、前記セルラ通信の上りリンク無線リソースの一部を使用して行われ、
前記セルラ通信の上りリンクにおける送信タイミングの調整に使用されるタイミングアドバンス値を前記基地局から受信すると、前記タイミングアドバンス値を、前記上りリンクにおける送信タイミングの調整と、前記Ｄ２Ｄ通信における送信タイミングの調整と、に共通して適用する制御部を有することを特徴とするユーザ端末。
【請求項１１】
直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信を行うユーザ端末とのセルラ通信を行う基地局であって、
前記Ｄ２Ｄ通信は、前記セルラ通信の上りリンク無線リソースの一部を使用して行われ、
前記セルラ通信の上りリンクにおける送信タイミングの調整に使用されるタイミングアドバンス値を、前記ユーザ端末と、前記ユーザ端末と前記Ｄ２Ｄ通信を行う他のユーザ端末と、に共通して適用する制御部を有することを特徴とする基地局。
【請求項１２】
直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信を行うとともに、基地局とのセルラ通信を行うユーザ端末に備えられるプロセッサであって、
前記Ｄ２Ｄ通信は、前記セルラ通信の上りリンク無線リソースの一部を使用して行われ、
前記セルラ通信の上りリンクにおける送信タイミングの調整に使用されるタイミングアドバンス値を前記ユーザ端末が前記基地局から受信すると、前記プロセッサは、前記タイミングアドバンス値を、前記上りリンクにおける送信タイミングの調整と、前記Ｄ２Ｄ通信における送信タイミングの調整と、に共通して適用する処理を行うことを特徴とするプロセッサ。
【請求項１３】
直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信を行うユーザ端末とのセルラ通信を行う基地局に備えられるプロセッサであって、
前記Ｄ２Ｄ通信は、前記セルラ通信の上りリンク無線リソースの一部を使用して行われ、
前記プロセッサは、前記セルラ通信の上りリンクにおける送信タイミングの調整に使用されるタイミングアドバンス値を、前記ユーザ端末と、前記ユーザ端末と前記Ｄ２Ｄ通信を行う他のユーザ端末と、に共通して適用する処理を行うことを特徴とするプロセッサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｄ２Ｄ通信をサポートする移動通信システムと、当該移動通信システムにおけるユーザ端末及び基地局と、これらに備えられるプロセッサと、に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動通信システムの標準化プロジェクトである３ＧＰＰ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）では、リリース１２以降の新機能として、端末間（Ｄｅｖｉｃｅ  ｔｏ  Ｄｅｖｉｃｅ：Ｄ２Ｄ）通信の導入が検討されている（非特許文献１参照）。【０００３】
Ｄ２Ｄ通信は、近接する複数のユーザ端末が、移動通信システムに割り当てられた周波数帯域内で直接的な通信を行うものである。なお、Ｄ２Ｄ通信は、近傍サービス（Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）通信と称されることもある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】３ＧＰＰ技術報告  「ＴＲ  ２２．８０３  Ｖ０．３．０」  ２０１２年５月
【発明の概要】
【０００５】
しかしながら、現状では、Ｄ２Ｄ通信を適切に制御するための仕様が策定されていないため、Ｄ２Ｄ通信を、セルラ通信（ネットワークとユーザ端末との間の通信）と両立することが困難である。
【０００６】
そこで、本発明は、Ｄ２Ｄ通信を適切に制御できる移動通信システム、ユーザ端末、基地局、及びプロセッサを提供する。
【０００７】
実施形態に係る移動通信システムは、直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信を行うユーザ端末と、前記ユーザ端末とのセルラ通信を行う基地局と、を有する。前記Ｄ２Ｄ通信は、前記セルラ通信の上りリンク無線リソースの一部を使用して行われる。前記基地局は、前記セルラ通信の上りリンクにおける送信タイミングの調整に使用されるタイミングアドバンス値を前記ユーザ端末に送信する。前記タイミングアドバンス値は、前記上りリンクにおける送信タイミングの調整と、前記Ｄ２Ｄ通信における送信タイミングの調整と、に共通して適用される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ＬＴＥシステムの構成図である。
【図２】ＵＥのブロック図である。
【図３】ｅＮＢのブロック図である。
【図４】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５】ＬＴＥシステムで使用される無線フレームの構成図である。
【図６】ＴＡ（タイミングアドバンス値）の概要を説明するための図である。
【図７】セルラ通信におけるデータパスを説明するための図である。
【図８】Ｄ２Ｄ通信におけるデータパスを説明するための図である。
【図９】ｅＮＢ主導でＤ２Ｄスケジューリングを行う場合の具体例を説明するための図である。
【図１０】実施形態に係る通信環境を説明するための図である。
【図１１】実施形態に係る動作具体例を説明するためのタイムチャートである。
【図１２】実施形態に係る動作シーケンス図である。
【図１３】実施形態の変更例に係る動作シーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［実施形態の概要］
実施形態に係る移動通信システムは、直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信を行うユーザ端末と、前記ユーザ端末とのセルラ通信を行う基地局と、を有する。前記Ｄ２Ｄ通信は、前記セルラ通信の上りリンク無線リソースの一部を使用して行われる。前記基地局は、前記セルラ通信の上りリンクにおける送信タイミングの調整に使用されるタイミングアドバンス値を前記ユーザ端末に送信する。前記タイミングアドバンス値は、前記上りリンクにおける送信タイミングの調整と、前記Ｄ２Ｄ通信における送信タイミングの調整と、に共通して適用される。これにより、セルラ通信の上りリンクにおける送信タイミングの調整に使用されるタイミングアドバンス値を、Ｄ２Ｄ通信における送信タイミングの調整に流用できるため、Ｄ２Ｄ通信のための新たなシグナリングを追加する場合に比べて、処理負荷を削減し、且つ無線リソースを節約できる。従って、Ｄ２Ｄ通信をセルラ通信と適切に両立できる。
【００１０】
実施形態では、前記ユーザ端末は、前記Ｄ２Ｄ通信における送信タイミングを、前記タイミングアドバンス値に基づいて定められる前記上りリンクにおける送信タイミングと揃える。これにより、同一のユーザ端末においてセルラ通信及びＤ２Ｄ通信の同時送信を行う際に、処理負荷を最小限に抑えることができる。
【００１１】
実施形態では、前記タイミングアドバンス値は、前記ユーザ端末と、前記ユーザ端末と前記Ｄ２Ｄ通信を行う他のユーザ端末と、に共通して適用される。このように、Ｄ２Ｄ通信中のユーザ端末同士は互いに近接しているという性質を利用して、Ｄ２Ｄ通信中の各ユーザ端末に対して共通のタイミングアドバンス値を適用する。従って、各ユーザ端末に個別のタイミングアドバンス値を適用する場合に比べて、処理負荷を削減できる。
【００１２】
実施形態では、前記基地局は、前記タイミングアドバンス値を前記ユーザ端末及び前記他のユーザ端末に一括して送信する。すなわち、Ｄ２Ｄ通信中の各ユーザ端末に対して同一のタイミングアドバンス値を一括して送信する。従って、各ユーザ端末に対して個別にタイミングアドバンス値を送信する場合に比べて、無線リソースを節約できる。
【００１３】
実施形態の変更例では、前記ユーザ端末は、前記基地局からの前記タイミングアドバンス値を前記他のユーザ端末に転送する。すなわち、Ｄ２Ｄ通信中の各ユーザ端末のうち、一のユーザ端末が、基地局からのタイミングアドバンス値を他のユーザ端末に転送する。従って、基地局及びユーザ端末間の無線リソースを節約できる。
【００１４】
実施形態では、前記ユーザ端末及び前記他のユーザ端末のそれぞれは、前記Ｄ２Ｄ通信における送信タイミングを、前記タイミングアドバンス値に基づいて定められる前記上りリンクにおける送信タイミングと揃える。これにより、Ｄ２Ｄ通信を行うユーザ端末同士のタイミング同期（送信タイミングの同期）をかける必要がなくなる。従って、処理負荷を削減し、且つ無線リソースを節約しながら、タイミング同期（送信タイミングの同期）を実現できる。
【００１５】
実施形態では、前記ユーザ端末及び前記他のユーザ端末のそれぞれは、前記Ｄ２Ｄ通信における受信タイミングを、前記タイミングアドバンス値に基づいて定められる前記上りリンクにおける送信タイミングと揃える。これにより、Ｄ２Ｄ通信を行うユーザ端末同士のタイミング同期（受信タイミングの同期）をかける必要がなくなる。従って、処理負荷を削減し、且つ無線リソースを節約しながら、タイミング同期（受信タイミングの同期）を実現できる。
【００１６】
実施形態では、前記ユーザ端末は、前記タイミングアドバンス値を用いて、前記Ｄ２Ｄ通信における送信タイミングを調整する。
【００１７】
その他実施形態では、前記ユーザ端末は、前記タイミングアドバンス値に加えて、前記ユーザ端末の前記Ｄ２Ｄ通信における送信タイミングと、前記ユーザ端末と前記Ｄ２Ｄ通信を行う他のユーザ端末の前記Ｄ２Ｄ通信における受信タイミングと、の間のタイミング差を補正するための補正値を用いて、前記Ｄ２Ｄ通信における送信タイミングを調整する。
【００１８】
実施形態に係るユーザ端末は、直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信を行うとともに、基地局とのセルラ通信を行う。前記Ｄ２Ｄ通信は、前記セルラ通信の上りリンク無線リソースの一部を使用して行われる。前記ユーザ端末は、前記セルラ通信の上りリンクにおける送信タイミングの調整に使用されるタイミングアドバンス値を前記基地局から受信すると、前記タイミングアドバンス値を、前記上りリンクにおける送信タイミングの調整と、前記Ｄ２Ｄ通信における送信タイミングの調整と、に共通して適用する制御部を有する。
【００１９】
実施形態に係る基地局は、直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信を行うユーザ端末とのセルラ通信を行う。前記Ｄ２Ｄ通信は、前記セルラ通信の上りリンク無線リソースの一部を使用して行われる。前記基地局は、前記セルラ通信の上りリンクにおける送信タイミングの調整に使用されるタイミングアドバンス値を、前記ユーザ端末と、前記ユーザ端末と前記Ｄ２Ｄ通信を行う他のユーザ端末と、に共通して適用する制御部を有する。
【００２０】
実施形態に係るプロセッサは、直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信を行うとともに、基地局とのセルラ通信を行うユーザ端末に備えられる。前記Ｄ２Ｄ通信は、前記セルラ通信の上りリンク無線リソースの一部を使用して行われる。前記セルラ通信の上りリンクにおける送信タイミングの調整に使用されるタイミングアドバンス値を前記ユーザ端末が前記基地局から受信すると、前記プロセッサは、前記タイミングアドバンス値を、前記上りリンクにおける送信タイミングの調整と、前記Ｄ２Ｄ通信における送信タイミングの調整と、に共通して適用する処理を行う。
【００２１】
実施形態に係るプロセッサは、直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信を行うユーザ端末とのセルラ通信を行う基地局に備えられる。前記Ｄ２Ｄ通信は、前記セルラ通信の上りリンク無線リソースの一部を使用して行われる。前記プロセッサは、前記セルラ通信の上りリンクにおける送信タイミングの調整に使用されるタイミングアドバンス値を、前記ユーザ端末と、前記ユーザ端末と前記Ｄ２Ｄ通信を行う他のユーザ端末と、に共通して適用する処理を行う。
【００２２】
［実施形態］
以下、図面を参照して、３ＧＰＰ規格に準拠して構成される移動通信システム（ＬＴＥシステム）にＤ２Ｄ通信を導入する場合の実施形態を説明する。
【００２３】
（ＬＴＥシステム）
図１は、本実施形態に係るＬＴＥシステムの構成図である。
【００２４】
図１に示すように、ＬＴＥシステムは、複数のＵＥ（Ｕｓｅｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）１００と、Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）１０と、ＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｃｏｒｅ）２０と、を含む。Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０及びＥＰＣ２０は、ネットワークを構成する。
【００２５】
ＵＥ１００は、移動型の無線通信装置であり、接続を確立したセル（サービングセル）との無線通信を行う。ＵＥ１００はユーザ端末に相当する。
【００２６】
Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０は、複数のｅＮＢ２００（ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｎｏｄｅ−Ｂ）を含む。ｅＮＢ２００は基地局に相当する。ｅＮＢ２００は、セルを管理しており、セルとの接続を確立したＵＥ１００との無線通信を行う。
【００２７】
なお、「セル」は、無線通信エリアの最小単位を示す用語として使用される他に、ＵＥ１００との無線通信を行う機能を示す用語としても使用される。
【００２８】
ｅＮＢ２００は、例えば、無線リソース管理（ＲＲＭ）機能と、ユーザデータのルーティング機能と、モビリティ制御及びスケジューリングのための測定制御機能と、を有する。
【００２９】
ＥＰＣ２０は、ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｅｎｔｉｔｙ）／Ｓ−ＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ−Ｇａｔｅｗａｙ）３００と、ＯＡＭ４００（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）と、を含む。
【００３０】
ＭＭＥは、ＵＥ１００に対する各種モビリティ制御等を行うネットワークノードであり、制御局に相当する。Ｓ−ＧＷは、ユーザデータの転送制御を行うネットワークノードであり、交換局に相当する。
【００３１】
ｅＮＢ２００は、Ｘ２インターフェイスを介して相互に接続される。また、ｅＮＢ２００は、Ｓ１インターフェイスを介してＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ３００と接続される。
【００３２】
ＯＡＭ４００は、オペレータによって管理されるサーバ装置であり、Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０の保守及び監視を行う。
【００３３】
次に、ＵＥ１００及びｅＮＢ２００の構成を説明する。
【００３４】
図２は、ＵＥ１００のブロック図である。図２に示すように、ＵＥ１００は、アンテナ１０１と、無線送受信機１１０と、ユーザインターフェイス１２０と、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）受信機１３０と、バッテリ１４０と、メモリ１５０と、プロセッサ１６０と、を有する。メモリ１５０及びプロセッサ１６０は、制御部を構成する。
【００３５】
ＵＥ１００は、ＧＮＳＳ受信機１３０を有していなくてもよい。また、メモリ１５０をプロセッサ１６０と一体化し、このセット（すなわち、チップセット）をプロセッサ１６０’としてもよい。
【００３６】
アンテナ１０１及び無線送受信機１１０は、無線信号の送受信に用いられる。アンテナ１０１は、複数のアンテナ素子を含む。無線送受信機１１０は、プロセッサ１６０が出力するベースバンド信号を無線信号に変換してアンテナ１０１から送信する。また、無線送受信機１１０は、アンテナ１０１が受信する無線信号をベースバンド信号に変換してプロセッサ１６０に出力する。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
メモリ１５０は、プロセッサ１６０によって実行されるプログラムと、プロセッサ１６０による処理に使用される情報と、を記憶する。
【００４１】
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。
【００４２】
図３は、ｅＮＢ２００のブロック図である。図３に示すように、ｅＮＢ２００は、アンテナ２０１と、無線送受信機２１０と、ネットワークインターフェイス２２０と、メモリ２３０と、プロセッサ２４０と、を有する。メモリ２３０及びプロセッサ２４０は、制御部を構成する。なお、メモリ２３０をプロセッサ２４０と一体化し、このセット（すなわち、チップセット）をプロセッサとしてもよい。
【００４３】
アンテナ２０１及び無線送受信機２１０は、無線信号の送受信に用いられる。アンテナ２０１は、複数のアンテナ素子を含む。無線送受信機２１０は、プロセッサ２４０が出力するベースバンド信号を無線信号に変換してアンテナ２０１から送信する。また、無線送受信機２１０は、アンテナ２０１が受信する無線信号をベースバンド信号に変換してプロセッサ２４０に出力する。
【００４４】
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。
【００４５】
メモリ２３０は、プロセッサ２４０によって実行されるプログラムと、プロセッサ２４０による処理に使用される情報と、を記憶する。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
図４に示すように、無線インターフェイスプロトコルは、ＯＳＩ参照モデルのレイヤ１乃至レイヤ３に区分されており、レイヤ１は物理（ＰＨＹ）レイヤである。レイヤ２は、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤと、ＲＬＣ（Ｒａｄｉｏ  Ｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤと、ＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ  Ｄａｔａ  Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）レイヤと、を含む。レイヤ３は、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤを含む。
【００４９】
物理レイヤは、符号化・復号、変調・復調、アンテナマッピング・デマッピング、及びリソースマッピング・デマッピングを行う。物理レイヤは、物理チャネルを用いて上位レイヤに伝送サービスを提供する。ＵＥ１００の物理レイヤとｅＮＢ２００の物理レイヤとの間では、物理チャネルを介してデータが伝送される。
【００５０】
ＭＡＣレイヤは、データの優先制御、及びハイブリッドＡＲＱ（ＨＡＲＱ）による再送処理などを行う。ＵＥ１００のＭＡＣレイヤとｅＮＢ２００のＭＡＣレイヤとの間では、トランスポートチャネルを介してデータが伝送される。ｅＮＢ２００のＭＡＣレイヤは、上下リンクのトランスポートフォーマット（トランスポートブロックサイズ、変調・符号化方式など）、及び割当リソースブロックを決定するＭＡＣスケジューラを含む。
【００５１】
ＲＬＣレイヤは、ＭＡＣレイヤ及び物理レイヤの機能を利用してデータを受信側のＲＬＣレイヤに伝送する。ＵＥ１００のＲＬＣレイヤとｅＮＢ２００のＲＬＣレイヤとの間では、論理チャネルを介してデータが伝送される。
【００５２】
ＰＤＣＰレイヤは、ヘッダ圧縮・伸張、及び暗号化・復号化を行う。
【００５３】
ＲＲＣレイヤは、制御プレーンでのみ定義される。ＵＥ１００のＲＲＣレイヤとｅＮＢ２００のＲＲＣレイヤとの間では、各種設定のための制御メッセージ（ＲＲＣメッセージ）が伝送される。ＲＲＣレイヤは、無線ベアラの確立、再確立及び解放に応じて、論理チャネル、トランスポートチャネル、及び物理チャネルを制御する。ＵＥ１００のＲＲＣとｅＮＢ２００のＲＲＣとの間にＲＲＣ接続がある場合、ＵＥ１００は接続状態であり、そうでない場合、ＵＥ１００はアイドル状態である。
【００５４】
ＲＲＣレイヤの上位に位置するＮＡＳ(Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ  Ｓｔｒａｔｕｍ)レイヤは、セッション管理及びモビリティ管理などを行う。
【００５５】
図５は、ＬＴＥシステムで使用される無線フレームの構成図である。ＬＴＥシステムは、下りリンクにはＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ  Ａｃｃｅｓｓ）、上りリンクにはＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）がそれぞれ適用される。複信方式としては、ＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）方式又はＴＤＤ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）方式の何れかが適用されるが、本実施形態では主としてＦＤＤ方式を想定する。
【００５６】
図５に示すように、無線フレームは、時間方向に並ぶ１０個のサブフレームで構成され、各サブフレームは、時間方向に並ぶ２個のスロットで構成される。各サブフレームの長さは１ｍｓであり、各スロットの長さは０．５ｍｓである。各サブフレームは、周波数方向に複数個のリソースブロック（ＲＢ）を含み、時間方向に複数個のシンボルを含む。各シンボルの先頭には、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）と呼ばれるガード区間が設けられる。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構成される無線リソース単位はリソースエレメント（ＲＥ）と称される。
【００５７】
ＵＥ１００に割り当てられる無線リソースのうち、周波数リソースはリソースブロックにより特定でき、時間リソースはサブフレーム（又はスロット）により特定できる。
【００５８】
下りリンクにおいて、各サブフレームの先頭数シンボルの区間は、主に物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）として使用される制御領域である。また、各サブフレームの残りの区間は、主に物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）として使用できる領域である。さらに、各サブフレームには、セル固有参照信号（ＣＲＳ）が分散して配置される。
【００５９】
上りリンクにおいて、各サブフレームにおける周波数方向の両端部は、主に物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）として使用される制御領域である。また、各サブフレームにおける周波数方向の中央部は、主に物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）として使用できる領域である。さらに、各サブフレームには、復調参照信号（ＤＭＲＳ）及びサウンディング参照信号（ＳＲＳ）が配置される。
【００６０】
（タイミングアドバンス）
次に、タイミングアドバンス値（以下、「ＴＡ」と称する）の概要を説明する。本実施形態に係るＴＡの詳細については後述するが、ここでは一般的なＴＡについて説明する。図６は、ＴＡの概要を説明するための図である。
【００６１】
図６に示すように、ＴＡは、上りリンクにおける送信タイミングの調整に使用される。上りリンクにおいて、ｅＮＢ２００から遠くに位置するＵＥ１００は、伝搬遅延を考慮して、ｅＮＢ２００の受信タイミングに合うように送信タイミングを早める必要がある。このため、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００からの上りリンク信号の受信タイミングを測定することにより、ＵＥの送信タイミングを調整するためのＴＡを算出し、算出したＴＡをＵＥ１００に送信する。
【００６２】
例えば、ＴＡは、初回送信時は直値（初期値）が使用され、２回目以降は差分値が使用される。或いは、ＴＡは、初回送信時にも差分値を使用してもよい。具体的には、ランダムアクセス手順（ＲＡＣＨプロシージャ）において、ＵＥ１００は、ｅＮＢ２００からの下りリンクタイミングに合わせて上りリンク信号を送信し、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００の上りリンク送信タイミングを調整するようＴＡ（差分値）を算出してＵＥ１００に通知する。
【００６３】
また、ＴＡは、ＭＡＣレイヤにおいて送受信される。具体的には、ＴＡは、ＴＡ  ＭＣＥ（Ｔｉｍｉｎｇ  Ａｄｖａｎｃｅ  Ｃｏｍｍａｎｄ  Ｍａｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｅｌｅｍｅｎｔ）として、ｅＮＢ２００からＵＥ１００に送信される。
【００６４】
ＵＥ１００がｅＮＢ２００に近づく状況においては、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００の送信タイミングを遅らせるように、ＵＥ１００の現在の送信タイミングに対して負の値をＴＡとして算出し、算出したＴＡをＵＥ１００に送信する。ＵＥ１００は、ＴＡを受信すると、受信したＴＡに従って送信タイミングを遅らせる。
【００６５】
これに対し、ＵＥ１００がｅＮＢ２００から遠ざかる状況においては、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００の送信タイミングを早めるように、ＵＥ１００の現在の送信タイミングに対して正の値をＴＡとして算出し、算出したＴＡをＵＥ１００に送信する。ＵＥ１００は、ＴＡを受信すると、受信したＴＡに従って送信タイミングを早める。
【００６６】
（Ｄ２Ｄ通信）
本実施形態に係るＬＴＥシステムは、Ｄ２Ｄ通信をサポートする。以下、Ｄ２Ｄ通信を、ＬＴＥシステムの通常の通信（セルラ通信）と比較して説明する。セルラ通信では、ネットワーク（ｅＮＢ２００）及びＵＥ１００間でデータ通信を行う。これに対し、Ｄ２Ｄ通信では、２以上のＵＥ１００間で直接的にデータ通信を行う。
【００６７】
図７は、セルラ通信におけるデータパスを示す。ここでは、ｅＮＢ２００−１との接続を確立したＵＥ１００−１と、ｅＮＢ２００−２との接続を確立したＵＥ１００−２と、の間でセルラ通信を行う場合を例示している。なお、データパスとは、ユーザデータ（ユーザプレーン）の転送経路を意味する。
【００６８】
図７に示すように、セルラ通信のデータパスはネットワークを経由する。詳細には、ｅＮＢ２００−１、Ｓ−ＧＷ３００、及びｅＮＢ２００−２を経由するデータパスが設定される。
【００６９】
図８は、Ｄ２Ｄ通信におけるデータパスを示す。ここでは、ｅＮＢ２００−１との接続を確立したＵＥ１００−１と、ｅＮＢ２００−２との接続を確立したＵＥ１００−２と、の間でＤ２Ｄ通信を行う場合を例示している。
【００７０】
例えば、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２のうち一方のＵＥ１００が、近傍に存在する他方のＵＥ１００を発見することで、Ｄ２Ｄ通信が開始される。なお、Ｄ２Ｄ通信を開始するために、ＵＥ１００は、自身の近傍に存在する他のＵＥ１００を発見する（Ｄｉｓｃｏｖｅｒ）機能を有する。また、ＵＥ１００は、他のＵＥ１００から発見される(Ｄｉｓｃｏｖｅｒａｂｌｅ)機能を有する。
【００７１】
図８に示すように、Ｄ２Ｄ通信のデータパスはネットワークを経由しない。すなわち、ＵＥ間で直接的な無線通信を行う。このように、ＵＥ１００−１の近傍にＵＥ１００−２が存在するのであれば、ＵＥ１００−１とＵＥ１００−２との間でＤ２Ｄ通信を行うことによって、ネットワークのトラフィック負荷及びＵＥ１００のバッテリ消費量を削減するなどの効果が得られる。
【００７２】
ただし、Ｄ２Ｄ通信はＬＴＥシステムの周波数帯域（すなわち、セルラ通信の周波数帯域内）で行われることが想定されており、例えばセルラ通信への干渉を回避するために、ネットワーク（ｅＮＢ２００）の管理下でＤ２Ｄ通信が行われる。
【００７３】
本実施形態では、Ｄ２Ｄ通信は、ＬＴＥシステムの上りリンク周波数帯域（すなわち、セルラ通信の上りリンク周波数帯域内）で行われる。言い換えると、Ｄ２Ｄ通信は、セルラ通信の上りリンク無線リソースの一部を使用して行われる。
【００７４】
また、本実施形態では、Ｄ２Ｄ通信のための無線リソース割当であるＤ２ＤスケジューリングをｅＮＢ２００主導で行う。この場合、Ｄ２Ｄ通信に割り当てる無線リソースであるＤ２Ｄ無線リソースをｅＮＢ２００が決定する。すなわち、ＵＥ１００は、Ｄ２Ｄ無線リソースの選択権を持たない。ｅＮＢ２００は、動的又は準静的に割り当てたＤ２Ｄ無線リソースをＵＥ１００に通知する。ＵＥ１００は、当該割り当てられたＤ２Ｄ無線リソースを用いてＤ２Ｄ通信を行う。なお、詳細については後述するが、Ｄ２ＤスケジューリングをＵＥ１００主導で行ってもよい。
【００７５】
図９は、ｅＮＢ主導でＤ２Ｄスケジューリングを行う場合の具体例を説明するための図である。
【００７６】
図９に示すように、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ無線リソースとして、特定のサブフレームの特定のリソースブロックを指定する。図９の例では、無線フレーム内の２番目のサブフレーム（サブフレーム＃１）における一部のリソースブロックと、４番目のサブフレーム（サブフレーム＃３）における一部のリソースブロックと、がＤ２Ｄ無線リソースとして指定される。
【００７７】
Ｄ２Ｄ通信を行うＵＥ１００は、ｅＮＢ２００から割り当てられたＤ２Ｄ無線リソースを用いてＤ２Ｄ通信を行う。
【００７８】
なお、２番目のサブフレーム（サブフレーム＃１）について送信（Ｔｘ）とあるのは、Ｄ２Ｄ通信における一方のＵＥ１００が送信を行うことを意味しており、当該Ｄ２Ｄ通信における他方のＵＥ１００は受信を行う。４番目のサブフレーム（サブフレーム＃３）について受信（Ｒｘ）とあるのは、Ｄ２Ｄ通信における一方のＵＥ１００が受信を行うことを意味しており、当該Ｄ２Ｄ通信における他方のＵＥ１００は送信を行う。
【００７９】
（実施形態に係る動作）
次に、本実施形態に係る動作を説明する。図１０は、本実施形態に係る通信環境を説明するための図である。本実施形態では、同一のＵＥ１００がセルラ通信及びＤ２Ｄ通信を同時に行う通信環境を想定する。
【００８０】
図１０に示すように、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２は、ｅＮＢ２００から割り当てられるＤ２Ｄ無線リソースを使用して、Ｄ２Ｄ通信を行う。
【００８１】
さらに、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２のそれぞれは、ｅＮＢ２００から割り当てられるセルラ無線リソースを使用して、セルラ通信を行う。具体的には、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２のそれぞれは、ｅＮＢ２００から割り当てられる上りリンク無線リソースを使用して、ｅＮＢ２００との上りリンク通信を行う。
【００８２】
ｅＮＢ２００は、上りリンクにおける送信タイミング（上りリンク送信タイミング）の調整に使用されるＴＡをＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２に送信する。ＴＡは、上りリンク送信タイミングの調整と、Ｄ２Ｄ通信における送信タイミング（Ｄ２Ｄ送信タイミング）の調整と、に共通して適用される。すなわち、上りリンク送信タイミングの調整に使用されるＴＡを、Ｄ２Ｄ送信タイミングの調整に流用する。以下においては、このようなＴＡを「共通ＴＡ」と称する。
【００８３】
また、Ｄ２Ｄ通信中のＵＥ１００同士は互いに近接しており、Ｄ２Ｄ通信中の各ＵＥ１００と、ｅＮＢ２００と、の距離（ＵＥ・ｅＮＢ間距離）は同等であるとみなすことができる。従って、共通ＴＡは、ＵＥ１００−１と、ＵＥ１００−１とＤ２Ｄ通信を行うＵＥ１００−２と、に共通して適用される。
【００８４】
本実施形態では、ｅＮＢ２００は、共通ＴＡをＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２に一括して送信する。例えば、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信専用の無線ネットワーク一時識別子（Ｄ２Ｄ−ＲＮＴＩ）を用いて、共通ＴＡをＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２に一括して送信する。この場合、ｅＮＢ２００は、共通ＴＡをＰＤＣＣＨ上で送信してもよく、ＰＤＳＣＨ上で送信してもよい。なお、Ｄ２Ｄ−ＲＮＴＩとは、Ｄ２Ｄ通信を行うＵＥ群（ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２）に共通のＲＮＴＩである。
【００８５】
ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２のそれぞれは、Ｄ２Ｄ送信タイミングを、共通ＴＡに基づいて定められる上りリンク送信タイミングと揃える。ここで、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２のそれぞれは、上りリンクで送信すべきデータが存在しなくても、Ｄ２Ｄ通信で送信すべきデータが存在すれば、Ｄ２Ｄ送信タイミングを上りリンク送信タイミングと揃える。
【００８６】
図９の例において、ＵＥ１００−１が２番目のサブフレーム（サブフレーム＃１）でＤ２Ｄ送信及び上りリンク送信を行うケースを想定すると、ＵＥ１００−１は、共通ＴＡに基づくタイミングで同時にＤ２Ｄ送信及び上りリンク送信を行う。
【００８７】
また、Ｄ２Ｄ通信中のＵＥ１００同士は互いに近接しており、Ｄ２Ｄ通信中のＵＥ１００間の伝搬遅延は無視できる。また、本実施形態では、Ｄ２Ｄ通信において、送信側における送信タイミングが上りリンク送信タイミングと揃っているため、受信側は、受信タイミングを、自身の上りリンク送信タイミングと揃えればよい。
【００８８】
従って、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２のそれぞれは、Ｄ２Ｄ通信における受信タイミング（Ｄ２Ｄ受信タイミング）を、ＴＡに基づいて定められる上りリンク送信タイミングと揃える。ここで、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２のそれぞれは、上りリンクで送信すべきデータが存在しなくても、Ｄ２Ｄ通信で受信すべきデータが存在すれば、Ｄ２Ｄ受信タイミングを上りリンク送信タイミングと揃える。
【００８９】
図９の例において、ＵＥ１００−１が４番目のサブフレーム（サブフレーム＃３）でＤ２Ｄ受信及び上りリンク送信を行うケースを想定すると、ＵＥ１００−１は、共通ＴＡに基づくタイミングで同時にＤ２Ｄ受信及び上りリンク送信を行う。
【００９０】
次に、本実施形態に係る動作具体例を説明する。図１１は、本実施形態に係る動作具体例を説明するためのタイムチャートである。
【００９１】
図１１に示すように、時刻ｔ１において、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２には共通ＴＡが適用されている。従って、時刻ｔ１において、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２のそれぞれは、共通ＴＡに基づいて、上りリンク送信タイミングとして同一のタイミングを設定する。図１１の例では、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２のそれぞれは、上りリンク送信タイミングを、ｅＮＢ２００のセルのサブフレームタイミングよりも前のタイミングに設定している。
【００９２】
その後、ＵＥ１００−１は静止している一方、ＵＥ１００−２がｅＮＢ２００に近づく状況を想定する。時刻ｔ２において、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−１に適用すべきＴＡと、ＵＥ１００−２に適用すべきＴＡと、の差が許容範囲を超えたことを検出する。具体的には、ｅＮＢ２００は、共通ＴＡを適用するとｅＮＢ２００の受信可能範囲に収まらなくなることを検出する。この場合、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信に適さない状況になったとみなし、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２によるＤ２Ｄ通信を解除してもよい。
【００９３】
次に、本実施形態に係る動作シーケンスの一例を説明する。図１２は、本実施形態に係る動作シーケンス図である。本シーケンスの初期状態において、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２は、ｅＮＢ２００の管理下でＤ２Ｄ通信を開始する。
【００９４】
図１２に示すように、ステップＳ１０１において、ＵＥ１００−１は、上りリンク信号をｅＮＢ２００に送信する。
【００９５】
ステップＳ１０２において、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−１から受信した上りリンク信号に基づいて、共通ＴＡを算出する。例えば、ｅＮＢ２００は、自セルのサブフレームタイミングとＵＥ１００−１からの上りリンク信号の受信タイミングとの間のタイミング差を補償するように共通ＴＡを算出する。ここで算出される共通ＴＡは直値（初期値）である。或いは、上述したように、ランダムアクセス手順（ＲＡＣＨプロシージャ）において、ＵＥ１００−１は、ｅＮＢ２００からの下りリンクタイミングに合わせて上りリンク信号を送信し、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−１の上りリンク送信タイミングを調整するようＴＡ（差分値）を算出してＵＥ１００−１に通知してもよい。
【００９６】
ステップＳ１０３において、ｅＮＢ２００は、ステップＳ１０２で算出した共通ＴＡをＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２に一括して送信する。例えば、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ−ＲＮＴＩを用いて、共通ＴＡをＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２に一括して送信する。
【００９７】
ステップＳ１０４において、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２のそれぞれは、ステップＳ１０３でｅＮＢ２００から受信した共通ＴＡを適用してＤ２Ｄ通信を行う。具体的には、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２のそれぞれは、Ｄ２Ｄ送信タイミングを、共通ＴＡに基づいて定められる上りリンク送信タイミングと揃える。また、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２のそれぞれは、Ｄ２Ｄ受信タイミングを、共通ＴＡに基づいて定められる上りリンク送信タイミングと揃える。
【００９８】
ステップＳ１０５において、ＵＥ１００−１は、ステップＳ１０３でｅＮＢ２００から受信した共通ＴＡを適用して、上りリンク信号をｅＮＢ２００に送信する。具体的には、ＵＥ１００−１は、共通ＴＡに基づいて定められる上りリンク送信タイミングで上りリンク信号をｅＮＢ２００に送信する。
【００９９】
ステップＳ１０６において、ＵＥ１００−２は、ステップＳ１０３でｅＮＢ２００から受信した共通ＴＡを適用して、上りリンク信号をｅＮＢ２００に送信する。具体的には、ＵＥ１００−２は、共通ＴＡに基づいて定められる上りリンク送信タイミングで上りリンク信号をｅＮＢ２００に送信する。
【０１００】
ステップＳ１０７において、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２のそれぞれから受信した上りリンク信号に基づいて、共通ＴＡを算出する。例えば、ｅＮＢ２００は、自セルのサブフレームタイミングとＵＥ１００−１からの上りリンク信号の受信タイミングとの間のタイミング差を補償するように共通ＴＡを算出する。ここで算出される共通ＴＡは、前回の共通ＴＡからの差分値である。なお、ｅＮＢ２００は、共通ＴＡを適用すると受信可能範囲に収まらなくなることを検出した場合には、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２によるＤ２Ｄ通信を解除してもよい。
【０１０１】
ステップＳ１０８において、ｅＮＢ２００は、ステップＳ１０７で算出した共通ＴＡをＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２に一括して送信する。例えば、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ−ＲＮＴＩを用いて、共通ＴＡをＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２に一括して送信する。
【０１０２】
ステップＳ１０９において、ＵＥ１００−１は、ステップＳ１０７でｅＮＢ２００から受信した共通ＴＡ（差分値）を前回の共通ＴＡに累積することで、共通ＴＡ（累積値）を算出する。同様に、ステップＳ１１０において、ＵＥ１００−２は、ステップＳ１０７でｅＮＢ２００から受信した共通ＴＡ（差分値）を前回の共通ＴＡに累積することで、共通ＴＡ（累積値）を算出する。
【０１０３】
ステップＳ１１１において、ＵＥ１００−１は、ステップＳ１０９で算出した共通ＴＡ（累積値）を適用してＤ２Ｄ通信を行う。また、ＵＥ１００−１は、ステップＳ１１０で算出した共通ＴＡ（累積値）を適用してＤ２Ｄ通信を行う。具体的には、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２のそれぞれは、Ｄ２Ｄ送信タイミングを、共通ＴＡに基づいて定められる上りリンク送信タイミングと揃える。また、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２のそれぞれは、Ｄ２Ｄ受信タイミングを、共通ＴＡに基づいて定められる上りリンク送信タイミングと揃える。
【０１０４】
ステップＳ１１２において、ＵＥ１００−１は、ステップＳ１０９で算出した共通ＴＡ（累積値）を適用して、上りリンク信号をｅＮＢ２００に送信する。また、ステップＳ１１３において、ＵＥ１００−２は、ステップＳ１１０で算出した共通ＴＡ（累積値）を適用して、上りリンク信号をｅＮＢ２００に送信する。以降は、ステップＳ１０７乃至ステップＳ１１３の手順が繰り返される。
【０１０５】
従って、本実施形態によれば、処理負荷を削減し、且つ無線リソースを節約しながら、Ｄ２Ｄ通信をセルラ通信と適切に両立できる。
【０１０６】
［実施形態の変更例］
上述した実施形態では、ｅＮＢ２００は、共通ＴＡを、Ｄ２Ｄ通信を行うＵＥ群（ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２）に一括して送信していた。
【０１０７】
これに対し、本変更例では、Ｄ２Ｄ通信を行うＵＥ群のうち一のＵＥ１００（例えばＵＥ１００−１）に共通ＴＡを送信し、当該一のＵＥ１００が共通ＴＡを他のＵＥ１００に転送する。
【０１０８】
図１３は、本変更例に係る動作シーケンス図である。ここでは、上述した実施形態との相違点を説明する。
【０１０９】
図１３に示すように、ステップＳ２０１乃至Ｓ２０２は、上述した実施形態と同様である。
【０１１０】
ステップＳ２０３において、ｅＮＢ２００は、ステップＳ２０２で算出した共通ＴＡ（直値）をＵＥ１００−１に送信する。ただし、当該共通ＴＡは直値に限らず差分値であってもよい。
【０１１１】
ステップＳ２０４において、ＵＥ１００−１は、ステップＳ２０３でｅＮＢ２００から受信した共通ＴＡをＵＥ１００−２に転送する。
【０１１２】
ステップＳ２０５乃至Ｓ２０８は、上述した実施形態と同様である。
【０１１３】
ステップＳ２０９において、ｅＮＢ２００は、ステップＳ２０８で算出した共通ＴＡ（差分値）をＵＥ１００−１に送信する。ステップＳ２１０において、ＵＥ１００−１は、ステップＳ２０９でｅＮＢ２００から受信した共通ＴＡをＵＥ１００−２に転送する。
【０１１４】
ステップＳ２１１乃至Ｓ２１５は、上述した実施形態と同様である。
【０１１５】
［その他の実施形態］
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。
【０１１６】
上述した実施形態及びその変更例に係る動作シーケンスでは、ＴＡの初回送信時を直値として共通ＴＡを適用するケースを主として説明した。しかしながら、ＵＥ１００内部の動作遅延の影響などにより、直値自体はＤ２Ｄ端末同士で共通とならない可能性があるため、差分値に対してのみ共通ＴＡを適用してもよい。
【０１１７】
上述した実施形態及びその変更例では、ＵＥ１００（ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２）は、Ｄ２Ｄ通信における送信タイミングを、共通ＴＡに基づいて定められる上りリンク送信タイミングと揃えていた。すなわち、ＵＥ１００は、共通ＴＡを用いて、Ｄ２Ｄ通信における送信タイミングを調整していた。しかしながら、Ｄ２Ｄ通信における送信タイミングの調整は、これに限れられない。
【０１１８】
例えば、ＵＥ１００（例えば、ＵＥ１００−１）は、共通ＴＡに加えて、ＵＥ１００のＤ２Ｄ通信における送信タイミングと、ＵＥ１００とＤ２Ｄ通信を行う他のＵＥ１００（例えば、ＵＥ１００−２）のＤ２Ｄ通信における受信タイミングと、の間のタイミング差を補正するための補正値を用いて、Ｄ２Ｄ通信における送信タイミングを調整してもよい。
【０１１９】
ここで、補正値は、ＵＥ１００−１が送信した信号（例えば、Ｄ２Ｄ通信用の参照信号）をＵＥ１００−２が受信した受信タイミングと、ＵＥ１００−２の所望する受信するタイミングとの差から算出されてもよいし、所定のオフセット値（固定値）であってもよい。また、ＵＥ１００は、予め補正値を有していてもよいし、上述のように補正値を算出してもよいし、ｅＮＢ２００から補正値を受信してもよい。ｅＮＢ２００は、補正値をＵＥ１００に送信する場合、共通ＴＡとともに、補正値をＵＥ１００に送信してもよい。また、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００からの要求によって、補正値をＵＥ１００に送信してもよい。
【０１２０】
ＵＥ１００は、Ｄ２Ｄ端末間でのタイミング差を補正するために、共通ＴＡを補正値で補正した値によって、送信タイミングを決定してもよいし、上述の実施形態及び変更例のように、Ｄ２Ｄ端末間でのタイミング差を無視できる場合は、共通ＴＡのみによって、送信タイミングを決定してもよい。
【０１２１】
上述した実施形態及びその変更例では、ＵＥ１００（ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２）は、Ｄ２Ｄ通信における受信タイミングを、共通ＴＡに基づいて定められる上りリンク送信タイミングと揃えていた。すなわち、ＵＥ１００は、共通ＴＡを用いて、Ｄ２Ｄ通信における受信タイミングを調整していた。しかしながら、Ｄ２Ｄ通信における受信タイミングの調整は、これに限れられない。
【０１２２】
例えば、ＵＥ１００は、ｅＮＢ２００から送信された自身のＴＡ（すなわち、共通ＴＡではなく、ｅＮＢ２００が実際に測定したＵＥ１００からの上りリンク信号の受信タイミングにより求められたＴＡ）を用いて、Ｄ２Ｄ通信における受信タイミングを調整してもよい。すなわち、ＵＥ１００は、Ｄ２Ｄ通信における受信タイミングを、ｅＮＢ２００から送信された自身のＴＡに基づいて定められる上りリンクにおける送信タイミングと揃えてもよい。また、ＵＥ１００は、ｅＮＢ２００からの同期信号を用いて、Ｄ２Ｄ通信における受信タイミングを調整してもよい。すなわち、ＵＥ１００は、Ｄ２Ｄ通信における受信タイミングをｅＮＢ２００からの同期信号に基づいて定められる下りリンクにおける受信タイミングと揃えてもよい。或いは、ＵＥ１００は、ｅＮＢ２００から送信された自身のＴＡに基づいて定められるタイミング、又は、ｅＮＢ２００からの同期信号に基づいて定められるタイミングを補正する補正値（例えば、所定のオフセット値）を用いて、Ｄ２Ｄ通信における受信タイミングを調整してもよい。
【０１２３】
なお、上述の送信タイミングの調整用の補正値と同様に、ＵＥ１００が、予め補正値を有していてもよいし、補正値を算出してもよいし、ｅＮＢ２００から補正値を受信してもよい。ｅＮＢ２００は、補正値をＵＥ１００に送信する場合、共通ＴＡとともに、補正値をＵＥ１００に送信してもよい。また、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００からの要求によって、補正値をＵＥ１００に送信してもよい。
【０１２４】
上述した実施形態及びその変更例では、Ｄ２ＤスケジューリングをｅＮＢ２００主導で行っていたが、Ｄ２ＤスケジューリングをＵＥ１００主導で行ってもよい。この場合、Ｄ２Ｄ無線リソースをＵＥ１００が選択できる。ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信に使用可能な無線リソースであるＤ２Ｄ割当候補無線リソースを示すＤ２Ｄリソース情報をＵＥ１００に送信する。Ｄ２Ｄ通信を行うＵＥ１００は、Ｄ２Ｄ割当候補無線リソースを示すＤ２Ｄリソース情報をｅＮＢ２００から受信すると、Ｄ２Ｄリソース情報が示すＤ２Ｄ割当候補無線リソースの中からＤ２Ｄ無線リソース（リソースブロック）を自律的に選択する。
【０１２５】
また、上述した実施形態及びその変更例では、複信方式としてＦＤＤ方式を想定していたが、ＴＤＤ方式であってもよい。
【０１２６】
また、上述した実施形態及びその変更例では、本発明をＬＴＥシステムに適用する一例を説明したが、ＬＴＥシステムに限定されるものではなく、ＬＴＥシステム以外のシステムに本発明を適用してもよい。
【０１２７】
なお、米国仮出願第６１／７０６３４０号（２０１２年９月２７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。
【産業上の利用可能性】
【０１２８】
以上のように、本発明に係る移動通信システム、ユーザ端末、基地局、及びプロセッサは、Ｄ２Ｄ通信を適切に制御できるため、移動通信分野において有用である。
【図１】
2014050887.tif 000003
【図２】
2014050887.tif 000004
【図３】
2014050887.tif 000005
【図４】
2014050887.tif 000006
【図５】
2014050887.tif 000007
【図６】
2014050887.tif 000008
【図７】
2014050887.tif 000009
【図８】
2014050887.tif 000010
【図９】
2014050887.tif 000011
【図１０】
2014050887.tif 000012
【図１１】
2014050887.tif 000013
【図１２】
2014050887.tif 000014
【図１３】
2014050887.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成27年12月7日(2015.12.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信を行うユーザ端末と、
前記ユーザ端末とのセルラ通信を行う基地局と、を有し、
前記Ｄ２Ｄ通信は、前記セルラ通信の上りリンク無線リソースの一部を使用して行われ、
前記基地局は、前記セルラ通信の上りリンクにおける送信タイミングの調整に使用されるタイミングアドバンス値を前記ユーザ端末に送信し、
前記タイミングアドバンス値は、前記上りリンクにおける送信タイミングの調整と、前記Ｄ２Ｄ通信における送信タイミングの調整と、に共通して適用されることを特徴とする移動通信システム。
【請求項２】
前記ユーザ端末は、前記Ｄ２Ｄ通信における送信タイミングを、前記タイミングアドバンス値に基づいて定められる前記上りリンクにおける送信タイミングと揃え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。
【請求項３】
前記タイミングアドバンス値は、前記ユーザ端末と、前記ユーザ端末と前記Ｄ２Ｄ通信を行う他のユーザ端末と、に共通して適用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。
【請求項４】
前記基地局は、前記タイミングアドバンス値を前記ユーザ端末及び前記他のユーザ端末に一括して送信することを特徴とする請求項３に記載の移動通信システム。
【請求項５】
前記ユーザ端末は、前記基地局からの前記タイミングアドバンス値を前記他のユーザ端末に転送することを特徴とする請求項３に記載の移動通信システム。
【請求項６】
前記ユーザ端末及び前記他のユーザ端末のそれぞれは、前記Ｄ２Ｄ通信における送信タイミングを、前記タイミングアドバンス値に基づいて定められる前記上りリンクにおける送信タイミングと揃えることを特徴とする請求項３に記載の移動通信システム。
【請求項７】
前記ユーザ端末及び前記他のユーザ端末のそれぞれは、前記Ｄ２Ｄ通信における受信タイミングを、前記タイミングアドバンス値に基づいて定められる前記上りリンクにおける送信タイミングと揃えることを特徴とする請求項６に記載の移動通信システム。
【請求項８】
前記ユーザ端末は、前記タイミングアドバンス値を用いて、前記Ｄ２Ｄ通信における送信タイミングを調整す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。
【請求項９】
前記ユーザ端末は、前記タイミングアドバンス値に加えて、前記ユーザ端末の前記Ｄ２Ｄ通信における送信タイミングと、前記ユーザ端末と前記Ｄ２Ｄ通信を行う他のユーザ端末の前記Ｄ２Ｄ通信における受信タイミングと、の間のタイミング差を補正するための補正値を用いて、前記Ｄ２Ｄ通信における送信タイミングを調整することを特徴とする請求項８に記載の移動通信システム。
【請求項１０】
直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信を行うとともに、基地局とのセルラ通信を行うユーザ端末であって、
前記Ｄ２Ｄ通信は、前記セルラ通信の上りリンク無線リソースの一部を使用して行われ、
前記セルラ通信の上りリンクにおける送信タイミングの調整に使用されるタイミングアドバンス値を前記基地局から受信すると、前記タイミングアドバンス値を、前記上りリンクにおける送信タイミングの調整と、前記Ｄ２Ｄ通信における送信タイミングの調整と、に共通して適用する制御部を有することを特徴とするユーザ端末。
【請求項１１】
直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信を行うとともに、基地局とのセルラ通信を行うユーザ端末に備えられるプロセッサであって、
前記Ｄ２Ｄ通信は、前記セルラ通信の上りリンク無線リソースの一部を使用して行われ、
前記セルラ通信の上りリンクにおける送信タイミングの調整に使用されるタイミングアドバンス値を前記ユーザ端末が前記基地局から受信すると、前記プロセッサは、前記タイミングアドバンス値を、前記上りリンクにおける送信タイミングの調整と、前記Ｄ２Ｄ通信における送信タイミングの調整と、に共通して適用する処理を行うことを特徴とするプロセッサ。
【国際調査報告】
2014050887.tif 000016
2014050887.tif 000017