(57)【要約】【課題】無線基地局からの所定の下り信号に基づきＤ２Ｄ発見用信号の送受信タイミングを決定する場合に、システム全体のスループット低下を抑制すること。【解決手段】本発明の一実施の形態に係るユーザ端末（２０）は、在圏中のセルと異なるセル配下のユーザ端末に端末間発見用信号を送信可能であり、前記在圏中のセルを形成する無線基地局（１０）から送信された、端末間発見用信号のリソース割り当て情報を含む信号と、端末間発見用信号の送受信タイミングの同期に用いる所定の下り信号と、を受信する受信部（２０３）と、前記リソース割り当て情報と前記所定の下り信号の受信タイミングとに基づいて、端末間発見用信号の送受信タイミングを制御する制御部（４０１）と、を有し、前記制御部は、端末間発見用信号の送信用のリソースを、セル半径が異なる複数のセルに対して時分割多重するようにマッピングすることを特徴とする。【選択図】図６
2015142341.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
在圏中のセルと異なるセル配下のユーザ端末に端末間発見用信号を送信可能なユーザ端末であって、
前記在圏中のセルを形成する無線基地局から送信された、端末間発見用信号のリソース割り当て情報を含む信号と、端末間発見用信号の送受信タイミングの同期に用いる所定の下り信号と、を受信する受信部と、
前記リソース割り当て情報と前記所定の下り信号の受信タイミングとに基づいて、端末間発見用信号の送受信タイミングを制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、端末間発見用信号の送信用のリソースを、セル半径が異なる複数のセルに対して時分割多重するようにマッピングすることを特徴とするユーザ端末。
【請求項２】
前記端末間発見用信号のリソース割り当て情報は、受信用の共通リソース及び送信用の固有リソースに関する情報を含むことを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
【請求項３】
前記端末間発見用信号のリソース割り当て情報は、前記在圏中のセル内のユーザ端末が送信可能なセル内リソース及び前記在圏中のセル外のユーザ端末が送信可能なセル間リソースに関する情報を含むことを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
【請求項４】
前記受信部は、前記在圏中のセルと前記異なるセルとのセル半径の差に関する補助情報を受信し、
前記制御部は、当該補助情報に基づいて、前記セル間リソースに係る発見用信号の受信処理開始タイミングを変更するように制御することを特徴とする請求項３に記載のユーザ端末。
【請求項５】
前記端末間発見用信号のリソース割り当て情報を含む信号は、前記無線基地局から、下り制御チャネル、上位レイヤシグナリング及び報知信号のいずれかを用いて送信されたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のユーザ端末。
【請求項６】
在圏中のセルと異なるセル配下のユーザ端末に端末間発見用信号を送信可能なユーザ端末であって、
前記在圏中のセルを形成する無線基地局から送信された、端末間発見用信号のリソース割り当て情報を含む信号と、端末間発見用信号の送受信タイミングの同期に用いる所定の下り信号と、を受信する受信部と、
前記リソース割り当て情報と前記所定の下り信号の受信タイミングとに基づいて、端末間発見用信号の送受信タイミングを制御する制御部と、を有し、
前記所定の下り信号は、前記在圏中のセルと前記異なるセルとのセル半径の差に基づいて、送信タイミングを調整されていることを特徴とするユーザ端末。
【請求項７】
形成するセルと異なるセル配下のユーザ端末に端末間発見用信号を送信可能なユーザ端末と通信する無線基地局であって、
前記形成するセル配下のユーザ端末に対して、端末間発見用信号のリソース割り当て情報を含む信号と、端末間発見用信号の送受信タイミングの同期に用いる所定の下り信号と、を送信する送信部と、
前記リソース割り当て情報又は前記所定の下り信号の送信タイミングを制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、端末間発見用信号の送信用のリソースを、セル半径が異なる複数のセルに対して時分割多重して割り当てることを示す前記リソース割り当て情報を生成するように制御することを特徴とする無線基地局。
【請求項８】
在圏中のセルと異なるセル配下のユーザ端末に端末間発見用信号を送信可能なユーザ端末における無線通信方法であって、
前記在圏中のセルを形成する無線基地局から送信された、端末間発見用信号のリソース割り当て情報を含む信号と、端末間発見用信号の送受信タイミングの同期に用いる所定の下り信号と、を受信する工程と、
前記リソース割り当て情報と前記所定の下り信号の受信タイミングとに基づいて、端末間発見用信号の送受信タイミングを制御する工程と、を有し、
端末間発見用信号の送信用のリソースを、セル半径が異なる複数のセルに対して時分割多重するようにマッピングすることを特徴とする無線通信方法。
【請求項９】
在圏中のセルと異なるセル配下のユーザ端末に端末間発見用信号を送信可能なユーザ端末と、前記在圏中のセルを形成して前記ユーザ端末と通信する無線基地局と、を含む無線通信システムであって、
前記無線基地局は、前記ユーザ端末に対して、端末間発見用信号のリソース割り当て情報を含む信号と、端末間発見用信号の送受信タイミングの同期に用いる所定の下り信号と、を送信する送信部と、
前記リソース割り当て情報又は前記所定の下り信号の送信タイミングを制御する制御部と、を有し、
前記ユーザ端末は、前記リソース割り当て情報を含む信号と、前記所定の下り信号と、を受信する受信部と、
前記リソース割り当て情報と前記所定の下り信号の受信タイミングとに基づいて、端末間発見用信号の送受信タイミングを制御する制御部と、を有し、
前記無線基地局の制御部は、端末間発見用信号の送信用のリソースを、セル半径が異なる複数のセルに対して時分割多重して割り当てることを示す前記リソース割り当て情報を生成するように制御することを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、次世代移動通信システムにおけるユーザ端末、無線基地局、無線通信方法及び無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＴＥ（Long  Term  Evolution）やＬＴＥの後継システム（例えば、ＬＴＥアドバンスト（ＬＴＥ−Ａ）、ＦＲＡ（Future  Radio  Access）、４Ｇなどともいう）では、半径数百メートルから数キロメートル程度の相対的に大きいカバレッジを有するマクロセルと重複して、半径数メートルから数十メートル程度の相対的に小さいカバレッジを有するスモールセル（ピコセル、フェムトセルなどを含む）が配置される無線通信システム（例えば、ヘテロジーニアスネットワーク（Heterogeneous  Network）、ＨｅｔＮｅｔともいう）が検討されている（例えば、非特許文献１）。
【０００３】
また、ユーザ端末同士が無線基地局を介さないで直接通信を行う端末間通信技術（Ｄ２Ｄ（Device  to  Device）技術）が検討されている（例えば、非特許文献２）。ユーザ端末（Ｄ２Ｄ端末）間の直接的な信号送受信により、Ｄ２Ｄ発見（Ｄ２Ｄ  discovery）、Ｄ２Ｄ同期、Ｄ２Ｄ通信（Ｄ２Ｄ  communication）などを実現することができる。Ｄ２Ｄ端末の消費電力削減などを鑑みて、Ｄ２Ｄ信号送受信に関する制御信号は、Ｄ２Ｄ端末が在圏する無線基地局から通知されることが検討されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】3GPP  TR  36.814  “Evolved  Universal  Terrestrial  Radio  Access  (E-UTRA);  Further  advancements  for  E-UTRA  physical  layer  aspects”
【非特許文献２】“Key  drivers  for  LTE  success:  Services  Evolution”、２０１１年９月、3GPP、インターネットURL：  http://www.3gpp.org/ftp/Information/presentations/presentations_2011/2011_09_LTE_Asia/2011_LTE-Asia_3GPP_Service_evolution.pdf
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
Ｄ２Ｄ端末がネットワークカバレッジ内に存在する場合には、無線基地局からの所定の下り信号（例えば、ＰＳＳ（Primary  Synchronization  Signal）／ＳＳＳ（Secondary  Synchronization  Signal）、ＣＲＳ（Cell-specific  Reference  Signal）など）に基づいて、Ｄ２Ｄ発見用信号（以下、単に発見用信号とよぶ）の送受信タイミングを決定することが検討されている。これによれば、アイドル状態の端末も含めたエリア内の全てのＤ２Ｄ端末が、発見用信号の送受信タイミングを決定することができる。
【０００６】
しかしながら、マクロセルとスモールセルが混在するヘテロジーニアスネットワークにおいて、セル間で発見用信号の送受信が行われる場合には、Ｄ２Ｄ端末が在圏するセルのセル半径の差に起因して、発見用信号の送受信タイミングの同期にずれが生じ、システム全体のスループットが低下するおそれがある。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、マクロセルとスモールセルが混在するヘテロジーニアスネットワークにおいて、無線基地局からの所定の下り信号に基づいて発見用信号の送受信タイミングを決定する場合に、システム全体のスループット低下を抑制することができるユーザ端末、無線基地局、無線通信方法及び無線通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施の形態に係るユーザ端末は、在圏中のセルと異なるセル配下のユーザ端末に端末間発見用信号を送信可能なユーザ端末であって、前記在圏中のセルを形成する無線基地局から送信された、端末間発見用信号のリソース割り当て情報を含む信号と、端末間発見用信号の送受信タイミングの同期に用いる所定の下り信号と、を受信する受信部と、前記リソース割り当て情報と前記所定の下り信号の受信タイミングとに基づいて、端末間発見用信号の送受信タイミングを制御する制御部と、を有し、前記制御部は、端末間発見用信号の送信用のリソースを、セル半径が異なる複数のセルに対して時分割多重するようにマッピングすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、マクロセルとスモールセルが混在するヘテロジーニアスネットワークにおいて、無線基地局からの所定の下り信号に基づいて発見用信号の送受信タイミングを決定する場合に、システム全体のスループット低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】Ｄ２Ｄ信号送受信用リソースに係る制御信号及びＤ２Ｄ信号の一例を示す図である。
【図２】同じセルに在圏する２つのＤ２Ｄ端末における、発見用信号の受信タイミングのずれの説明図である。
【図３】異なるセルに在圏する２つのＤ２Ｄ端末における、発見用信号の受信タイミングのずれの説明図である。
【図４】異なるセルに在圏する２つのＤ２Ｄ端末における、発見用信号の受信タイミングのずれの説明図である。
【図５】３つのユーザ端末から送信された発見用信号のシンボルの一例を示す図である。
【図６】本実施の形態の態様１における発見用信号に割り当てるＤ２Ｄリソース群の模式図を示す。
【図７】本実施の形態の態様１．２における発見用信号に割り当てるＤ２Ｄリソース群の一例を示す図である。
【図８】本実施の形態の態様１．２において補助情報を通知する場合のＤ２Ｄリソース群の一例を示す図である。
【図９】本実施の形態の態様１において、マクロ基地局が発見用信号のＤ２Ｄリソース群割り当てを行う場合のシーケンス図である。
【図１０】本実施の形態の態様１において、マクロ基地局及びスモール基地局が協調して発見用信号のＤ２Ｄリソース群割り当てを行う場合のシーケンス図である。
【図１１】本実施の形態の態様２における処理フローを示す説明図である。
【図１２】本実施の形態に係る無線通信システムの一例を示す概略図である。
【図１３】本実施の形態に係る無線基地局の全体構成の説明図である。
【図１４】本実施の形態に係る無線基地局の機能構成の説明図である。
【図１５】本実施の形態に係るユーザ端末の全体構成の説明図である。
【図１６】本実施の形態に係るユーザ端末の機能構成の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
Ｄ２Ｄ端末には、Ｄ２Ｄ信号送受信用リソース（以下、Ｄ２Ｄリソースともいう）として、周期的な上りリンクリソース群が準静的（semi-static）に割り当てられる。各Ｄ２Ｄ端末は、Ｄ２Ｄリソース群の一部のリソースを用いて信号を送信する。送信に用いるリソースは、Ｄ２Ｄ端末がＤ２Ｄリソース群内から自律的に選択する方法で決定されるか、無線基地局や他のＤ２Ｄ端末が制御信号により特定のリソースを通知する方法によって決定される。また、Ｄ２Ｄ端末は、Ｄ２Ｄリソース群内で、他のＤ２Ｄ端末から送信された信号を受信することにより、他のＤ２Ｄ端末を見つけ出したり、通信を行ったりする。
【００１３】
Ｄ２Ｄリソース群は、無線基地局又はＤ２Ｄ端末が制御信号を通知して指定する。図１は、Ｄ２Ｄ信号送受信用リソースに係る制御信号及びＤ２Ｄ信号の一例を示す図である。
【００１４】
図１Ａは、Ｄ２Ｄ端末がネットワークカバレッジ内に存在する例を説明する図である。図１Ａに示すように、Ｄ２Ｄ端末がネットワークカバレッジ内に存在する場合には、無線基地局がカバレッジ内のＤ２Ｄリソースを制御する。Ｄ２Ｄ端末は無線基地局の制御に従って信号の送受信動作などを行う。
【００１５】
図１Ｂ及び図１Ｃは、Ｄ２Ｄ端末がネットワークカバレッジ外に存在する例を説明する図である。図１Ｂに示すように、Ｄ２Ｄ端末がネットワークカバレッジ外に存在する場合には、あるＤ２Ｄ端末がクラスタヘッドとなって他のＤ２Ｄ端末を制御する。他のＤ２Ｄ端末はクラスタヘッドの制御に従って信号の送受信動作などを行う。あるいは、図１Ｃに示すように、Ｄ２Ｄ端末間で個々に制御して信号の送受信動作などを行う。
【００１６】
無線基地局によるＤ２Ｄリソースの制御は、ネットワークカバレッジ内でのＤ２Ｄ端末のクラスタヘッド動作が不要となり、Ｄ２Ｄ端末の消費電力を削減できることから、広い用途が検討されている。無線基地局によるＤ２Ｄリソースの制御（図１Ａ）は、例えば端末間直接通信機能（proximity-based  service）によるＳＮＳ（Social  Networking  Service）や広告配信などの商業的なユースケースに用いられることが検討されている。一方、Ｄ２Ｄ端末の自律的な動作（図１Ｂ）又は端末間でのＤ２Ｄリソースの制御（図１Ｃ）は、例えば災害時の緊急通信の場合に用いられることが検討されている。
【００１７】
以下では、無線基地局によるＤ２Ｄリソースの制御についてさらに説明する。まず、Ｄ２Ｄリソース群の割り当てについて説明する。Ｄ２Ｄリソース群としては、通常のセルラ通信の上りリンクリソースの一部の利用が検討されている。干渉を避けるために、セルラ通信信号とＤ２Ｄ信号とは、時分割多重（ＴＤＭ：Time  Division  Multiplexing）される。
【００１８】
セルラ基地局は、システム情報ブロック（ＳＩＢ：System  Information  Block）などに含まれて報知送信されるシステム情報を用いて、エリア内のＤ２Ｄ端末にＤ２Ｄリソース群の割り当て情報を通知する。Ｄ２Ｄリソース群の割り当て情報には、Ｄ２Ｄリソース群のキャリア周波数（carrierFreq-D2D）及び時間領域リソース情報が含まれる。
【００１９】
なお、セルラ基地局は、ＲＲＣ（Radio  Resource  Control）シグナリングなどの上位レイヤシグナリング又は報知信号を用いて、エリア内のＤ２Ｄ端末にＤ２Ｄリソース群の割り当て情報を通知してもよい。
【００２０】
このように、セルラ基地局がシステム情報を用いてエリア内の全てのＤ２Ｄ端末にＤ２Ｄリソース群の割り当て情報を通知することにより、アイドル状態のＤ２Ｄ端末も含めたエリア内の全てのＤ２Ｄ端末が、同一の時間周波数リソースをＤ２Ｄリソース群として認識することができる。Ｄ２Ｄ端末は接続中又は在圏中のセルのシステム情報に含まれるＤ２Ｄリソース群の割り当て情報に従って、Ｄ２Ｄ信号の送受信を行う。
【００２１】
Ｄ２Ｄリソース群を認識したＤ２Ｄ端末は、無線基地局からの所定の下り信号（例えば、ＰＳＳ（Primary  Synchronization  Signal）／ＳＳＳ（Secondary  Synchronization  Signal）、ＣＲＳ（Cell-specific  Reference  Signal）など）に基づいて、発見用信号の送受信タイミングを決定する。アイドル状態のＤ２Ｄ端末には、発見用信号の送受信タイミング調整に関する情報を個別に通知することが困難であるため、各Ｄ２Ｄ端末で共通に認識することのできる無線基地局の下り信号を同期の基準（同期ソース）として利用する。これにより、アイドル状態のＤ２Ｄ端末も含めたエリア内の全てのＤ２Ｄ端末が、発見用信号の送受信タイミングの同期を確立することができる。
【００２２】
以下、同期ソースとなる下り信号を、同期ソース信号と呼ぶ。また、Ｄ２Ｄ端末が同期ソース信号を受信するタイミングを、受信参照タイミング（receiving  reference  timing）と呼ぶ。
【００２３】
Ｄ２Ｄ端末が無線基地局からの同期ソース信号に同期する場合、Ｄ２Ｄ端末の位置によって受信参照タイミングが異なるため、発見用信号の受信タイミングにずれが生じる。図２は、同じセルに在圏する２つのＤ２Ｄ端末における、発見用信号の受信タイミングのずれの説明図である。
【００２４】
図２には、無線基地局ｅＮＢが形成するセルの内部に、Ｄ２Ｄ端末であるＵＥ１及びＵＥ２が在圏しており、ＵＥ２が発見用信号を送信する例が示されている。なお、ＵＥ１及びＵＥ２間の距離はＤ、ｅＮＢ及びＵＥ１間の距離はＤ１、ｅＮＢ及びＵＥ２間の距離はＤ２（Ｄ２＞Ｄ１）である。また、送受信される信号は、光の速度であるｃ（≒３．０×１０８ｍ／ｓ）で伝播するものとする。また、セルのカバレッジエリアの形状は一例であり、図に示す形状に限られない。
【００２５】
図２において、ｅＮＢから所定のタイミングで送信された同期ソース信号は、Ｄ１／ｃ後にＵＥ１に、Ｄ２／ｃ後にＵＥ２に到着する。また、ＵＥ２は、当該下り信号を受信すると発見用信号を送信し、当該発見用信号は、さらにＤ／ｃ後にＵＥ１に到着する。以上から、ＵＥ１の発見用信号の受信タイミングは、ｅＮＢに基づく受信参照タイミングから、以下の（式１）に示すタイミングオフセット（Timing  offset）だけずれることになる。
Timing  offset  ＝  （Ｄ＋Ｄ２−Ｄ１）／ｃ  …  （式１）
【００２６】
なお、図２の場合において、（式１）の取り得る値の範囲は、[０、２Ｄ／ｃ]である。最小値は、例えば、ＵＥ１及びＵＥ２が同じ位置に存在する場合に取り得る。最大値は、例えば、ＵＥ１がｅＮＢと同じ位置に存在する場合に取り得る。
【００２７】
また、異なるセルのカバレッジ内に存在するＤ２Ｄ端末同士で発見用信号を送受信することが考えられる。例えば、隣接する２つのセルにおいて、複数のＤ２Ｄ端末がそれぞれのセル端付近に位置する場合である。この場合、各Ｄ２Ｄ端末は、それぞれが在圏するセルの無線基地局から送信された同期ソース信号を受信したタイミング（受信参照タイミング）に基づいて発見用信号の送受信タイミングを決定する。
【００２８】
図３は、異なるセルに在圏する２つのＤ２Ｄ端末における、発見用信号の受信タイミングのずれの説明図である。図３には、無線基地局ｅＮＢ１が形成するセル１の内部に、Ｄ２Ｄ端末であるＵＥ１が、無線基地局ｅＮＢ２が形成するセル２の内部に、Ｄ２Ｄ端末であるＵＥ２が在圏しており、ＵＥ１が発見用信号を送信する例が示されている。なお、ＵＥ１及びＵＥ２間の距離はＤ、ｅＮＢ１及びＵＥ１間の距離はＤ１、ｅＮＢ２及びＵＥ２間の距離はＤ２である。また、送受信される信号は、光の速度であるｃで伝播するものとする。また、発見用信号の送受信タイミングの基準となる、ｅＮＢ１及びｅＮＢ２が送信する同期ソース信号の送信タイミングは、基地局間で同期済みである。
【００２９】
図３において、ｅＮＢ１から所定のタイミングで送信された同期ソース信号は、Ｄ１／ｃ後にＵＥ１に到着する。ＵＥ１は、当該信号を受信すると発見用信号を送信し、当該発見用信号は、さらにＤ／ｃ後にＵＥ２に到着する。また、ｅＮＢ２からｅＮＢ１と同じタイミングで送信された同期ソース信号は、Ｄ２／ｃ後にＵＥ２に到着する。以上から、ＵＥ２の発見用信号の受信タイミングは、ｅＮＢ２に基づく受信参照タイミングから、以下の（式２）に示すタイミングオフセット（Timing  offset）だけずれることになる。
Timing  offset  ＝  （Ｄ＋Ｄ１−Ｄ２）／ｃ  …  （式２）
【００３０】
なお、図３の場合において、（式２）の取り得る値の範囲は、[−ΔＲ／ｃ、（２Ｄ＋ΔＲ）／ｃ]である。ここで、ΔＲは、セル半径の差の絶対値であり、セル１の半径をＲ１、セル２の半径をＲ２としたときにΔＲ＝｜Ｒ１−Ｒ２｜で表される。ΔＲ／ｃは、各セルで同じタイミングに同期ソースとなる下り信号が送信された場合の、受信参照タイミングのセル間の差の最大値を表している。なお、セル半径が等しい（Ｒ１＝Ｒ２）場合、（式２）の取り得る値の範囲は、（式１）の取り得る値の範囲と同じになる。
【００３１】
（式２）の最小値は、例えば、Ｒ１＜Ｒ２かつ、ＵＥ１がｅＮＢ１と同じ位置に存在し、ＵＥ２がセル１に近い側のセル２のセル端に存在する場合に取り得る。一方、最大値は、例えば、Ｒ１＞Ｒ２かつ、ＵＥ１がセル２に近い側のセル１のセル端に存在し、ＵＥ２がｅＮＢ２と同じ位置に存在する場合に取り得る。
【００３２】
以上から、セル間の発見用信号を受信するタイミングには、セル半径が大きく影響してくることがわかる。このため、セル半径の異なるマクロセルとスモールセルが混在するヘテロジーニアスネットワークにおいては、上述したような発見用信号のタイミングオフセットが深刻な問題となる。当該問題について、図４及び図５を参照して説明する。
【００３３】
図４は、異なるセルに在圏する２つのＤ２Ｄ端末における、発見用信号の受信タイミングのずれの説明図である。図４においては、マクロ基地局ＭｅＮＢの形成するマクロセルのセル端にＵＥ１が位置し、スモール基地局ＳｅＮＢの形成するスモールセルのセル端にＵＥ２が位置する点で図３と異なる。
【００３４】
図４において、ＭｅＮＢ及びＳｅＮＢ間で、同期ソース信号の送信タイミングが同期済みである場合、ＵＥ１及びＵＥ２間で、受信参照タイミングがΔＲ／ｃずれることになる。例えば、マクロセルの半径を５００ｍ、スモールセルの半径を５０ｍとすると、ΔＲ／ｃ＝１．５μｓとなる。また、マクロセルの半径を１９２０ｍ、スモールセルの半径を１２０ｍとすると、ΔＲ／ｃ＝６μｓとなる。マイクロ秒オーダーのタイミング誤差は、受信処理時に無視できない遅延である。
【００３５】
発見用信号は、受信時の遅延のばらつきを、ある程度吸収できるように構成されている。図５は、３つのユーザ端末から送信された発見用信号のシンボルの一例を示す図である。具体的には、図５に示されるように、先頭にサイクリックプレフィックス（ＣＰ：Cyclic  Prefix）が付与されており、マルチパス遅延によるシンボル間干渉（ＩＳＩ：Inter-Symbol  Interference）を低減するように構成されている。これにより、各ユーザ端末からの発見用信号のシンボルの受信タイミングが図５の復調窓（Demodulation  Window）の範囲に含まれれば、複数の信号に対して一括で高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast  Fourier  Transform）を適用して復調できるように構成されている。
【００３６】
しかしながら、図４の例で示したように、マイクロ秒オーダーで受信タイミングに差が生じる場合には、シンボル間干渉（ＩＳＩ）の発生を防止するために、ＣＰ長を比較的長くする必要が生じる。ＣＰ長を長くすると、シンボルに含まれる情報量が減少するため、発見用信号の送信効率が低下する。
【００３７】
以上から、セル半径の異なるマクロセルとスモールセルが混在するヘテロジーニアスネットワークにおいては、発見用信号の送受信タイミングの同期にずれが生じることで、システム全体のスループットが低下するおそれがある。
【００３８】
この課題を解決するため、本発明者らは、Ｄ２Ｄ端末の発見用信号を、セル半径による送受信タイミングの同期のずれの影響を低減するように送信することを着想した。具体的には、本発明者らは、発見用信号の送信に係るＤ２Ｄリソース群を、セル半径が異なる複数のセルに対して時分割多重（ＴＤＭ）して割り当てることを着想した。また、無線基地局からの同期ソース信号の送信タイミングを、セル毎に変更することを着想した。
【００３９】
これらの構成によれば、セル半径の異なるセル間の受信参照タイミングの違いの影響を低減することが可能となる。具体的には、受信参照タイミングを基準として、当該基準と発見用信号の受信タイミングとの時間差（上記のタイミングオフセット）が取り得る値の範囲を、セル半径が異なる複数のセルを統合した１つのセルとみなした場合におけるタイミングオフセットが取り得る値の範囲と同じになるように、発見用信号の送受信タイミングを制御することが可能となる。
【００４０】
例えば、異なるセル間の発見用信号のタイミングオフセットは、（式２）の取り得る値の範囲である[−ΔＲ／ｃ、（２Ｄ＋ΔＲ）／ｃ]であるが、これを１つのセルに係る（式１）の取り得る値の範囲である[０、２Ｄ／ｃ]にすることができる。このため、発見用信号に係るＣＰ長の伸張を抑制することができ、システム全体のスループット低下を抑制することができる。
【００４１】
以下、本発明の一実施の形態（以下、本実施の形態と呼ぶ）に係る無線通信方法を詳細に説明する。以下では、マクロセルに在圏するＤ２Ｄ端末と、当該マクロセルに隣接するスモールセルに在圏するＤ２Ｄ端末と、の発見用信号の送受信を例に説明するが、これに限られない。例えば、隣接するセルがセル半径の異なるマクロセル同士であってもよいし、隣接するセルの数が２つ以上でもよい。
【００４２】
なお、セル半径は、セルを形成する無線基地局の電波の送信電力、電波の周波数、電波を送信するアンテナの位置（高さ）などによって変わる。本実施の形態ではセル半径に着目するが、上記のいずれかで言い換えてもよい。例えば、セル半径が大きいということは、電波の送信電力が大きい、電波の周波数が低い、電波を送信するアンテナの位置が高いと言い換えることができる。
【００４３】
（態様１）
本実施の形態に係る無線通信方法の態様１は、発見用信号に割り当てるＤ２Ｄリソース群を、セル半径が異なる複数のセルごとに時分割多重（ＴＤＭ）して割り当てるものである。上述のとおり、本実施の形態では、セルラ通信信号とＤ２Ｄ信号とがＴＤＭされているが、態様１ではさらに、発見用信号の無線リソースをセル毎にＴＤＭする。なお、発見用信号に限られず、他のＤ２Ｄ信号を態様１に基づいてＴＤＭする構成としてもよい。
【００４４】
ここで、セル半径が異なる複数のセルは、例えば、当該複数のセルについて、セル半径の差の絶対値ΔＲが所定の値以上（例えば、１ｍ以上、１０ｍ以上、１００ｍ以上など）という条件を満たす複数のセルとしてもよい。また、ΔＲを光速ｃで割った値が所定の値以上である複数のセルは、セル半径が異なると判断してもよい。
【００４５】
また、マクロセル、スモールセル、ピコセルなど、構成が異なる（例えば、当該セルを形成する無線基地局の性能が異なる）複数のセルは、セル半径が異なると判断してもよい。これによれば、例えば、マクロセルに在圏するＤ２Ｄ端末と、当該マクロセルに隣接するスモールセルに在圏するＤ２Ｄ端末と、の発見用信号をＴＤＭすることができる。
【００４６】
図６は、本実施の形態の態様１における発見用信号に割り当てるＤ２Ｄリソース群の模式図を示す。図６Ａは、態様１に係る発見用信号のセル毎のＴＤＭの模式図である。図６Ａでは、無線基地局と送受信されるセルラ信号（ＷＡＮ）、マクロセルに在圏するＤ２Ｄ端末が利用するマクロセル用発見用信号、スモールセルに在圏するＤ２Ｄ端末が利用するスモールセル用発見用信号の３つの信号がそれぞれ送信されるリソース領域が、ＴＤＭされている。
【００４７】
態様１における発見用信号のためのリソース群割り当て方法として、送信用／受信用リソースに分けて割り当てる構成（態様１．１）や、セル内／セル間リソースに分けて割り当てる構成（態様１．２）を用いることができる。以下、それぞれの態様について説明する。
【００４８】
図６Ｂは、態様１．１における発見用信号に割り当てるＤ２Ｄリソース群の模式図を示す。図中の固有リソース（specific  resource）は、所定のセルにおいて、在圏するＤ２Ｄ端末が発見用信号を送信可能なリソースである。固有リソースはセル毎にＴＤＭを適用して異なるリソースに割り当てられる。また、共通リソース（common  resource）は、各セルのＤ２Ｄ端末が発見用信号を受信可能なリソースである。なお、図６Ｂに示すように、固有リソースは、共通リソースの一部の領域に重畳していてもよい。
【００４９】
図６Ｃは、態様１．２における発見用信号に割り当てるＤ２Ｄリソース群の模式図を示す。図中のセル内リソース（intra-cell  resource）は、所定のセルにおいて、在圏する（自セル内の）ユーザ端末が発見用信号を送信可能なリソースである。
【００５０】
また、セル間リソース（inter-cell  resource）は、所定のセルにおいて、自セル外（他セル内）のユーザ端末が発見用信号を送信可能なリソースである。セル内リソースとセル間リソースとは、ＴＤＭを適用して異なるリソースに割り当てられる。
【００５１】
なお、セル半径が異なる複数のセルを分類した結果、３つ以上のセル群がある場合には、当該３つ以上のセル群についてＤ２ＤリソースをＴＤＭしてもよい。例えば、セル半径小、中及び大の３つのセル群が存在する場合には、Ｄ２Ｄリソースを、セル内リソース、第１のセル間リソース、第２のセル間リソースのように分けて、ＴＤＭしてもよい。
【００５２】
図７は、態様１．２における発見用信号に割り当てるＤ２Ｄリソース群の一例を示す図である。図７においては、２つのマクロセル（マクロセル１、２）が互いに隣接しているとともに、４つのスモールセル（スモールセル１−４）がマクロセル内に含まれて配置されている。例えば、図７の下部に示すように、マクロセル１及び２のセル内リソース（Ｄ２Ｄ−ｉｎｔｒａ）がセル間リソース（Ｄ２Ｄ−ｉｎｔｅｒ）より早いタイミングで送信されるようにＴＤＭされたとする。この場合、マクロセルのセル内リソースは、各スモールセルにとってはセル間リソースである。また、マクロセルのセル間リソースは、各スモールセルにとってはセル内リソースである。このため、スモールセル１−４のセル間リソースは、セル内リソースより早いタイミングで送信されるようにＴＤＭされる。
【００５３】
また、態様１．１及び態様１．２のいずれであっても、各送信タイミング（例えば、サブフレーム）には、セル半径が略同等のセル群（セル半径が異ならないと判断されたセル群）の複数のＤ２Ｄ端末が送信する発見用信号が含まれるように構成することができる。
【００５４】
（Ｄ２Ｄ端末へのシグナリング）
発見用信号に割り当てるＤ２Ｄリソース群に関する情報は、無線基地局が、セル内のユーザ端末に対して通知する。当該通知は、リソース割り当て信号（resource  allocation  signal）と呼ばれてもよい。リソース割り当て信号は、下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：Physical  Downlink  Control  Channel、ＥＰＤＣＣＨ：Enhanced  ＰＤＣＣＨ）による下り制御情報（ＤＣＩ：Downlink  Control  Information）、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）及び報知信号（例えば、ＳＩＢ）のいずれかを用いて通知されてもよい。
【００５５】
態様１．１では、Ｄ２Ｄ端末に対して、固有リソース及び共通リソースそれぞれに関する情報が通知されてもよい。また、共通リソースに関する情報の通知を省略する構成としてもよい。この場合、例えばＷＡＮが割り当てられていないリソースを共通リソースと判断することができる。
【００５６】
態様１．２では、Ｄ２Ｄ端末に対して、セル内リソース及びセル間リソースそれぞれに関する情報が通知されてもよい。また、一方のリソースに関する情報の通知を省略する構成としてもよい。この場合、例えばＷＡＮが割り当てられていないリソースのうち、通知された情報が示すＤ２Ｄリソース以外を、他方のＤ２Ｄリソースと判断することができる。
【００５７】
なお、発見用信号の送信リソース指定方法として、Ｔｙｐｅ１（衝突型）及びＴｙｐｅ２（非衝突型）が検討されているが、本実施の形態にはいずれを適用してもよい。Ｔｙｐｅ１では、無線基地局が、発見用信号をマッピング可能なリソースの候補、すなわちリソース群をＤ２Ｄ端末に通知し、各Ｄ２Ｄ端末は当該候補からランダムに自端末の送信用リソースを決定する。また、Ｔｙｐｅ２では、無線基地局が、発見用信号を割り当て可能なリソースの候補から選択したリソースをＤ２Ｄ端末に通知し、各Ｄ２Ｄ端末は指定された送信用リソースで発見用信号の送信を行う。例えば、態様１．１における固有リソース、態様１．２におけるセル内リソースなどを、割り当て候補として利用することができる。
【００５８】
（Ｄ２Ｄ端末への補助情報のシグナリング）
態様１において、セル間リソースに関するリソース割り当て信号に、さらにセル間の発見用信号の受信に関する補助情報（assistance  information）を含めてもよい。例えば、補助情報としてセル半径の差に関する情報を通知することで、セル間の受信参照タイミングの違いを低減することができる。以下、図８を参照して、具体的な例を説明する。
【００５９】
図８は、補助情報を用いて、セル間の受信参照タイミングの違いを低減する場合の一例を示す図である。例えば、マクロセル及びスモールセルのセル内リソース（Ｄ２Ｄ−ｉｎｔｒａ）とセル間リソース（Ｄ２Ｄ−ｉｎｔｅｒ）が図のように設定される。これらの発見用信号に割り当てるＤ２Ｄリソースに関する情報として、ｅＮＢはＵＥ１に、ＳｅＮＢはＵＥ２にリソース割り当て信号を送信する。また、当該リソース割り当て信号には、補助情報としてセル間の受信参照タイミングの差の最大値であるΔＴ（＝ΔＲ／ｃ）が含まれている。
【００６０】
ΔＴを含むリソース割り当て信号を受信した各Ｄ２Ｄ端末（ＵＥ１、ＵＥ２）は、セル間リソース（Ｄ２Ｄ−ｉｎｔｅｒ）について、ΔＴに基づき発見用信号の受信処理開始タイミング（ＤＬ  ｔｉｍｉｎｇ）をシフトさせる。つまり、マクロセル内のＤ２Ｄ端末は、自端末の受信参照タイミングが、スモールセル内のＤ２Ｄ端末の受信参照タイミングよりΔＴ大きいことを認識して、Ｄ２Ｄ−ｉｎｔｅｒの受信処理開始タイミングをＤＬ  ｔｉｍｉｎｇ−ΔＴに変更する。一方、スモールセル内のＤ２Ｄ端末は、自端末の受信参照タイミングが、マクロセル内のＤ２Ｄ端末の受信参照タイミングよりΔＴ小さいことを認識して、Ｄ２Ｄ−ｉｎｔｅｒの受信処理開始タイミングをＤＬ  ｔｉｍｉｎｇ＋ΔＴに変更する。
【００６１】
なお、Ｄ２Ｄ端末は、Ｄ２Ｄ−ｉｎｔｅｒの受信処理開始タイミングにΔＴを加算するか減算するかを、自端末が在圏するセルに関する情報に基づいて判断しても良い。また、Ｄ２Ｄ端末は、Ｄ２Ｄ−ｉｎｔｅｒの受信処理開始タイミングに、通知された補助情報に含まれる値を用いて所定の演算を行う構成とし、当該含まれる値を＋ΔＴ又は−ΔＴとする構成としてもよい。
【００６２】
また、ΔＴではなく、セル半径の差の絶対値であるΔＲや、各セルの半径に関する情報（例えば、Ｒ１、Ｒ２）などを補助情報として通知し、Ｄ２Ｄ端末がΔＴを算出してもよい。また、各無線基地局とＤ２Ｄ端末との間の距離を補助情報として通知し、受信処理開始タイミングを調整する構成としてもよい。
【００６３】
なお、補助情報は、リソース割り当て信号に含まずに、別の信号としてＤ２Ｄ端末に通知されてもよい。例えば、補助情報は、下り制御チャネル、上位レイヤシグナリング及び報知信号のいずれかを用いて通知されてもよい。
【００６４】
（基地局間シグナリング）
態様１で、各セルのＤ２Ｄ端末に割り当てる発見用信号のリソース群をＴＤＭするためには、基地局間シグナリングによりＤ２Ｄリソース割り当ての調整に関する情報を交換することが必要となる。基地局間シグナリングは、基地局間インターフェース（例えば、光ファイバ、Ｘ２インターフェース）や無線を介して送受信することができる。
【００６５】
図９は、マクロ基地局が発見用信号のＤ２Ｄリソース群割り当てを行う場合のシーケンス図である。この場合、まず、スモール基地局ＳｅＮＢが、マクロ基地局ＭｅＮＢに対して、Ｄ２Ｄリソース設定要求（D2D  resource  configuration  request）を通知する（ステップＳ１１）。Ｄ２Ｄリソース設定要求を受信したＭｅＮＢは、利用可能なＤ２Ｄリソース群を割り当てる（ステップＳ１２）。そして、ＭｅＮＢは、割り当てたＤ２Ｄリソース群に関する情報（Ｄ２Ｄリソース設定、D2D  resource  configuration）を含むＤ２Ｄリソース設定応答（D2D  resource  configuration  response）を通知する（ステップＳ１３）。なお、ＭｅＮＢは、スモールセルに割り当てていないＤ２Ｄリソースから、マクロセル内の発見用信号に用いるリソース群を割り当てることができる。
【００６６】
図１０は、マクロ基地局及びスモール基地局が協調して発見用信号のＤ２Ｄリソース群割り当てを行う場合のシーケンス図である。この場合、まず、ＳｅＮＢが、マクロ基地局ＭｅＮＢに対して、自セルで利用したい発見用信号のＤ２Ｄリソース設定を含むＤ２Ｄリソース設定更新（D2D  resource  configuration  update）を通知する（ステップＳ２１）。Ｄ２Ｄリソース設定更新を受信したＭｅＮＢは、Ｄ２Ｄリソース設定更新が示すＤ２Ｄリソース群と重複する（duplicate）リソース群が存在するか否かを判定する（ステップＳ２２）。重複リソース群が存在しない場合（ステップＳ２２−ＮＯ）、ＭｅＮＢは当該Ｄ２Ｄリソース群をセル間リソースに設定し、ＳｅＮＢに対して、Ｄ２Ｄリソース設定確認（D2D  resource  configuration  confirm）を通知する（ステップＳ２３）。
【００６７】
一方、重複リソースが存在する場合（ステップＳ２２−ＹＥＳ）、ＳｅＮＢに対して、Ｄ２Ｄリソース設定却下（D2D  resource  configuration  reject）を通知する（ステップＳ２４）。Ｄ２Ｄリソース設定却下を受信したＳｅＮＢは、再度別のＤ２Ｄリソース設定を決めてステップＳ２１を実施してもよい。また、ステップＳ２４において、ＭｅＮＢが、スモールセル内の発見用信号に用いるＤ２Ｄリソース群を割り当てて、Ｄ２Ｄリソース設定却下とともに、又は別のシグナリングによりＳｅＮＢに通知して、ＳｅＮＢが通知されたＤ２Ｄリソース群を用いる構成とすることができる。
【００６８】
なお、ＭｅＮＢが自セルで利用したい発見用信号のＤ２Ｄリソース設定を含むＤ２Ｄリソース設定更新をＳｅＮＢに通知するなどして、図９においてＭｅＮＢ及びＳｅＮＢの立場を入れ替えた処理を実施する構成としてもよい。
【００６９】
また、態様１において、セル半径の差に関する補助情報を用いるためには、基地局間でセル半径を通知する必要がある。セル半径に関する情報は、隣接セルを形成する無線基地局に報知してもよいし、図９のＤ２Ｄリソース設定要求／応答のように、無線基地局間で個別に要求／応答のシグナリングにより通知してもよい。
【００７０】
前者の場合、例えば、マクロ基地局が、マクロセルのセル半径に関する情報を無線により報知して、マクロセルのカバレッジエリア内に含まれるスモール基地局が、当該情報を受信してマクロセルのセル半径を取得することができる。
【００７１】
後者の場合、例えば、スモール基地局が、隣接するマクロ基地局に対してセル半径要求（cell  radius  request）を通知する。当該セル半径要求を受信したマクロ基地局は、スモール基地局に対して、マクロセルのセル半径を含むセル半径応答（cell  radius  response）を通知する。なお、スモール基地局は、セル半径要求にスモールセルのセル半径を含めてもよい。また、マクロ基地局がスモール基地局に対してセル半径要求を通知し、スモール基地局がセル半径応答を返信する構成としてもよい。
【００７２】
また、無線基地局には、隣接セルのセル半径や、セル半径の差の情報が予め設定されていてもよい。例えば、マクロセルのカバレッジエリアに重畳してスモール基地局が設置される場合、マクロセルのセル半径に関する情報を、設置時にスモール基地局が有する構成とすることができる。
【００７３】
以上、本実施の形態に係る無線通信方法の態様１によれば、発見用信号の送信に係るＤ２Ｄリソース群を、セル半径が異なる複数のセルに対して時分割多重して割り当てる。これにより、セル半径が異なるセル間の発見用信号送受信において、送受信タイミングの同期のずれの影響を低減し、システム全体のスループット低下を抑制することができる。
【００７４】
（態様２）
本実施の形態に係る無線通信方法の態様２は、無線基地局からの同期ソース信号の送信タイミングを、セル毎に変更するものである。これにより、セル端付近に位置するＤ２Ｄ端末が同期ソース信号を受信するタイミングを、各セルで略同一にすることができる。
【００７５】
図１１は、本実施の形態の態様２における処理フローを示す説明図である。まず、態様２においては、各無線基地局は他の無線基地局のセル半径を取得する。図１１では、態様１の補助情報に関して上述したようなセル半径要求／応答を用いてセル半径の情報をマクロ基地局ｅＮＢ及びスモール基地局ＳｅＮＢが共有する。
【００７６】
具体的には、ＳｅＮＢは、ＭｅＮＢに対して、セル半径要求を通知する（ステップＳ３１）。セル半径要求を受信したＭｅＮＢは、ＳｅＮＢに対して、マクロセルのセル半径Ｒ１を含むセル半径応答を通知する（ステップＳ３２）。
【００７７】
ＭｅＮＢは、所定のタイミングＴ０で同期ソース信号を送信する（ステップＳ３３）。一方、ＳｅＮＢは、セル半径応答に含まれるＲ１と、自局が形成するスモールセルの半径Ｒ２（Ｒ２＜Ｒ１）と、に基づいてセル半径の差の絶対値ΔＲ（＝｜Ｒ１−Ｒ２｜）を算出する。また、ΔＲに基づいて、同期ソース信号に適用する遅延時間ΔＴ（＝ΔＲ／ｃ）を算出する。そして、ＳｅＮＢは、所定のタイミングＴ０に遅延時間ΔＴを加えたタイミングで、同期ソース信号を送信する（ステップＳ３４）。
【００７８】
同期ソース信号を受信したＵＥ１、ＵＥ２は、発見用信号の送受信処理を実施する（ステップＳ３５）。この例では、ＵＥ１、ＵＥ２における発見用信号の受信タイミングは、それぞれＭｅＮＢ、ＳｅＮＢに基づく受信参照タイミングから、以下の（式３）、（式４）に示すタイミングオフセット（Timing  offset）だけずれることになる。なお、（式３）及び（式４）の取り得る値の範囲は、いずれも[０、２Ｄ／ｃ]となり、同じセルに在圏する２つのＤ２Ｄ端末の場合の（式１）が取り得る値の範囲と同様となる。
Timing  offset  ＝  （Ｄ＋Ｄ２−Ｄ１）／ｃ  ＋  ΔＴ  …  （式３）
Timing  offset  ＝  （Ｄ＋Ｄ１−Ｄ２）／ｃ  −  ΔＴ  …  （式４）
【００７９】
なお、態様２においては、図１１で示した例のように、ＳｅＮＢの同期ソース信号の送信タイミングを変更する構成が好ましい。特に、マクロセル内に複数の半径の異なるスモールセルが含まれる場合には、ＭｅＮＢよりＳｅＮＢの同期ソース信号の送信タイミングをシフトする構成が好ましい。この場合、ＭｅＮＢはスモールセルのセル半径を通知される必要がないため、無線基地局間で互いにセル半径を通知する場合に比べてバックホール回線の通信量を低減することができる。
【００８０】
ただし、これに限られない。例えば、図１１の例で、ＭｅＮＢがタイミングＴ０ーΔＴで同期ソース信号を送信し、ＳｅＮＢは、所定のタイミングＴ０で同期ソース信号を送信することができる。
【００８１】
以上、本実施の形態に係る無線通信方法の態様２によれば、無線基地局からの同期ソース信号の送信タイミングを、セル毎に変更する。これにより、セル半径の異なるセル間の送受信タイミングの同期のずれの影響を低減し、システム全体のスループット低下を抑制することができる。
【００８２】
なお、態様１と態様２は、適宜切り替えて適用することができる構成としてもよい。例えば、無線基地局が、配下のＤ２Ｄ端末数に基づいて態様を切り替えてもよいし、他の無線基地局との電波干渉のレベルに応じて態様を切り替えてもよい。
【００８３】
（無線通信システムの構成）
以下、本実施の形態に係る無線通信システムの構成について説明する。この無線通信システムでは、上記態様１及び／又は態様２に係る無線通信方法が適用される。
【００８４】
図１２は、本実施の形態に係る無線通信システムの一例を示す概略構成図である。図１２に示すように、無線通信システム１は、複数の無線基地局１０（１１及び１２）と、各無線基地局１０によって形成されるセル内にあり、各無線基地局１０と通信可能に構成された複数のユーザ端末２０と、を備えている。無線基地局１０は、それぞれ上位局装置３０に接続され、上位局装置３０を介してコアネットワーク４０に接続される。
【００８５】
図１２において、無線基地局１１は、例えば相対的に広いカバレッジを有するマクロ基地局で構成され、マクロセルＣ１を形成する。無線基地局１２は、局所的なカバレッジを有するスモール基地局で構成され、スモールセルＣ２を形成する。なお、無線基地局１１及び１２の数は、図１２に示す数に限られない。
【００８６】
マクロセルＣ１及びスモールセルＣ２では、同一の周波数帯が用いられてもよいし、異なる周波数帯が用いられてもよい。また、無線基地局１１及び１２は、基地局間インターフェース（例えば、光ファイバ、Ｘ２インターフェース）を介して互いに接続される。
【００８７】
なお、マクロ基地局１１は、ｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）、無線基地局、送信ポイント（transmission  point）などと呼ばれてもよい。スモール基地局１２は、ＲＲＨ（Remote  Radio  Head）、ピコ基地局、フェムト基地局、Ｈｏｍｅ  ｅＮｏｄｅＢ、送信ポイント、ｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）などと呼ばれてもよい。
【００８８】
ユーザ端末２０は、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなどの各種通信方式に対応した端末であり、移動通信端末だけでなく固定通信端末を含んでいてもよい。ユーザ端末２０は、無線基地局１０を経由して他のユーザ端末２０と通信を実行できる。また、ユーザ端末２０は、無線基地局１０を経由せずに、他のユーザ端末２０と直接通信（Ｄ２Ｄ）を実行できる。すなわち、ユーザ端末はＤ２Ｄ端末であり、Ｄ２Ｄ発見、Ｄ２Ｄ同期、Ｄ２Ｄ通信などのための端末間信号（Ｄ２Ｄ信号）を直接送受信する機能を有する。なお、Ｄ２Ｄ信号はＳＣ−ＦＤＭＡ（Single  Carrier−Frequency  Division  Multiple  Access）を基本の信号フォーマットとするが、これに限られない。
【００８９】
上位局装置３０には、例えば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、モビリティマネジメントエンティティ（ＭＭＥ）などが含まれるが、これに限定されるものではない。
【００９０】
無線通信システム１では、下りリンクのチャネルとして、各ユーザ端末２０で共有される下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical  Downlink  Shared  Channel）、下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：Physical  Downlink  Control  Channel、ＥＰＤＣＣＨ：Enhanced  Physical  Downlink  Control  Channel）、報知チャネル（ＰＢＣＨ：Physical  Broadcast  Channel）などが用いられる。ＰＤＳＣＨにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報、所定のＳＩＢ（System  Information  Block）が伝送される。ＰＤＣＣＨ、ＥＰＤＣＣＨにより、下り制御情報（ＤＣＩ）が伝送される。また、ＰＢＣＨにより、同期信号や、ＭＩＢ（Master  Information  Block）などが伝送される。
【００９１】
無線通信システム１では、上りリンクのチャネルとして、各ユーザ端末２０で共有される上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical  Uplink  Shared  Channel）、上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical  Uplink  Control  Channel）などが用いられる。ＰＵＳＣＨにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報が伝送される。また、無線通信システム１では、上りリンクリソースを用いて、ユーザ端末２０間で互いを検出するための発見用信号が送信される。
【００９２】
図１３は、本実施の形態に係る無線基地局１０の全体構成図である。無線基地局１０は、ＭＩＭＯ伝送のための複数の送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部１０３と、ベースバンド信号処理部１０４と、呼処理部１０５と、伝送路インターフェース１０６とを備えている。
【００９３】
下りリンクにより無線基地局１０からユーザ端末２０に送信されるユーザデータは、上位局装置３０から伝送路インターフェース１０６を介してベースバンド信号処理部１０４に入力される。
【００９４】
ベースバンド信号処理部１０４では、ＰＤＣＰレイヤの処理、ユーザデータの分割・結合、ＲＬＣ（Radio  Link  Control）再送制御の送信処理などのＲＬＣレイヤの送信処理、ＭＡＣ（Medium  Access  Control）再送制御（例えば、ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ  ＡＲＱ）の送信処理）、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse  Fast  Fourier  Transform）処理、プリコーディング処理が行われて各送受信部１０３に転送される。また、下り制御信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換などの送信処理が行われて、各送受信部１０３に転送される。
【００９５】
各送受信部１０３は、ベースバンド信号処理部１０４からアンテナごとにプリコーディングして出力された下り信号を無線周波数帯に変換する。また、送受信部１０３は、本実施の形態に係る送信部を構成する。アンプ部１０２は、周波数変換された無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ１０１により送信する。
【００９６】
一方、上り信号については、各送受信アンテナ１０１で受信された無線周波数信号がそれぞれアンプ部１０２で増幅され、各送受信部１０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換され、ベースバンド信号処理部１０４に入力される。
【００９７】
ベースバンド信号処理部１０４では、入力された上り信号に含まれるユーザデータに対して、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast  Fourier  Transform）処理、逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ：Inverse  Discrete  Fourier  Transform）処理、誤り訂正復号、ＭＡＣ再送制御の受信処理、ＲＬＣレイヤ、ＰＤＣＰレイヤの受信処理がなされ、伝送路インターフェース１０６を介して上位局装置３０に転送される。呼処理部１０５は、通信チャネルの設定や解放などの呼処理や、無線基地局１０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。
【００９８】
伝送路インターフェース１０６は、基地局間インターフェース（例えば、光ファイバ、Ｘ２インターフェース）を介して隣接無線基地局と信号を送受信（バックホールシグナリング）する。また、伝送路インターフェース１０６は、所定のインターフェースを介して、上位局装置３０と信号を送受信する。
【００９９】
図１４は、本実施の形態に係る無線基地局１０が有するベースバンド信号処理部１０４の主な機能構成図である。図１４に示すように、無線基地局１０が有するベースバンド信号処理部１０４は、制御部３０１と、送信信号生成部３０２と、マッピング部３０３と、デマッピング部３０４と、受信信号復号部３０５と、を少なくとも含んで構成されている。
【０１００】
制御部３０１は、ＰＤＳＣＨで送信される下りユーザデータ、ＰＤＣＣＨと拡張ＰＤＣＣＨ（ＥＰＤＣＣＨ）の両方、又はいずれか一方で伝送される下り制御情報、下り参照信号などのスケジューリングを制御する。また、制御部３０１は、ＰＲＡＣＨで伝送されるＲＡプリアンブル、ＰＵＳＣＨで伝送される上りデータ、ＰＵＣＣＨ又はＰＵＳＣＨで伝送される上り制御情報、上り参照信号のスケジューリングの制御（割り当て制御）も行う。上りリンク信号（上り制御信号、上りユーザデータ）の割り当て制御に関する情報は、下り制御信号（ＤＣＩ）を用いてユーザ端末２０に通知される。
【０１０１】
制御部３０１は、上位局装置３０からの指示情報や各ユーザ端末２０からのフィードバック情報に基づいて、下りリンク信号及び上りリンク信号に対する無線リソースの割り当てを制御する。つまり、制御部３０１は、スケジューラとしての機能を有している。なお、別の無線基地局１０又は上位局装置３０が、複数の無線基地局１０に対して統括的なスケジューラとして機能する場合、制御部３０１は、スケジューラとしての機能を省略してもよい。
【０１０２】
制御部３０１は、Ｄ２Ｄ信号の送受信に係る制御信号をユーザ端末２０に対して通知するように、送信信号生成部３０２及びマッピング部３０３を制御する。
【０１０３】
具体的には、制御部３０１は、上位レイヤシグナリング又は報知信号を用いて、Ｄ２Ｄリソース情報を少なくとも含むシステム情報をユーザ端末２０に通知するように制御する。例えば、制御部３０１は、ユーザ端末２０がＤ２Ｄ信号送受信を実行する周波数キャリアと、ユーザ端末２０に対するＤ２Ｄ信号送受信の制御を行う周波数キャリアとの同期状態情報を、システム情報に含めてユーザ端末２０に通知するように制御する。また、制御部３０１は、システム情報ブロック（ＳＩＢ：System  Information  Block）を報知送信することで、エリア内のＤ２Ｄ端末にＤ２Ｄリソース群の割り当て情報を通知する。
【０１０４】
また、制御部３０１は、ユーザ端末２０がＤ２Ｄ信号の送受信タイミングの同期基準として用いる同期ソース信号（例えば、ＰＳＳ／ＳＳＳ、ＣＲＳなど）を送信するように制御する。
【０１０５】
制御部３０１は、自局が形成するセルと、他の無線基地局１０が形成するセルと、のセル半径の差によるＤ２Ｄ信号の送受信タイミングの同期のずれの影響を低減するように、リソース割り当てに係る制御を実施する。
【０１０６】
具体的には、制御部３０１は、ユーザ端末２０が、発見用信号に割り当てるＤ２Ｄリソースを、セル半径が異なる複数のセルに対して時分割多重（ＴＤＭ）してマッピングするための、リソース割り当て情報を生成して通知するように制御する（態様１）。
【０１０７】
制御部３０１は、当該ＴＤＭを、Ｄ２Ｄ端末が発見用信号を送信／受信できるリソースである固有／共通リソースに分ける構成としてもよい（態様１．１）。また、制御部３０１は、当該ＴＤＭを、制御部３０１を含む無線基地局１０が形成するセル内／セル外のユーザ端末２０がそれぞれ送信可能なリソースであるセル内／セル間リソースに分ける構成としてもよい（態様１．２）。
【０１０８】
また、制御部３０１は、同期ソース信号の送信タイミングを、セル毎に変更するように制御してもよい（態様２）。例えば、同期ソース信号を、セル半径の差の絶対値に基づいて算出した時間だけ遅延させて送信する。
【０１０９】
以上の構成により、例えば制御部３０１は、ユーザ端末２０において、受信参照タイミングを基準として、当該基準と発見用信号の受信タイミングとの時間差が取り得る値の範囲を、自局が形成するセルと他の無線基地局１０が形成するセルとを１つのセルとみなした場合におけるタイミングオフセットが取り得る値の範囲と同じになるように、発見用信号に割り当てるＤ２Ｄリソースに関する情報（リソース割り当て情報）の内容又は同期ソース信号の送信タイミングを制御することができる。なお、上記の２つのセルを１つのセルとみなすという仮定においても、各ユーザ端末１０はそれぞれ在圏するセルを形成する無線基地局１０からの同期ソース信号を基準とする。
【０１１０】
制御部３０１は、伝送路インターフェース１０６を介して、各セルのＤ２Ｄ端末に割り当てる発見用信号のリソース調整のためのシグナリングや、同期ソース信号の送信タイミング変更のためのシグナリングを、他の無線基地局１０や上位局装置３０と送受信する。前者のシグナリングとしては、例えばＤ２Ｄリソース設定応答／要求、Ｄ２Ｄリソース設定更新、Ｄ２Ｄリソース設定確認、Ｄ２Ｄリソース設定却下などを利用することができる。
【０１１１】
また、制御部３０１は、伝送路インターフェース１０６を介して、他の無線基地局１０が形成するセルのセル半径を取得したり、他の無線基地局１０に自局の形成するセルのセル半径を通知したりするように制御することができる。
【０１１２】
送信信号生成部３０２は、制御部３０１により割り当てが決定された下り制御信号や下りデータ信号、下り参照信号などを生成して、マッピング部３０３に出力する。具体的には、送信制御信号生成部３０２は、制御部３０１からの指示に基づいて、下り信号の割り当て情報を通知するＤＬアサインメント及び上り信号の割り当て情報を通知するＵＬグラントを生成する。また、下りデータ信号には、各ユーザ端末２０からのＣＳＩなどに基づいて決定された符号化率、変調方式に従って符号化処理、変調処理が行われる。
【０１１３】
また、送信信号生成部３０２は、制御部３０１からの指示に基づいて、発見用信号に割り当てるＤ２Ｄリソースに関する情報を、下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ、ＥＰＤＣＣＨ）による下り制御情報（ＤＣＩ）として生成してもよいし、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）や報知信号（例えば、ＳＩＢ）として生成してもよい。また、送信信号生成部３０２は、セル半径の差に関する情報などの、セル間の発見用信号の受信に関する補助情報を生成してもよい。
【０１１４】
マッピング部３０３は、制御部３０１からの指示に基づいて、送信信号生成部３０２で生成された下り信号を無線リソースにマッピングして、送受信部１０３に出力する。
【０１１５】
デマッピング部３０４は、送受信部１０３で受信された信号をデマッピングして、分離した信号を受信信号復号部３０５に出力する。具体的には、デマッピング部３０４は、ユーザ端末２０からから送信された上りリンク信号をデマッピングする。
【０１１６】
受信信号復号部３０５は、上り制御チャネル（ＰＲＡＣＨ、ＰＵＣＣＨ）でユーザ端末から送信された信号（例えば、送達確認信号）を復号し、制御部３０１へ出力する。
【０１１７】
図１５は、本実施の形態に係るユーザ端末２０の全体構成図である。図１５に示すように、ユーザ端末２０は、ＭＩＭＯ伝送のための複数の送受信アンテナ２０１と、アンプ部２０２と、送受信部（受信部）２０３と、ベースバンド信号処理部２０４と、アプリケーション部２０５と、を備えている。
【０１１８】
下りリンクのデータについては、複数の送受信アンテナ２０１で受信された無線周波数信号がそれぞれアンプ部２０２で増幅され、送受信部２０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換される。このベースバンド信号は、ベースバンド信号処理部２０４でＦＦＴ処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理などがなされる。この下りリンクのデータのうち、下りリンクのユーザデータは、アプリケーション部２０５に転送される。アプリケーション部２０５は、物理レイヤやＭＡＣレイヤより上位のレイヤに関する処理などを行う。また、下りリンクのデータのうち、報知情報もアプリケーション部２０５に転送される。
【０１１９】
一方、上りリンクのユーザデータについては、アプリケーション部２０５からベースバンド信号処理部２０４に入力される。ベースバンド信号処理部２０４では、再送制御の送信処理（例えば、ＨＡＲＱの送信処理）や、チャネル符号化、プリコーディング、離散フーリエ変換（ＤＦＴ：Discrete  Fourier  Transform）処理、ＩＦＦＴ処理などが行われて各送受信部２０３に転送される。送受信部２０３は、ベースバンド信号処理部２０４から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する。その後、アンプ部２０２は、周波数変換された無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ２０１により送信する。
【０１２０】
送受信部２０３は、接続中又は在圏中の無線基地局１０から送信される、Ｄ２Ｄ信号送受信用リソース情報を少なくとも含むシステム情報を受信する。送受信部２０３は、指定された周波数キャリアにおける指定されたＤ２Ｄリソース群の一部を用いて信号を送信する。送受信部２０３は、他のユーザ端末２０から送信された信号をＤ２Ｄ信号送受信用リソースの中から受信する。また、送受信部２０３は、本実施の形態に係る受信部を構成する。
【０１２１】
図１６は、ユーザ端末２０が有するベースバンド信号処理部２０４の主な機能構成図である。図１６に示すように、ユーザ端末２０が有するベースバンド信号処理部２０４は、制御部４０１と、送信信号生成部４０２と、マッピング部４０３と、デマッピング部４０４と、受信信号復号部４０５と、を少なくとも含んで構成されている。
【０１２２】
制御部４０１は、無線基地局１０から送信された下り制御信号（ＰＤＣＣＨ信号）や、受信したＰＤＳＣＨ信号に対する再送制御の可否を判定した結果に基づいて、上り制御信号（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ信号など）や上りデータ信号の生成を制御する。無線基地局から受信した下り制御信号は、受信信号復号部４０５から出力される。
【０１２３】
また、制御部４０１は、無線基地局１０から通知されたＤ２Ｄリソース情報に基づいて、Ｄ２Ｄ信号のリソースマッピングを制御する。制御部４０１は、システム情報及び同期ソース信号に基づいて、Ｄ２Ｄリソースの同期を制御する。
【０１２４】
また、制御部４０１は、無線基地局１０から通知された発見用信号に割り当てるＤ２Ｄリソースに関する情報（リソース割り当て情報）に基づいて、セル半径の差によるＤ２Ｄ信号の送受信タイミングの同期のずれの影響を低減するように、発見用信号の送信用のＤ２Ｄリソースをマッピングするための制御を実施する。
【０１２５】
具体的には、制御部４０１は、発見用信号に割り当てるＤ２Ｄリソースを、セル半径が異なる複数のセルに対して時分割多重（ＴＤＭ）してマッピングするように制御する（態様１）。例えば、制御部４０１は、固有リソース及び／又は共通リソースに関する情報に基づいて、発見用信号を固有／共通リソースに分けてマッピングしてもよい（態様１．１）。また、制御部４０１は、セル内リソース及び／又はセル間リソースに関する情報に基づいて、自端末が在圏する無線基地局１０が形成するセル内／セル外のユーザ端末が送信可能なリソースであるセル内／セル間リソースに分けてマッピングしてもよい（態様１．２）。
【０１２６】
制御部４０１は、受信信号復号部４０５に対して、各リソースの受信処理開始タイミングに関する情報を出力してもよい。また、制御部４０１は、セル間の発見用信号の受信に関する補助情報に基づいて、セル間リソースの受信処理開始タイミングを変更するように制御することができる。この場合、制御部４０１は、受信信号復号部４０５に対して、取得又は算出したセル間リソースの受信処理開始タイミングに関する情報を出力する。
【０１２７】
送信信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて、たとえば送達確認信号（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）やチャネル状態情報（ＣＳＩ）などの上り制御信号を生成する。上り制御信号（送達確認信号やなどのフィードバック信号）を生成する。また、送信信号成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて上りデータ信号を生成する。なお、制御部４０１は、無線基地局から通知される下り制御信号にＵＬグラントが含まれている場合に、送信信号生成部４０２に上りデータ信号の生成を指示する。また、送信信号生成部４０２は、発見用信号などのＤ２Ｄ信号を生成する。
【０１２８】
マッピング部４０３は、制御部４０１からの指示に基づいて、送信信号生成部４０２で生成された上り信号を無線リソースにマッピングして、送受信部２０３へ出力する。また、マッピング部４０３は、制御部４０１からの指示に基づいて、Ｄ２Ｄ信号送受信における信号のＤ２Ｄリソースへのマッピングを制御する。
【０１２９】
デマッピング部４０４は、送受信部２０３で受信された信号をデマッピングして、分離した信号を受信信号復号部４０５に出力する。具体的には、デマッピング部４０４は、無線基地局１０から送信された下りリンク信号をデマッピングする。また、デマッピング部４０４は、他のユーザ端末２０から送信されたＤ２Ｄ信号をデマッピングする。
【０１３０】
受信信号復号部４０５は、下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）で送信された下り制御信号（ＰＤＣＣＨ信号）を復号し、スケジューリング情報（上りリソースへの割り当て情報）、下り制御信号に対して送達確認信号をフィードバックするセルに関する情報などを制御部４０１へ出力する。また、受信信号復号部４０５は、制御部４０１が出力した各リソースの受信処理開始タイミングに関する情報に基づいて、Ｄ２Ｄ信号を復号する。また、受信信号復号部４０５は、制御部４０１からセル間リソースの受信処理開始タイミングに関する情報が入力された場合、当該情報に基づいて受信処理開始タイミングを変更してもよい。
【０１３１】
以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
【符号の説明】
【０１３２】
１…無線通信システム
１０、１１、１２…無線基地局
２０…ユーザ端末
３０…上位局装置
４０…コアネットワーク
１０１…送受信アンテナ
１０２…アンプ部
１０３…送受信部（送信部）
１０４…ベースバンド信号処理部
１０５…呼処理部
１０６…伝送路インターフェース
２０１…送受信アンテナ
２０２…アンプ部
２０３…送受信部（受信部）
２０４…ベースバンド信号処理部
２０５…アプリケーション部
３０１…制御部
３０２…送信信号生成部
３０３…マッピング部
３０４…デマッピング部
３０５…受信信号復号部
４０１…制御部
４０２…送信信号生成部
４０３…マッピング部
４０４…デマッピング部
４０５…受信信号復号部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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