(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムにおいて端末にＤ２Ｄ（Device-to-Device）通信のためのディスカバリー信号を中継することを認める方法であって、
同じソース端末から送信された複数のディスカバリー信号を検出する段階と、
前記複数のディスカバリー信号に含まれたホップカウントに基づき、前記複数のディスカバリー信号の一つが中継されるかどうかを決定する段階と、
前記複数のディスカバリー信号の前記一つが中継されると決定されるとき、他の端末に前記複数のディスカバリー信号の前記一つを中継する段階と、を含み、
前記複数のディスカバリー信号に含まれた前記ホップカウントの全てが互いに同一（ｎ）であるとき、前記複数のディスカバリー信号の前記一つは、中継されると決定され、
前記複数のディスカバリー信号の前記中継される一つに設定されるホップカウントは、前記複数のディスカバリー信号に含まれた前記同一のホップカウント（ｎ）に基づいて増加又は減少している、方法。
【請求項２】
前記複数のディスカバリー信号を送信するための第１リソースと前記複数のディスカバリー信号の前記一つを中継するための第２リソースとを独立して設定する段階と、
前記複数のディスカバリー信号の最大送信回数と前記複数のディスカバリー信号の前記一つの最大中継回数とを独立して設定する段階とをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記複数のディスカバリー信号の前記一つは、全ての端末において共通に用いられるリソースに基づいて中継され、
前記共通のリソースは、時間に基づいて変更される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
無線通信システムにおいてＤ２Ｄ（Device-to-Device）通信を行う端末であって、
他の端末又はネットワークに対して信号を送受信するように構成されたＲＦ（Radio Frequency）通信モジュールと、
前記信号を処理するように構成された少なくとも一つのプロセッサと、を含み、
前記少なくとも一つのプロセッサは、
同じソース端末から送信された複数のディスカバリー信号を検出し、
前記複数のディスカバリー信号に含まれたホップカウントに基づいて前記複数のディスカバリー信号の一つを中継すると決定し、
前記複数のディスカバリー信号の前記一つが中継されると決定されるとき、他の端末に前記複数のディスカバリー信号の前記一つを中継するように前記ＲＦ通信モジュールを制御する、ようにさらに構成され、
前記複数のディスカバリー信号に含まれた前記ホップカウントの全てが互いに同一（ｎ）であるとき、前記複数のディスカバリー信号の前記一つは、中継されると決定され、
前記複数のディスカバリー信号の前記中継される一つに設定されるホップカウントは、前記複数のディスカバリー信号に含まれた前記同一のホップカウント（ｎ）に基づいて増加又は減少している、端末。
【請求項５】
前記複数のディスカバリー信号を送信するための第１リソースと前記複数のディスカバリー信号の前記一つを中継するための第２リソースとは、互いに個別に設定され、
前記複数のディスカバリー信号の最大送信回数と前記複数のディスカバリー信号の前記一つの最大中継回数とは、独立に設定される、請求項４に記載の端末。
【請求項６】
前記複数のディスカバリー信号の前記一つは、全ての端末において共通に用いられるリソースに基づいて中継され、
前記共通のリソースは、時間に基づいて変更される、請求項４に記載の端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信システムに関するもので、より詳しくは無線通信システムにおける端末間の直接通信のためのディスカバリー信号の中継方法及びこのための装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明が適用可能な無線通信システムの一例として、３ＧＰＰ ＬＴＥ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ；以下、“ＬＴＥ”という）通信システムについて概略的に説明する。
【０００３】
図１は、無線通信システムの一例として、Ｅ−ＵＭＴＳ網の構造を概略的に示した図である。Ｅ−ＵＭＴＳ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）は、既存のＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）から進化したシステムであって、現在、３ＧＰＰで基礎的な標準化作業を進めている。一般に、Ｅ−ＵＭＴＳは、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システムと称することもできる。ＵＭＴＳ及びＥ−ＵＭＴＳの技術規格（ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）の詳細な内容は、それぞれ「３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ；Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ」のＲｅｌｅａｓｅ ７とＲｅｌｅａｓｅ ８を参照することができる。
【０００４】
図１を参照すると、Ｅ−ＵＭＴＳは、端末（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ＵＥ）、基地局（ｅＮｏｄｅ Ｂ；ｅＮＢ）、及びネットワーク（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）の終端に位置し、外部ネットワークと接続されるアクセスゲートウェイ（Ａｃｃｅｓｓ Ｇａｔｅｗａｙ；ＡＧ、接続ゲートウェイ）を含む。基地局は、ブロードキャストサービス、マルチキャストサービス及び／又はユニキャストサービスのために多重データストリームを同時に送信することができる。
【０００５】
一つの基地局には一つ以上のセルが存在する。セルは、１．２５Ｍｈｚ、２．５Ｍｈｚ、５Ｍｈｚ、１０Ｍｈｚ、１５Ｍｈｚ、２０Ｍｈｚなどの帯域幅のうち一つに設定され、多くの端末に下りリンク又は上りリンク送信サービスを提供する。互いに異なるセルは、互いに異なる帯域幅を提供するように設定することができる。基地局は、多数の端末に対するデータ送受信を制御する。下りリンク（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ；ＤＬ）データに対して、基地局は、下りリンクスケジューリング情報を送信し、該当の端末にデータが送信される時間／周波数領域、符号化、データサイズ、ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ａｎｄ ｒｅＱｕｅｓｔ）関連情報などを知らせる。また、上りリンク（Ｕｐｌｉｎｋ；ＵＬ）データに対して、基地局は、上りリンクスケジューリング情報を該当の端末に送信し、該当の端末が使用可能な時間／周波数領域、符号化、データサイズ、ＨＡＲＱ関連情報などを知らせる。各基地局間には、ユーザートラフィック又は制御トラフィックの送信のためのインターフェースを使うことができる。コアネットワーク（Ｃｏｒｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ；ＣＮ、核心網）は、ＡＧ及び端末のユーザー登録などのためのネットワークノードなどで構成することができる。ＡＧは、複数のセルで構成されるＴＡ（Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ）単位で端末の移動性を管理する。
【０００６】
無線通信技術は、ＷＣＤＭＡに基づいてＬＴＥまで開発されてきたが、ユーザーと事業者の要求と期待は増加の一途にある。また、他の無線接続技術が継続して開発されているので、今後、競争力を有するためには新たな技術進化が要求され、ビット当たりの費用減少、サービス利用可能性増大、融通性のある周波数バンドの使用、単純な構造と開放型インターフェース、端末の適度な電力消費などが要求される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述したような論議に基づき、以下では無線通信システムにおいて端末間の直接通信のためのディスカバリー信号の中継方法及びこのための装置を提案しようとする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施例である無線通信システムにおいて端末が端末間の直接通信のためのディスカバリー信号を中継する方法は、同じソース端末から送信された複数のディスカバリー信号を検出する段階と、前記複数のディスカバリー信号に含まれた第１ホップカウントに基づき、前記複数のディスカバリー信号の一つを中継するか否かを決定する段階と、前記一つのディスカバリー信号を中継すると決定した場合、他の端末に前記一つのディスカバリー信号を中継する段階と、を含み、前記中継される一つのディスカバリー信号に含まれる第２ホップカウントは、前記第１ホップカウントを基準として増加又は減少することを特徴とする。
【０００９】
好ましくは、前記一つのディスカバリー信号を中継するか否かを決定する段階は、前記複数のディスカバリー信号に含まれた第１ホップカウントの全てが同一である場合、前記ディスカバリー信号を中継すると決定する段階を含むことを特徴とする。特に、この場合、前記一つのディスカバリー信号を中継するか否かを決定する段階は、前記複数のディスカバリー信号の中で受信品質が最も低いディスカバリー信号を前記中継される一つのディスカバリー信号として選択する段階を含むことができる。
【００１０】
一方、本発明の他の実施例である、無線通信システムにおいて端末間の直接通信を行う端末は、他の端末又はネットワークに対して信号を送受信するための無線通信モジュールと、前記信号を処理するためのプロセッサと、を含み、前記プロセッサは、同じソース端末から送信された複数のディスカバリー信号を検出し、前記複数のディスカバリー信号に含まれた第１ホップカウントに基づいて前記複数のディスカバリー信号の中で一つのディスカバリー信号を中継すると決定し、他の端末に前記一つのディスカバリー信号を中継するように前記無線通信モジュールを制御し、前記プロセッサは、前記中継される一つのディスカバリー信号に含まれる第２ホップカウントを、前記第１ホップカウントを基準として増加又は減少させることを特徴とする。
【００１１】
好ましくは、前記プロセッサが、前記複数のディスカバリー信号に含まれた第１ホップカウントの全てが同一である場合、前記ディスカバリー信号を中継すると決定することを特徴とする。特に、前記プロセッサは、前記複数のディスカバリー信号の中で受信品質が最も低いディスカバリー信号を前記中継される一つのディスカバリー信号として選択することができる。
【００１２】
前述した実施例で、前記ディスカバリー信号を送信するための第１リソースと前記ディスカバリー信号を中継するための第２リソースは個別に設定され、前記第１リソースを介したディスカバリー信号の最大送信回数と前記第２リソースを介したディスカバリー信号の最大中継回数は独立に設定されることができる。
【００１３】
さらに、前記中継される一つのディスカバリー信号は全ての端末に対して共通するリソースを用いて中継され、前記共通するリソースは時間によって変更されることが好ましい。また、前記中継される一つのディスカバリー信号は、前記一つのディスカバリー信号の受信品質についての情報を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の実施例によると、端末間の直接通信のためのディスカバリー信号をより効率よく中継して送信することができる。
【００１５】
本発明で得られる効果は以上で言及した効果に制限されなく、言及しなかったさらに他の効果は以下の記載から本発明が属する技術分野で通常の知識を持った者に明らかに理解可能であろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】無線通信システムの一例として、Ｅ−ＵＭＴＳ網の構造を概略的に示す図である。
【図２】３ＧＰＰ無線アクセスネットワーク（無線接続網）規格に基づく端末とＥ−ＵＴＲＡＮ間の無線インターフェースプロトコル（Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の制御プレーン（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｌａｎｅ）及びユーザープレーン（Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ）の構造を示す図である。
【図３】３ＧＰＰシステムに用いられる物理チャネル及びこれらを用いた一般的な信号伝送方法を説明するための図である。
【図４】ＬＴＥシステムで使われる無線フレームの構造を例示する図である。
【図５】ＬＴＥシステムで使われる下りリンク無線フレームの構造を例示する図である。
【図６】ＬＴＥシステムで使われる上りリンクサブフレームの構造を示す図である。
【図７】端末間の直接通信の概念図である。
【図８】本発明の実施例によるディスカバリー信号の中継過程の例を示す。
【図９】本発明の実施例によってソースＵＥから受信したディスカバリー信号のホップカウントが同一である場合を例示する。
【図１０】本発明の実施例によってソースＵＥから受信したディスカバリー信号のホップカウントが互いに異なる場合を例示する。
【図１１】本発明による通信装置のブロック構成図を例示する。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面に基づいて説明する本発明の実施例によって本発明の構成、作用及び他の特徴が容易に理解可能であろう。以下で説明する実施例は本発明の技術的特徴が３ＧＰＰシステムに適用された例である。
【００１８】
本明細書はＬＴＥシステム及びＬＴＥ−Ａシステムを使って本発明の実施例を説明するが、これは例示であり、本発明の実施例は前記定義に合うどの通信システムにも適用可能である。また、本明細書はＦＤＤ方式を基準として本発明の実施例について説明するが、これは例示であり、本発明の実施例はＨ−ＦＤＤ方式又はＴＤＤ方式にも容易に変形して適用可能である。
【００１９】
また、本明細書において、基地局の名称はＲＲＨ（ｒｅｍｏｔｅ ｒａｄｉｏ ｈｅａｄ）、ｅＮＢ、ＴＰ（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｐｏｉｎｔ）、ＲＰ（ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔ）、中継器（ｒｅｌａｙ）などを含む包括的な用語として使われることができる。
【００２０】
図２は３ＧＰＰ無線アクセスネットワーク規格に基づく端末とＥ−ＵＴＲＡＮ間の無線インターフェースプロトコル（Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の制御プレーン（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｌａｎｅ）及びユーザープレーン（Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ）構造を示す図である。制御プレーンは端末（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ＵＥ）とネットワークが呼を管理するために用いる制御メッセージが送信される通路を意味する。ユーザープレーンはアプリケーション層で生成したデータ、例えば音声データ又はインターネットパケットデータなどが送信される通路を意味する。
【００２１】
第１層である物理層は物理チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を用いて上位層に情報伝送サービス（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を提供する。物理層は上位にある媒体アクセス制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ、媒体接続制御）層とは伝送チャネル（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して接続されている。前記伝送チャネルを介して媒体アクセス制御層と物理層の間にデータが移動する。伝送側と受信側の物理層の間は物理チャネルを介してデータが移動する。前記物理チャネルは時間と周波数を無線リソースとして活用する。具体的に、物理チャネルは下りリンクでＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式で変調され、上りリンクでＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式で変調される。
【００２２】
第２層の媒体アクセス制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＭＡＣ）層は論理チャネル（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して上位層である無線リンク制御（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＲＬＣ）層にサービスを提供する。第２層のＲＬＣ層は信頼性あるデータ伝送をサポートする。ＲＬＣ層の機能はＭＡＣ内部の機能ブロックに実装されることもできる。第２層のＰＤＣＰ（ＰａｃｋｅｔデータＣｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）層は帯域幅の狭い無線インターフェースでＩＰｖ４やＩＰｖ６のようなＩＰパケットを効率よく伝送するために不必要な制御情報を減らすヘッダー圧縮（Ｈｅａｄｅｒ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）機能を果たす。
【００２３】
第３層の最下部に位置する無線リソース制御（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＲＲＣ）層は制御プレーンでのみ定義される。ＲＲＣ層は無線ベアラー（Ｒａｄｉｏ Ｂｅａｒｅｒ；ＲＢ）の設定（Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）、再設定（Ｒｅ−ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）及び解除（Ｒｅｌｅａｓｅ）に関連して論理チャネル、伝送及び物理チャネルの制御を担う。ＲＢは端末とネットワークの間のデータ伝達のために第２層によって提供されるサービスを意味する。このために、端末とネットワークのＲＲＣ層は互いにＲＲＣメッセージを交換する。端末とネットワークのＲＲＣ層の間にＲＲＣ接続（ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）がある場合、端末はＲＲＣ接続状態（Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ Ｍｏｄｅ）にあり、そうではない場合、ＲＲＣ休止状態（Ｉｄｌｅ Ｍｏｄｅ）にあることになる。ＲＲＣ層の上位にあるＮＡＳ（Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ）層はセッション管理（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）と移動性管理（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）などの機能を果たす。
【００２４】
基地局（ｅＮＢ）を構成する一つのセルは１．２５Ｍｈｚ、２．５Ｍｈｚ、５Ｍｈｚ、１０Ｍｈｚ、１５Ｍｈｚ、２０Ｍｈｚなどの帯域幅のうち一つに設定され、多くの端末に下り又は上り伝送サービスを提供する。互いに異なるセルは互いに異なる帯域幅を提供するように設定できる。
【００２５】
ネットワークで端末にデータを送信する下り伝送チャネルは、システム情報を送信するＢＣＨ（放送Ｃｈａｎｎｅｌ）、ページングメッセージを送信するＰＣＨ（Ｐａｇｉｎｇ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ユーザートラフィックや制御メッセージを送信する下りＳＣＨ（Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）などがある。下りマルチキャスト又は放送サービスのトラフィック又は制御メッセージの場合、下りＳＣＨを介して送信されることもでき、あるいは別個の下りＭＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して送信されることもできる。一方、端末からネットワークにデータを送信する上り伝送チャネルとしては、初期制御メッセージを送信するＲＡＣＨ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ユーザートラフィックや制御メッセージを送信する上りＳＣＨ（Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）がある。伝送チャネルの上位にあり、伝送チャネルにマッピングされる論理チャネル（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）としては、ＢＣＣＨ（放送Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＣＣＨ（Ｐａｇｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＣＣＣＨ（Ｃｏｍｍｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＭＣＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＭＴＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｃｈａｎｎｅｌ）などがある。
【００２６】
図３は３ＧＰＰシステムに用いられる物理チャネル及びこれらを用いた一般的な信号伝送方法を説明するための図である。
【００２７】
端末は、電源がオンされるか新たにセルに進入した場合、基地局と同期を取るなどの初期セル探索（Ｉｎｉｔｉａｌ ｃｅｌｌ ｓｅａｒｃｈ）作業を行う（Ｓ３０１）。このために、端末は、基地局から主同期チャネル（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ；Ｐ−ＳＣＨ）及び副同期チャネル（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ；Ｓ−ＳＣＨ）を受信して基地局と同期を取り、セルＩＤなどの情報を獲得することができる。その後、端末は基地局から物理放送チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ放送Ｃｈａｎｎｅｌ）を受信してセル内放送情報を獲得することができる。一方、端末は初期セル探索段階で下りリンク参照信号（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ；ＤＬＲＳ）を受信して下りリンクチャネル状態を確認することができる。
【００２８】
初期セル探索を終えた端末は物理下りリンク制御チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＤＣＣＨ）及び前記ＰＤＣＣＨに含まれる情報によって物理下りリンク共有チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＤＳＣＨ）を受信することによってもっと具体的なシステム情報を獲得することができる（Ｓ３０２）。
【００２９】
一方、基地局に最初に接続するかあるいは信号伝送のための無線リソースがない場合、端末は基地局に対してランダムアクセス過程（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ；ＲＡＣＨ、任意の接続過程）を行うことができる（段階Ｓ３０３〜段階Ｓ３０６）。このために、端末は物理ランダムアクセスチャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＲＡＣＨ、物理任意接続チャネル）を介して特定のシーケンスをプリアンブルに送信し（Ｓ３０３及びＳ３０５）、ＰＤＣＣＨ及び対応のＰＤＳＣＨを介してプリアンブルに対する応答メッセージを受信することができる（Ｓ３０４及びＳ３０６）。競争に基づくＲＡＣＨの場合、さらに競合解決手続き（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）を行うことができる。
【００３０】
前述したような手続きを行った端末は、以後に一般的な上り／下りリンク信号伝送手続きとして、ＰＤＣＣＨ／ＰＤＳＣＨ受信（Ｓ３０７）及び物理上りリンク共有チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＵＳＣＨ）／物理上りリンク制御チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＵＣＣＨ）伝送（Ｓ３０８）を行うことができる。特に、端末はＰＤＣＣＨを介して下りリンク制御情報（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ＤＣＩ）を受信する。ここで、ＤＣＩは端末に対するリソース割当て情報のような制御情報を含み、その使用目的によってフォーマットが違う。
【００３１】
一方、端末が上りリンクを介して基地局に送信するあるいは端末が基地局から受信する制御情報は下りリンク／上りリンクＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号、ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＰＭＩ（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ Ｉｎｄｅｘ）、ＲＩ（Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）などを含む。３ＧＰＰ ＬＴＥシステムの場合、端末は前述したＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩなどの制御情報をＰＵＳＣＨ及び／又はＰＵＣＣＨを介して送信することができる。
【００３２】
図４はＬＴＥシステムで使われる無線フレームの構造を例示する図である。
【００３３】
図４を参照すると、無線フレーム（ｒａｄｉｏ ｆｒａｍｅ）は１０ｍｓ（３２７２００×Ｔｓ）の長さを有し、１０個の均等な大きさのサブフレーム（ｓｕｂｆｒａｍｅ）で構成されている。それぞれのサブフレームは１ｍｓの長さを有し、２個のスロット（ｓｌｏｔ）で構成されている。それぞれのスロットは０．５ｍｓ（１５３６０×Ｔｓ）の長さを有する。ここで、Ｔｓはサンプリング時間を示し、Ｔｓ＝１／（１５ｋＨｚ×２０４８）＝３．２５５２×１０-8（約３３ｎｓ）で表示される。スロットは時間領域で複数のＯＦＤＭシンボルを含み、周波数領域で複数のリソースブロック（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ；ＲＢ）を含む。ＬＴＥシステムにおいて、一つのリソースブロックは１２個の副搬送波×７（６）個のＯＦＤＭシンボルを含む。データが送信される単位時間であるＴＴＩ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）は一つ以上のサブフレーム単位に決定されることができる。前述した無線フレームの構造は例示に過ぎなく、無線フレームに含まれるサブフレームの数又はサブフレームに含まれるスロットの数、スロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は多様に変更可能である。
【００３４】
図５は下りリンク無線フレームにおいて一つのサブフレームの制御領域に含まれる制御チャネルを例示する図である。
【００３５】
図５を参照すると、サブフレームは１４個のＯＦＤＭシンボルで構成されている。サブフレーム設定によって最初の１〜３個のＯＦＤＭシンボルは制御領域として使われ、残りの１３〜１１個のＯＦＤＭシンボルはデータ領域として使われる。図面で、Ｒ１〜Ｒ４はアンテナ０〜３に対する参照信号（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ（ＲＳ）又はＰｉｌｏｔ Ｓｉｇｎａｌ）を示す。ＲＳは制御領域及びデータ領域にかかわらず、サブフレーム内に一定のパターンで固定される。制御チャネルは制御領域の中でＲＳが割り当てられないリソースに割り当てられ、トラフィックチャネルもデータ領域の中でＲＳが割り当てられないリソースに割り当てられる。制御領域に割り当てられる制御チャネルとしては、ＰＣＦＩＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆｏｒｍａｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ＣＨａｎｎｅｌ）、ＰＨＩＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｈｙｂｒｉｄ−ＡＲＱ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ＣＨａｎｎｅｌ）、ＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）などがある。
【００３６】
ＰＣＦＩＣＨは物理制御フォーマット指示子チャネルであって、サブフレームごとにＰＤＣＣＨに使われるＯＦＤＭシンボルの個数を端末に知らせる。ＰＣＦＩＣＨは一番目ＯＦＤＭシンボルに位置し、ＰＨＩＣＨ及びＰＤＣＣＨに優先して設定される。ＰＣＦＩＣＨは４個のＲＥＧ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｇｒｏｕｐ）で構成され、それぞれのＲＥＧはセルＩＤ（Ｃｅｌｌ ＩＤｅｎｔｉｔｙ）に基づいて制御領域内に分散される。一つのＲＥＧは４個のＲＥ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ）で構成される。ＲＥは一つの副搬送波×一つのＯＦＤＭシンボルに定義される最小物理リソースを示す。ＰＣＦＩＣＨ値は帯域幅によって１〜３又は２〜４の値を指示し、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）で変調される。
【００３７】
ＰＨＩＣＨは物理ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ−Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ａｎｄ ｒｅｑｕｅｓｔ）指示子チャネルであって、上りリンク伝送に対するＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫを運ぶのに使われる。すなわち、ＰＨＩＣＨはＵＬ ＨＡＲＱのためのＤＬＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報が送信されるチャネルを示す。ＰＨＩＣＨは１個のＲＥＧで構成され、セル固有（ｃｅｌｌ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ）にスクランブル（ｓｃｒａｍｂｌｉｎｇ）される。ＡＣＫ／ＮＡＣＫは１ビットで指示され、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ ｐｈａｓｅ ｓｈｉｆｔ ｋｅｙｉｎｇ）で変調される。変調されたＡＣＫ／ＮＡＣＫは拡散率（Ｓｐｒｅａｄｉｎｇ Ｆａｃｔｏｒ；ＳＦ、拡散因子）＝２又は４で拡散される。同じリソースにマッピングされる複数のＰＨＩＣＨはＰＨＩＣＨグループを構成する。ＰＨＩＣＨグループに多重化されるＰＨＩＣＨの個数は拡散コードの数によって決定される。ＰＨＩＣＨ（グループ）は周波数領域及び／又は時間領域でダイバーシティ利得を得るために３回繰り返される（ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ）。
【００３８】
ＰＤＣＣＨは物理下りリンク制御チャネルであって、サブフレームの最初ｎ個のＯＦＤＭシンボルに割り当てられる。ここで、ｎは１以上の整数で、ＰＣＦＩＣＨによって指示される。ＰＤＣＣＨは一つ以上のＣＣＥで構成される。ＰＤＣＣＨは伝送チャネルであるＰＣＨ（Ｐａｇｉｎｇ Ｃｈａｎｎｅｌ）及びＤＬ−ＳＣＨ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ−Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）のリソース割当てについての情報、上りリンクスケジューリンググラント（Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｇｒａｎｔ）、ＨＡＲＱ情報などを各端末又は端末グループに知らせる。ＰＣＨ（Ｐａｇｉｎｇ Ｃｈａｎｎｅｌ）及びＤＬ−ＳＣＨ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ−Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）はＰＤＳＣＨを介して送信される。よって、基地局と端末は一般的に特定の制御情報又は特定のサービスデータを除き、ＰＤＳＣＨを介してデータをそれぞれ送信及び受信する。
【００３９】
ＰＤＳＣＨのデータがどの端末（一つ又は複数の端末）に送信されるか、前記端末がどのようにＰＤＳＣＨデータを受信してデコード（ｄｅｃｏｄｉｎｇ）すべきかについての情報などはＰＤＣＣＨに含まれて送信される。例えば、特定のＰＤＣＣＨが“Ａ”というＲＮＴＩ（Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）でＣＲＣマスキング（ｍａｓｋｉｎｇ）されており、“Ｂ”という無線リソース（例えば、周波数位置）及び“Ｃ”というＤＣＩフォーマット、つまり伝送形式情報（例えば、伝送ブロックサイズ、変調方式、コーディング情報など）を用いて送信されるデータについての情報が特定のサブフレームを介して送信されると仮定する。この場合、セル内の端末は自分が持っているＲＮＴＩ情報を用いて検索領域でＰＤＣＣＨをモニタリング、つまりブラインドデコーディングし、“Ａ”ＲＮＴＩを持っている一つ以上の端末があれば、前記端末はＰＤＣＣＨを受信し、受信したＰＤＣＣＨの情報を介して“Ｂ”と“Ｃ”によって指示されるＰＤＳＣＨを受信する。
【００４０】
図６はＬＴＥシステムで使われる上りリンクサブフレームの構造を示す図である。
【００４１】
図６を参照すると、上りリンクサブフレームは制御情報を運ぶＰＵＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）が割り当てられる領域とユーザーデータを運ぶＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）が割り当てられる領域に分けることができる。サブフレームの中間部分がＰＵＳＣＨに割り当てられ、周波数領域でデータ領域の両側部分がＰＵＣＣＨに割り当てられる。ＰＵＣＣＨ上に送信される制御情報はＨＡＲＱに使われるＡＣＫ／ＮＡＣＫ、下りリンクチャネル状態を示すＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＭＩＭＯのためのＲＩ（Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、上りリンクリソース割当て要求であるＳＲ（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｒｅｑｕｅｓｔ）などがある。一端末に対するＰＵＣＣＨはサブフレーム内の各スロットで相異なる周波数を占める一つのリソースブロックを使う。すなわち、ＰＵＣＣＨに割り当てられる２個のリソースブロックはスロット境界で周波数ホッピング（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｈｏｐｐｉｎｇ）される。特に、図６はｍ＝０のＰＵＣＣＨ、ｍ＝１のＰＵＣＣＨ、ｍ＝２のＰＵＣＣＨ、ｍ＝３のＰＵＣＣＨがサブフレームに割り当てられるものを例示する。
【００４２】
図７は端末間の直接通信の概念図である。
【００４３】
図７を参照すると、ＵＥが他のＵＥと直接無線通信を行うＤ２Ｄ（ｄｅｖｉｃｅ−ｔｏ−ｄｅｖｉｃｅ）通信、つまり端末間の直接通信では、ｅＮＢがＤ２Ｄ送受信を指示するためのスケジューリングメッセージを送信することができる。Ｄ２Ｄ通信に参加するＵＥはｅＮＢからＤ２Ｄスケジューリングメッセージを受信し、Ｄ２Ｄスケジューリングメッセージが指示する送受信動作を行う。ここで、ＵＥはユーザーの端末を意味するが、ｅＮＢのようなネットワークエンティティーがＵＥ間の通信方式によって信号を送受信する場合にはやはり一種のＵＥと見なされることができる。以下では、ＵＥの間に直接接続されたリンクをＤ２Ｄリンクと、ＵＥがｅＮＢと通信するリンクをＮＵリンクと言う。
【００４４】
一方、Ｄ２Ｄ信号の一種として端末が自分の存在を知らせるディスカバリー信号が存在する。このディスカバリー信号は端末識別子（ＩＤ）のような情報を含む信号であり、これを検出した受信ＵＥは該当のディスカバリー信号を送信したＵＥが検出可能な領域、つまりディスカバリーカバレージ内に存在するという事実を把握することができるようになる。
【００４５】
無線チャネルを介して送信されるディスカバリー信号は根本的にＵＥの送信電力及び受信ＵＥとの経路状態、そして受信ＵＥの干渉程度によってそのディスカバリーカバレージが制限される。特に、ディスカバリー信号の送信電力を同一時点で他の周波数リソースを用いて送信される一般的なＮＵリンク信号との干渉問題などのため制限すれば、ディスカバリーカバレージはもっと減ることになる。よって、互いに見つけることを望む二つのＵＥが比較的近接した位置にあると言っても、ディスカバリーカバレージが制限されるため、ディスカバリー過程に失敗するかあるいはディスカバリー過程を成功するのに長い時間がかかる（つまり、多数回のディスカバリー信号送受信後に検出が成功する）問題点が発生し得る。
【００４６】
前述した問題点は他のＵＥがディスカバリー信号を中継することによって解決されることができる。図面を参照して説明する。
【００４７】
図８は本発明の実施例によるディスカバリー信号の中継過程の例を示す。
【００４８】
図８を参照すると、ＵＥ１がディスカバリー信号を送信すれば、これを受信したＵＥ２がこれを中継し、ＵＥ１からディスカバリー信号を直接受信しにくい所に位置するＵＥ３がＵＥ１を見つけることができることが分かる。このようなディスカバリーの中継を円滑に動作するためには、各種のＵＥ動作、例えばディスカバリー信号が中継された信号であるか否かの区分、ディスカバリー信号を中継するか否かの選択、ディスカバリー信号の中継に使うリソースの決定、中継されたディスカバリー信号の検出動作などに対する定義が必要である。
【００４９】
以下では、説明の便宜のために、図８のように、ＵＥ１が最初に送信したＵＥ１のディスカバリー信号をＵＥ２が中継するとき、ＵＥ１は該当のディスカバリー信号のソース（ｓｏｕｒｃｅ）ＵＥと名付ける。
【００５０】
＜ディスカバリー信号が中継された信号であるか否かの区分＞
【００５１】
まず、ディスカバリー信号が中継された信号であるか否かを区分する方法を説明する。他のＵＥによって中継されるディスカバリー信号は該当のＵＥから直接送信されるディスカバリー信号と区分されることが好ましい。これは、ディスカバリー信号を受信したＵＥにとって該当のディスカバリー信号が元のソースＵＥから直接受信されたものであって該当のソースＵＥが１ホップ（ｈｏｐ）ディスカバリー範囲（ｒａｎｇｅ）以内に位置するか、あるいは該当のディスカバリー信号が他のＵＥから中継されたものであってソースＵＥが１ホップディスカバリー範囲の外部に位置するかを把握することができるようにするためである。
【００５２】
これをより一般化すると、ソースＵＥが最初に送信するディスカバリー信号をホップカウント０と言うと、ホップカウントｎに相当するディスカバリー信号が中継されるときはホップカウントがｎ＋１となる形態に定義することができる。余りに多くのホップの間にディスカバリー信号が中継されることを防止するために、ホップカウントの上限はＮに制限することができ、すなわちこれはホップカウントがＮであるディスカバリー信号はそれ以上中継されないことを意味する。
【００５３】
ディスカバリー信号のホップカウントを指定する方法として、下記の方法のいずれか一つ以上の組合せを使うことができる。
【００５４】
１）ディスカバリーメッセージ内に一部ビットを用いてホップカウントを指定することができる。
【００５５】
２）ディスカバリーメッセージに印加するＣＲＣでマスキングされるビット列をホップカウントによって違うように決定することができる。これによると、受信ＵＥはホップカウント別にＣＲＣを違ってマスキングしてＣＲＣ検査過程を遂行し、最終的にＣＲＣ過程を通過するとき仮定したマスクに対応するホップカウントを該当のディスカバリーメッセージのホップカウントと仮定するものである。
【００５６】
３）ディスカバリーメッセージのスクランブリングシーケンス及び／又はＤＭ−ＲＳシーケンスのシード値（ｓｅｅｄ ｖａｌｕｅ）をホップカウントによって違うように決定することもできる。
【００５７】
４）ディスカバリー信号のためのリソースプールをホップカウントによって分離して特定のホップカウントのディスカバリー信号のみが該当のリソースプール内で送信されるように調節することもできる。
【００５８】
特徴的に、各ディスカバリー信号は固有のホップカウント上限値を有することができる。これは、ディスカバリー信号を送信するＵＥごとに自分が発見されることを望むカバレージの大きさが違うことができるからである。このような動作をサポートするために、各ディスカバリー信号は現在のホップカウントにさらに最大のホップカウント値を有することができる。すなわち、特定のＵＥが特定のディスカバリー信号を受信した後、該当の信号の現在のホップカウントが最大ホップカウントと同一であると把握されれば、該当の信号はそれ以上中継しないように動作するものである。
【００５９】
これの代案として、ディスカバリー信号が中継される都度、ホップカウントを１ずつ減少するように動作することができる。すなわち、ソースＵＥは最大のホップカウントＮをホップカウントに設定して送信した後、ホップカウントｎのディスカバリー信号を受信したＵＥは、これを中継するとき、ホップカウントをｎ−１に設定するものである。そして、ホップカウントが０であるディスカバリー信号はそれ以上中継しないものである。このような動作において、ホップカウントは結局それから中継可能な残りのホップの個数を意味することになる。
【００６０】
一方、ディスカバリー信号の受信信号品質に基づいてソースＵＥとの概略的な距離を測定することができる。すなわち、特定のＵＥが検出したディスカバリー信号の信号電力が大きければ、相対的に該当のディスカバリー信号を送信したソースＵＥとの距離が近いという事実を把握することができる。このような動作をディスカバリー信号の中継状況でも提供するためには、ディスカバリー信号を中継するＵＥはディスカバリー信号内に自分が該当の信号を受信するときの信号品質についての情報を含むことができる。
【００６１】
図８の場合を例として挙げれば、ソースＵＥに相当するＵＥ１のディスカバリー信号をＵＥ２が検出すれば、ＵＥ２は、これをＵＥ３に中継するとき、自分が受信したＵＥ１送信のディスカバリー信号電力の情報を含むことができる。すると、ＵＥ３はまずＵＥ２が中継するディスカバリー信号の受信電力に基づいてＵＥ２とＵＥ３の間の距離を推定することができ、該当のディスカバリー信号に含まれたＵＥ２の受信電力情報に基づいてＵＥ１とＵＥ２の間の距離を推定することができる。これを組み合わせれば、ＵＥ１とＵＥ３の間の概略的な距離を推定することができるようになるものである。前記例では、ＵＥと他のＵＥの間の距離を示す情報としてディスカバリー信号の受信電力を用いたが、ＵＥが他のＵＥとの距離を直接測定することができれば、その距離を中継信号に追加して送信することもできる。例えば、ＵＥ２がＵＥ１との距離を測定することができれば、その測定値を追加してＵＥ１のディスカバリー信号を中継することができる。
【００６２】
以下では、ホップカウントが中継されながら１ずつ増加する場合を仮定して説明するが、前述したようにホップカウントが中継されながら１ずつ減少する場合に適切に変形されて（例えば、最小ホップカウントが最大ホップカウントに変形されるなど）適用されることができるのは自明である。
【００６３】
＜ディスカバリー信号の中継可否＞
【００６４】
次に、中継すべきディスカバリー信号を選択する方法について説明する。簡単には、最大ホップカウントに到逹しなかった全ての検出されたディスカバリー信号を中継するように動作することもできるが、この方法は余りに多くのディスカバリー信号中継につながることになり、ＵＥの電力の消費及びディスカバリー信号リソースの消費が余りに大きくなる問題がある。よって、各ディスカバリー信号が適切な回数でのみ中継されることができるように調節する方法が必要である。
【００６５】
説明の便宜のために、ＵＥ ＡがＵＥ ＢをソースＵＥとするディスカバリー信号を検出したと仮定する。場合によって、ＵＥ Ａは一定の時間区間の間に同一のＵＥ ＢをソースＵＥとするディスカバリー信号を多数回検出することができ、検出された全てのディスカバリー信号のホップカウントは同一であることもできるが、その一部はホップカウント値が他の一部とは違っていることができる。この際、ＵＥ Ａは自分が該当の時間区間の間に検出したディスカバリー信号のホップカウントの分布をＵＥ Ｂのディスカバリー信号を中継するかどうかを決定する基準の一つとして活用することができる。
【００６６】
まず、検出した全てのＵＥ Ｂのディスカバリー信号のホップカウントがｎと同一である場合を説明する。
【００６７】
図９は本発明の実施例によってソースＵＥから受信したディスカバリー信号のホップカウントが同一である場合を例示する。
【００６８】
図９を参照すると、検出した全てのＵＥ Ｂのディスカバリー信号のホップカウントが１と同一である場合であって、ＵＥ ＡはＵＥ Ｂのディスカバリー信号が中継される過程でホップｎの外側境界付近に位置していると見なすことができる。よって、ＵＥ Ａは自分以外にこのディスカバリー信号を中継するＵＥがないと判断し、次のホップへの拡張のために該当のディスカバリー信号の中継を決定し、中継される信号のホップカウントをｎ＋１に設定することができる。
【００６９】
次に、検出されたＵＥ Ｂのディスカバリー信号の一部のホップカウントはｎであるが、一部のホップカウントはｎ＋１である場合を仮定する。
【００７０】
図１０は本発明の実施例によるソースＵＥから受信したディスカバリー信号のホップカウントが互いに異なる場合を例示する。
【００７１】
図１０を参照すると、検出したＵＥ Ｂのディスカバリー信号のホップカウントが１又は２で構成された場合、ＵＥ Ａは二つのホップカウントの間に位置すると把握することができる。よって、この場合にはディスカバリー信号の中継が不必要であると判断することができる。これは、自分よりはホップカウントｎとｎ＋１の境界に位置する他のＵＥが該当の信号を中継することができると予想することができるからである。例えば、図１０ではＵＥ ＥやＵＥ Ｇが中継することがもっと好ましいと見なすことができる。
【００７２】
一方、本発明において、他のＵＥのディスカバリー信号を検出したというのは単に該当の信号の復号に成功したことを意味することもできるが、その受信電力が一定程度以上であるため充分に近い距離に位置する場合を意味するように解釈することができる。
【００７３】
前述したホップカウント分布に基づく決定方法に対する代案又は補完として、ディスカバリー信号の受信品質に基づいて中継可否を決定することができる。一例として、ＵＥ Ａは一定時間区間内で検出されたＵＥ Ｂのディスカバリー信号の中で最小ホップカウントの信号の中継を暫定的に決定するとともに、その信号の受信品質（例えば、信号の受信電力あるいは信号の受信ＳＩＮＲ）に基づいて中継可否を最終に決定することができる。もちろん、複数の信号が最小のホップカウントとして検出される場合には、最も強い受信信号を基準とすることができる。
【００７４】
具体的に、ＵＥ ＡはＵＥ Ｂのディスカバリー信号の中継可否を確率的に決定するとともに、中継する確率が受信信号品質が高いほど低くなるようにすることができる。これは、受信信号の品質が高い場合にはもっと遠く離れたＵＥが中継すると判断し、中継確率を低めるものである。ここで、確率的に中継すると言うのは、ＵＥが中継時点ごとに一定の確率で中継信号送信の可否を決定することを意味する。ここで、中継時点はリソースプールに基づいて定義されることもでき、リソースプール内のディスカバリー信号送信時点そのものを意味することもできる。同一の原理はＵＥ ＡがＵＥ Ｂのディスカバリー信号を中継する時点を決定することにも適用可能である。すなわち、受信信号品質が高いほど遅れた時点で中継を試みるものである。
【００７５】
前述した一連の動作を行っているうち、ＵＥ Ａが自分が中継信号に設定しようとするホップカウントを有する、ＵＥ Ｂディスカバリー信号を検出すれば、自分よりも遠くあるＵＥが既に該当のディスカバリー信号を中継したと判断し、計画された中継を取り消すことができる。
【００７６】
一方、一つのＵＥが中継するディスカバリー信号の個数は場合によって余りに大きくなることができる。この際、一つのＵＥが一つのディスカバリー周期内で中継する信号の個数を制限することで、ディスカバリーリソースプール内の全体的な干渉程度を維持することができる。仮に、特定のＵＥが中継を決定した信号の個数が所定の閾値を超えれば、ＵＥはその一部のみを選択しなければならないかも知れない。この選択は確率的になされることもできるが、最近に中継されたことがあるディスカバリー信号を優先的に排除し、そして／あるいは信号品質がもっと優れたディスカバリー信号を優先的に排除するように動作することができる。特に、ホップカウントが増加するに従って中継に参加するＵＥが増加することが一般的であるので、ホップカウントによって中継可否の確率を違って設定し、高いホップカウントのディスカバリー信号は相対的に小さな確率で中継するように動作することができる。
【００７７】
＜ディスカバリー信号の中継に使うリソースの決定＞
【００７８】
次に、ディスカバリー信号を中継するときに使うリソースを決定する方法について説明する。一般に、ディスカバリー信号を送信するのに使うリソースを決定する方法には二通りがある。一つはｅＮＢが指定したリソースプール内で適切なリソースを送信ＵＥが自ら決定する方法であり（以下、ＵＥ自発的選択（ＵＥ Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ））、他の一つはｅＮＢが個別送信ＵＥに直接どのリソースを使うかをＵＥ特定的シグナリングで指定する方法である（以下、ｅＮＢ割当て（ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ））。ディスカバリー信号の中継動作も同様に二通りの方法を基にして設計することができる。
【００７９】
ＵＥ自発的選択を基にする方法では、任意のＵＥがディスカバリー信号を中継するように動作することができる。それぞれのＵＥがどのディスカバリー信号を中継信号として選択するかは前述した動作による。中継動作を行わないＵＥは一般的に一つのディスカバリーリソース周期内のリソースプールで最大Ｎ回の伝送が許されることができる。この時には、Ｎ回の伝送の全てが自分をソースＵＥとするディスカバリー信号を送信するのに使われることができる。仮に、最初に送信されるディスカバリー信号と中継されるディスカバリー信号が別個のリソースプールによって分離されなければ、下記の方法の一つを選択することができる。
【００８０】
（ａ）各ＵＥは中継可否にかかわらず、一つのリソースプール内では同じ最大伝送回数Ｎを有する。この最大伝送回数の制限内でＵＥは適切に自分のディスカバリー信号の最初送信と他のＵＥのディスカバリー信号の中継送信を分配することができる。この方法は中継動作が適用されてもＵＥが消費するリソースの量を維持するという利点があるが、中継動作に参加するＵＥは自分の信号を送信する機会を失うことになる問題が発生する。
【００８１】
（ｂ）各ＵＥは自分の信号を送信する回数に対する制限Ｌと他のＵＥの信号を中継する回数に対する制限Ｍを別に有することができ、総ディスカバリー信号送信回数であるＬ＋ＭはＮより大きいことが好ましい。もちろん、ＬはＮと同一に設定され、中継可否にかかわらず、自分をソースＵＥとするディスカバリー信号の送信回数は一定に維持することができる。
【００８２】
１ホップ以上の間にディスカバリー信号が中継される場合、一つのＵＥが中継する全てのディスカバリー信号伝送回数の総和がＭに制限されることもできるが、各ホップカウント別の制限を別に置くことで、ホップカウントｎに対する中継はその回数がＭｎに制限され、ＭはそのようなＭｎの総和として現れることもできる。後者の方法を採択すれば、各ホップカウント別の中継回数を調節する効果がある。
【００８３】
もちろん、最初に送信されるディスカバリー信号と中継されるディスカバリー信号が別個のリソースプールに分離されれば、それぞれのリソースプールでの伝送回数に対する制限が加わることができ、ホップカウントによって使うべきディスカバリー信号中継リソースプールが別個に指定されることもできる。
【００８４】
一方、ｅＮＢ割当てを基にする場合には、ｅＮＢが個別ＵＥにリソースを指定し、ＵＥはそのリソースをディスカバリー信号送信に活用する。この時にも同様に、下記の方法が可能である。
【００８５】
（１）ｅＮＢはその用途を区分せずに特定のＵＥに一連のディスカバリーリソースを指定する。ただ、ｅＮＢは特定のＵＥにディスカバリー信号を中継するか否かを指示することができる。ＵＥは、その一部を自分をソースＵＥとするディスカバリー信号の最初伝送に使い、残りの一部を他のＵＥのディスカバリー信号中継用途に使う。各用途への使用回数に対しては前述した制限が伴うことができる。
【００８６】
（２）ｅＮＢは各ＵＥに自分をソースＵＥとするディスカバリー信号の最初伝送に使うリソースと他のＵＥのディスカバリー信号中継用途に使うリソースを別個に指定する。もちろん、１ホップ以上にディスカバリー信号が中継される場合には、各ホップカウント別に使うリソースを別個に指定することも可能である。
【００８７】
さらに、互いに異なるＵＥが同じディスカバリー信号を互いに異なるリソースで中継すれば、中継に消費されるリソースの数が余りに大きくなることができる。この時には、互いに異なるＵＥと言っても、同じディスカバリー信号を中継するときには同じリソースを使うことが好ましい。ここで、同じディスカバリー信号とは、ソースＵＥについての情報だけではなくてホップカウントまで同じ信号を意味することができる。
【００８８】
このような場合、二つのＵＥが送信した信号が無線チャネル上で結合されることができ、受信ＵＥの観点ではまるで一つのＵＥが複数のアンテナを持って送信することのように見えるようになる。特に、ＵＥ自発的選択の場合にこのような動作を行うためには、特定のディスカバリー信号が中継されるときに使われるリソースの位置がディスカバリー信号自体から誘導されることが必要である。
【００８９】
すなわち、特定のＵＥが特定ディスカバリー信号を検出し、これを中継するとすれば、該当のディスカバリー信号を介して伝達される情報ビットストリングを前もって決定された特殊な関数を印加し、その出力された値を中継リソースの位置を決定するのに使うものである。ここで、ビットストリングは同一のソースＵＥに起因したディスカバリー信号であると言ってもホップカウントが異なれば、他のリソースを使って中継するように動作することができる。
【００９０】
一般に、一つのディスカバリーリソースプール内でのリソースの個数は制限的であるので、殆どの場合に可能なディスカバリー信号の全てのビットストリングの個数がディスカバリー信号リソースの個数より多くなる（一つのディスカバリー信号がＫビットのメッセージを送信するとすれば、可能なビットストリングの個数は２Ｋとなる）。よって、根本的にディスカバリー信号のビットストリングでディスカバリー信号リソース位置を誘導する関数は多対一関数の形態を取ることになる。この場合、相異なるディスカバリー信号が持続的に同じリソースを用いて中継される現象を防止するため、前記ディスカバリー信号のビットストリングでディスカバリー信号のリソース位置を誘導する関数は時間によって可変する属性を有することが必要である。
【００９１】
具体的に、ディスカバリーリソースプールのインデックス又はＳＦＮ（ｓｙｓｔｅｍ ｆｒａｍｅ ｎｕｍｂｅｒ）のような時間リソースインデックスによってディスカバリー信号のリソース位置が変化することができるものである。一例として、ディスカバリー信号のリソース位置を誘導する関数を前もって多数個決定しておき、特定の時間には特定の関数を選んでリソース位置を誘導することができる。
【００９２】
＜中継されたディスカバリー信号の検出動作＞
【００９３】
一方、単一ディスカバリー周期で同じソースＵＥのディスカバリー信号が互いに異なるホップカウントを持って検出されることができる。この場合、受信ＵＥの下位層（例えば、物理層又はＭＡＣ層）から上位層（例えば、アプリケーション層（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ））に検出されたディスカバリー信号を報告するに際して、複数の同一のソースＵＥに対する報告を行うことは不必要な上位層プロセッシングを引き起こすことができる。
【００９４】
したがって、ホップカウントは基本的にソースＵＥとの距離についての情報を持っているので、代表となる一つのホップカウントのみを報告することが好ましい。より好ましくは、ソースＵＥとの最短ホップに相当する最小ホップカウントに相当するディスカバリー信号のみを報告することができる。仮に、受信信号の電力を用いてディスカバリー信号送信ＵＥとの距離を測定するための目的などでディスカバリー信号の受信品質が一緒に報告されれば、同様に最小ホップカウントに相当するディスカバリー信号の品質が報告されることができる。
【００９５】
前述したＤ２Ｄ信号の中継動作は相対的にオーバーヘッドが少なくて間欠的に送信されて中継によるリソース及び電力消費が制限的なディスカバリー信号を主に説明したが、本発明の原理がこれに制限されるものではない。一般的なユーザーデータの場合であると言っても、緊急状況に対するお知らせメッセージでのようにオーバーヘッドが少なくて間欠的に送信されるが速やかにカバレージを拡大する必要があるＤ２Ｄデータの場合にも前述した原理に従って中継されればもっと効果的であり得る。
【００９６】
図１１は本発明の一実施例による通信装置のブロック構成図を例示する。
【００９７】
図１１を参照すると、通信装置１１００は、プロセッサ１１１０、メモリ１１２０、ＲＦモジュール１１３０、ディスプレイモジュール１１４０及びユーザーインターフェースモジュール１１５０を含む。
【００９８】
通信装置１１００は説明の便宜のために示したもので、一部のモジュールは省略することができる。また、通信装置１１００は、必要なモジュールをさらに含むことができる。また、通信装置１１００において、一部のモジュールはより細分化したモジュールに区分できる。プロセッサ１１１０は図面に基づいて例示した本発明の実施例による動作を行うように構成される。具体的に、プロセッサ１１１０の詳細な動作は図１〜図１１に記載した内容を参照することができる。
【００９９】
メモリ１１２０はプロセッサ１１１０に接続され、オペレーティングシステム、アプリケーション、プログラムコード、データなどを記憶する。ＲＦモジュール１１３０はプロセッサ１１１０に接続され、基底帯域信号を無線信号に変換するか無線信号を基底帯域信号に変換する機能を実行する。このために、ＲＦモジュール１１３０は、アナログ変換、増幅、フィルタリング及び周波数上向変換又はこれらの逆過程を行う。ディスプレイモジュール１１４０はプロセッサ１１１０に接続され、多様な情報を表示する。ディスプレイモジュール１１４０はこれに制限されるものではないが、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）のようなよく知られた要素を使うことができる。ユーザーインターフェースモジュール１１５０はプロセッサ１１１０に接続され、キーパッド、タッチスクリーンなどのよく知られたユーザーインターフェースの組合せでなることができる。
【０１００】
以上に説明した実施例は本発明の構成要素及び特徴が所定形態に結合されたものである。それぞれの構成要素又は特徴は別に明示的に言及しない限り、選択的なものに考慮しなければならない。それぞれの構成要素又は特徴は他の構成要素や特徴と組み合わせられない形態に実施することができる。また、一部の構成要素及び／又は特徴を組み合わせて本発明の実施例を構成することも可能である。本発明の実施例で説明する動作の順序は変更可能である。ある実施例の一部の構成や特徴は他の実施例に含まれることができ、あるいは他の実施例の対応する構成又は特徴に取り替えられることができる。請求範囲で明示的な引用関係がない請求項を組み合わせて実施例を構成するか出願後の補正によって新たな請求項として含ませることができるのはいうまでもない。
【０１０１】
本文書で基地局によって行われると説明した特定の動作は、場合によっては、その上位ノード（ｕｐｐｅｒ ｎｏｄｅ）によって行われることができる。すなわち、基地局を含む複数のネットワークノード（ｎｅｔｗｏｒｋ ｎｏｄｅｓ）でなるネットワークで端末との通信のために行われる多様な動作は基地局又は基地局以外の他のネットワークノードによって行われることができるのは自明である。基地局は固定局（ｆｉｘｅｄ ｓｔａｔｉｏｎ）、Ｎｏｄｅ Ｂ、ｅＮｏｄｅ Ｂ（ｅＮＢ）、アクセスポイント（ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ）などの用語に取り替えられることができる。
【０１０２】
本発明による実施例は、多様な手段、例えば、ハードウェア、ファームウエア（ｆｉｒｍｗａｒｅ）、ソフトウェア又はそれらの組合せなどによって実装されることができる。ハードウェアによる実装の場合、本発明の一実施例は一つ又はそれ以上のＡＳＩＣｓ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、ＤＳＰｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ）、ＤＳＰＤｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＰＬＤｓ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＦＰＧＡｓ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙｓ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサなどによって実装されることができる。
【０１０３】
ファームウエアやソフトウェアによる実装の場合、本発明の一実施例は以上に説明した機能又は動作を行うモジュール、手順、関数などの形態に実装されることができる。ソフトウェアコードはメモリユニットに記憶され、プロセッサによって駆動されることができる。前記メモリユニットは前記プロセッサの内部又は外部に位置し、既に知られている多様な手段によって前記プロセッサとデータをやり取りすることができる。
【０１０４】
本発明は本発明の特徴を逸脱しない範囲内で他の特定の形態に具体化されることができるのは当業者に明らかである。したがって、前記詳細な説明はすべての面で制限的に解釈されてはいけなく、例示的なものに考慮されなければならない。本発明の範囲は添付の請求範囲の合理的解釈によって決定されなければならなく、本発明の等価的範囲内でのすべての変更は本発明の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
前述したような無線通信システムにおいて端末間の直接通信のためのディスカバリー信号の中継方法及びこのための装置は３ＧＰＰ ＬＴＥシステムに適用される例を中心として説明したが、３ＧＰＰ ＬＴＥシステム以外にも多様な無線通信システムに適用することが可能である。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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