(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が端末間直接通信（Ｄ２Ｄ）リンク信号を送信する方法であって、
複数の競合区間の中からの一つの競合区間に含まれる競合スロットで第１信号を送信するステップと、
前記第１信号の応答として、前記Ｄ２Ｄリンク信号に対するリソース割り当て情報を含む第２信号を受信するステップと、
前記一つの競合区間に対応する一つ以上の時間リソース内で前記リソース割り当て情報に基づいて前記Ｄ２Ｄリンク信号を送信するステップと、を含み、
前記第２信号のための周波数リソースは、前記第１信号のための周波数リソースに基づいて決定される、方法。
【請求項２】
前記第１信号を送信するステップは、
乱数を生成するステップと、
前記乱数が所定の値と等しい又は前記所定の値より小さい場合、前記競合スロットで前記第１信号を送信するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
無線通信システムにおける端末（ＵＥ）であって、
無線通信（ＲＦ）モジュールと、
前記無線通信モジュールを制御するように構成されたプロセッサを含み、
前記プロセッサは、複数の競合区間の中からの一つの競合区間に含まれる競合スロットで第１信号を送信し、前記第１信号の応答として、端末間直接通信（Ｄ２Ｄ）リンク信号のためのリソース割り当て情報を含む第２信号を受信し、前記一つの競合区間に対応する一つ以上の時間リソース内で前記リソース割り当て情報に基づいてターゲット端末（ＵＥ）へ前記Ｄ２Ｄリンク信号を送信するように前記無線通信モジュールを制御し、
前記第２信号のための周波数リソースは、前記第１信号のための周波数リソースに基づいて決定される、端末。
【請求項４】
前記プロセッサは、乱数を生成し、前記乱数が所定の値と等しい又は前記所定の値より小さい場合、前記競合スロットで前記第１信号を送信するように構成された、請求項３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し、特に、無線通信システムにおいて端末間直接通信のためのリソースを割り当てる方法及びそのための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明を適用できる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ネットワーク構造を概略的に示す図である。Ｅ−ＵＭＴＳ（Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｓｙｓｔｅｍ）は、既存のＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｓｙｓｔｅｍ）から進展したシステムであり、現在３ＧＰＰで基礎的な標準化作業が進行中である。一般に、Ｅ−ＵＭＴＳをＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システムと呼ぶこともできる。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及び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（ｅＮｏｄｅＢ；ｅＮＢ）、及びネットワーク（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）の終端に位置して外部ネットワークに接続するアクセスゲートウェイ（Ａｃｃｅｓｓ  Ｇａｔｅｗａｙ；ＡＧ）を含んでいる。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、１．２５、２．５、５、１０、１５、２０ＭＨｚなどの帯域幅のいずれか一つに設定され、複数の端末に下り又は上り送信サービスを提供する。異なったセルは、互いに異なった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、複数の端末に関するデータ送受信を制御する。下りリンク（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ；ＤＬ）データについて、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）データについて、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。基地局同士の間には、ユーザ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用いることができる。コアネットワーク（Ｃｏｒｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ；ＣＮ）は、ＡＧ、及び端末のユーザ登録などのためのネットワークノードなどで構成可能である。ＡＧは、複数のセルで構成されるＴＡ（Ｔｒａｃｋｉｎｇ  Ａｒｅａ）単位に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にまで開発されてきたが、ユーザと事業者の要求と期待は増す一方である。その上、他の無線接続技術の開発が続いており、将来、競争力を持つためには新しい技術進化が要求される。ビット当たりのコストの削減、サービス可用性の増大、柔軟な周波数バンドの使用、単純構造と開放型インターフェース、端末の適度な電力消耗などが要求される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したような議論に基づき、以下では、無線通信システムにおいて端末間直接通信のためのリソースを割り当てる方法及びそのための装置を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施例に係る、無線通信システムにおいて端末が端末間直接通信を用いて信号を送受信する方法は、複数の競合区間のうちの一つの競合区間に含まれた競合スロットで第１信号を送信するステップと、前記第１信号を送信した競合スロットで前記第１信号に対する応答として第２信号を受信するステップと、前記一つの競合区間に対応する一つ以上の時間リソースで端末間直接通信を用いてデータ信号又は前記データ信号に対する応答信号を送受信するステップとを含むことを特徴とする。
【０００９】
好適には、前記第１信号を送信するステップは、乱数（ｒａｎｄｏｍ  ｎｕｍｂｅｒ）を生成し、前記乱数が既に設定された値以下である場合、前記競合スロットで前記第１信号を送信するステップを含むことを特徴とする。
【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直接通信を行う端末装置は、基地局又は前記端末間直接通信の相手端末装置と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備え、前記プロセッサは、複数の競合区間のうちの一つの競合区間に含まれた競合スロットで第１信号を送信し、前記第１信号を送信した競合スロットで前記第１信号に対する応答として第２信号を受信した場合、前記一つの競合区間に対応する一つ以上の時間リソースで端末間直接通信を用いてデータ信号又は前記データ信号に対する応答信号を送受信するように前記無線通信モジュールを制御することを特徴とする。
【００１１】
好適には、前記プロセッサが乱数（ｒａｎｄｏｍ  ｎｕｍｂｅｒ）を生成し、前記乱数が既に設定された値以下である場合、前記競合スロットで前記第１信号を送信するように前記無線通信モジュールを制御することを特徴とする。
【００１２】
上記の実施例において、前記複数の競合区間のそれぞれに含まれた競合スロットの個数は前記時間リソースの個数に基づいて決定されることを特徴とする。
【００１３】
より好適には、前記データ信号及び前記応答信号のための周波数リソースの位置は、前記第１信号が送信される周波数リソースの位置に基づいて決定されてもよい。又は、前記第１信号自体が前記データ信号及び前記応答信号のための周波数リソースの位置に関する情報を含むことができる。
【００１４】
さらに、前記第１信号は、前記データ信号及び前記応答信号のための周波数帯域幅に関する情報を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の実施例によれば、無線通信システムにおいて端末間直接通信をより効率的に行うことができる。
【００１６】
本発明から得られる効果は、以上に言及した効果に制限されず、言及していない別の効果は、以下の記載から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者には明確に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】無線通信システムの一例としてＥ−ＵＭＴＳネットワーク構造を概略的に示す図である。
【図２】３ＧＰＰ無線接続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）のコントロールプレーン（Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｌａｎｅ）及びユーザプレーン（Ｕｓｅｒ  Ｐｌａｎｅ）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のチャネルを用いた一般的な信号送信方法を説明するための図である。
【図４】ＬＴＥシステムで用いら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５】ＬＴＥシステムにおいて用いられる上りリンクサブフレームの構造を示す図である。
【図６】ＬＴＥ ＴＤＤシステムにおいて無線フレームの構造を例示する図である。
【図７】端末間直接通信の概念図である。
【図８】本発明の実施例に係る、Ｄ２Ｄ通信のための競合区間とデータ送受信区間の構成の一例を示す図である。
【図９】本発明の実施例による競合過程を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施例によってＤ２Ｄリンクに送信リソースを割り当てた例を示す図である。
【図１１】本発明の実施例によってＤ２Ｄリンクに送信リソースを割り当てた他の例を図示する。
【図１２】本発明の実施例によってＤ２Ｄリンクに送信リソースを割り当てた更に他の例を示す図である。
【図１３】本発明の実施例によってＤ２Ｄリンクに送信リソースを割り当てた更に他の例を示す図である。
【図１４】本発明の実施例によってＤ２Ｄリンクに送信リソースをグルーピングして割り当てる例を示す図である。
【図１５】事前に指定された時間／周波数リソース上で複数のＵＥから送信されたディスカバリ信号が多重化された例を示す図である。
【図１６】本発明の実施例に係る、Ｄ２Ｄ通信のための競合区間とデータ送受信区間の構成の他の例を示す図である。
【図１７】本発明の実施例に係る、Ｄ２Ｄ通信のための競合区間とデータ送受信区間の構成の更に他の例を示す図である。
【図１８】本発明の実施例によって特定サブフレームでＤ２Ｄ通信が制限された場合、Ｄ２Ｄ通信のための競合区間とデータ送受信区間の構成の一例を示す図である。
【図１９】本発明の実施例によって特定サブフレームでＤ２Ｄ通信が制限された場合、Ｄ２Ｄ通信のための競合区間とデータ送受信区間の構成の他の例を示す図である。
【図２０】本発明の実施例によって、各競合スロットがＤ２Ｄ通信可能なサブフレームに順に連動される例を示す図である。
【図２１】本発明の実施例によってＤ２ＤフレームでＤ２Ｄ通信に制約が発生する例を示す図である。
【図２２】本発明の実施例によってＤ２Ｄフレームで時間リソース及び周波数リソースを割り当てる例を示す図である。
【図２３】本発明の実施例によってＤ２Ｄフレームで時間リソース及び周波数リソースを割り当てる他の例を示す図である。
【図２４】本発明の実施例によってＤ２Ｄフレームで時間リソース及び周波数リソースを割り当てる更に他の例を示す図である。
【図２５】本発明の実施例によってＤ２Ｄ通信のための周波数リソースを割り当てた例を示す図である。
【図２６】本発明の実施例によって、信号＃１の生成パラメータに基づいてデータの送信帯域幅を把握する例を示す図である。
【図２７】本発明の実施例によって、信号＃１の送信位置と信号＃１が示す帯域幅値を用いて、データが送信される周波数リソースの位置を指定する例を示す図である。
【図２８】本発明の実施例によって、信号＃１の送信リソースの位置を用いてＤ２Ｄ送信リソースの位置だけでなくＤ２Ｄ送信リソースの帯域幅を知らせる例を示す図である。
【図２９】イン−バンドエミッションの作用を最小化する方法を説明する図である。
【図３０】イン−バンドエミッションの作用を最小化する方法を説明する図である。
【図３１】図２４に示したリソース構造を変形した例を示す図である。
【図３２】本発明の実施例によってＤ２Ｄフレームの進行中にＤ２Ｄデータを送信する方法を説明する図である。
【図３３】本発明の一実施例に係る通信装置のブロック構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付の図面を参照して説明された本発明の実施例から、本発明の構成、作用及び他の特徴が容易に理解されるであろう。以下に説明される実施例は、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。
【００１９】
本明細書ではＬＴＥシステム及びＬＴＥ−Ａシステムを用いて本発明の実施例を説明するが、これは例示に過ぎず、本発明の実施例は、上述した定義に該当するいかなる通信システムにも適用可能である。また、本明細書は、ＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）方式を基準にして本発明の実施例について説明するが、これは例示に過ぎず、本発明の実施例は、Ｈ−ＦＤＤ（Ｈｙｂｒｉｄ−ＦＤＤ）方式又はＴＤＤ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）方式にも容易に変形して適用することができる。
【００２０】
図２は、３ＧＰＰ無線接続網規格に基づく端末とＥ−ＵＴＲＡＮとの間の無線インターフェースプロトコル（Ｒａｄｉｏ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のコントロールプレーン及びユーザプレーンの構造を示す図である。コントロールプレーンとは、端末（ＵＥ）とネットワークと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のことを意味する。ユーザプレーンとは、アプリケーション層で生成されたデータ、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のことを意味する。
【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送信サービス（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）を提供する。物理層は、上位の媒体接続制御（Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）層とは伝送チャネル（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して接続されている。該伝送チャネルを介して媒体接続制御層と物理層との間にデータが移動する。送信側の物理層と受信側の物理層との間には物理チャネルを介してデータが移動する。該物理チャネルは、時間及び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、下りリンクにおいてＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式で変調され、上りリンクにおいてＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式で変調される。
【００２２】
第２層の媒体接続制御（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、信頼できるデータ送信を支援する。ＲＬＣ層の機能は、ＭＡＣ内部の機能ブロックとしてもよい。第２層のＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ  Ｄａｔａ  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パケットを効率的に送信するために、余分の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、コントロールプレーンにのみ定義される。ＲＲＣ層は、無線ベアラー（Ｒａｄｉｏ  Ｂｅａｒｅｒ）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、伝送チャネル及び物理チャネルの制御を担当する。無線ベアラー（ＲＢ）とは、端末とネットワーク間のデータ伝達のために第２層により提供されるサービスのことを意味する。そのために、端末のＲＲＣ層とネットワークのＲＲＣ層とはＲＲＣメッセージを相互に交換する。端末のＲＲＣ層とネットワークのＲＲＣ層間にＲＲＣ接続（ＲＲＣ  Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）がある場合に、端末はＲＲＣ接続状態（Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ  Ｍｏｄｅ）にあり、そうでない場合は、ＲＲＣ休止状態（Ｉｄｌｅ  Ｍｏｄｅ）にある。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、１．４、３、５、１０、１５、２０ＭＨｚなどの帯域幅のいずれか一つとして設定され、複数の端末に下り又は上り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。
【００２５】
ネットワークから端末にデータを送信する下り伝送チャネルとしては、システム情報を送信するＢＣＨ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ）、ページングメッセージを送信するＰＣＨ（Ｐａｇｉｎｇ  Ｃｈａｎｎｅｌ）、ユーザ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は、下りＳＣＨを介して送信されてもよく、別の下りＭＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して送信されてもよい。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存在し、伝送チャネルにマップされる論理チャネル（Ｌｏｇｉｃａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）としては、ＢＣＣＨ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ  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のチャネルを用いた一般の信号送信方法を説明するための図である。
【００２７】
端末は、電源が入ったり、新しくセルに進入したりした場合に、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）。そのために、端末は、基地局から１次同期チャネル（Ｐｒｉｍａｒｙ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｃｈａｎｎｅｌ；Ｐ−ＳＣＨ）及び２次同期チャネル（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｃｈａｎｎｅｌ；Ｓ−ＳＣＨ）を受信して基地局と同期を取り、セルＩＤなどの情報を取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  Ｂｒｏａｄｃａｓｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ）を受信し、セル内放送情報を取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；ＤＬ ＲＳ）を受信し、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）、及び該ＰＤＣＣＨに載せられた情報に基づい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、より具体的なシステム情報を取得することができる（Ｓ３０２）。
【００２９】
一方、基地局に初めて接続したり信号送信のための無線リソースがない場合には、端末は、基地局にランダムアクセス手順（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ；ＲＡＣＨ）を行うことができる（Ｓ３０３乃至Ｓ３０６）。そのために、端末は、物理ランダムアクセスチャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＲＡＣＨ）を介して特定シーケンスをプリアンブルとして送信し（Ｓ３０３及びＳ３０５）、ＰＤＣＣＨ及び対応する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）。競合ベースのＲＡＣＨの場合、衝突解決手順（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）をさらに行うことができる。
【００３０】
上述の手順を行った端末は、その後、一般的な上りリンク／下りリンク信号送信手順として、ＰＤＣＣＨ／ＰＤＳＣＨの受信（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）の送信（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り当て情報のような制御情報を含んでおり、その使用目的によってフォーマットが異なる。
【００３１】
一方、端末が上りリンクで基地局に送信する又は端末が基地局から受信する制御情報としては、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システムでは、端末は、これらの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、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。
【００３３】
図４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、先頭における１個〜３個のＯＦＤＭシンボルは制御領域として用いられ、残りの１３個〜１１個のＯＦＤＭシンボルはデータ領域として用いられる。同図で、Ｒ１乃至Ｒ４は、アンテナ０乃至３に対する参照信号（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ（ＲＳ）又はパイロット信号（Ｐｉｌｏｔ  Ｓｉｇｎａｌ））を表す。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、制御領域においてＲＳが割り当てられていないリソースに割り当てられ、トラフィックチャネルも、データ領域においてＲＳが割り当てられてい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には、ＰＣＦＩＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｆｏｒｍａｔ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ  ＣＨａｎｎｅｌ）、ＰＨＩＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｈｙｂｒｉｄ−ＡＲＱ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ  ＣＨａｎｎｅｌ）、ＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ＣＨａｎｎｅｌ）などがある。
【００３４】
ＰＣＦＩＣＨは、物理制御フォーマット指示子チャネルであり、毎サブフレームごとにＰＤＣＣＨに用いられるＯＦＤＭシンボルの個数を端末に知らせる。ＰＣＦＩＣＨは、最初の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。１個のＲＥＧは４個のＲＥ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｅｌｅｍｅｎｔ）で構成される。ＲＥは、１個の副搬送波×１個のＯＦＤＭシンボルで定義される最小物理リソースを表す。ＰＣＦＩＣＨ値は、帯域幅によって、１乃至３、又は２乃至４の値を示し、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）で変調される。
【００３５】
ＰＨＩＣＨは、物理ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ−Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｒｅｐｅａｔ  ａｎｄ  ｒｅｑｕｅｓｔ）指示子チャネルであり、上りリンク送信に対するＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫを運ぶために用いられる。すなわち、ＰＨＩＣＨは、ＵＬ ＨＡＲＱのためのＤＬ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報が送信されるチャネルを表す。ＰＨＩＣＨは、１個のＲＥＧで構成され、セル特定（ｃｅｌｌ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ）にスクランブルされる。ＡＣＫ／ＮＡＣＫは、１ビットで指示され、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ  ｐｈａｓｅ  ｓｈｉｆｔ  ｋｅｙｉｎｇ）で変調する。変調されたＡＣＫ／ＮＡＣＫは、拡散因子（Ｓｐｒｅａｄｉｎｇ  Ｆａｃｔｏｒ；ＳＦ）＝２又は４で拡散される。同一のリソースにマップされる複数の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、拡散コードの個数によって決定される。ＰＨＩＣＨ（グループ）は、周波数領域及び／又は時間領域においてダイバーシティ利得を得るために３回反復（ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ）される。
【００３６】
ＰＤＣＣＨは、物理下りリンク制御チャネルであり、サブフレームの先頭におけるｎ個のＯＦＤＭシンボルに割り当てられる。ここで、ｎは１以上の整数であり、ＰＣＦＩＣＨによって指示される。ＰＤＣＣＨは、一つ以上のＣＣＥ（Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｅｌｅｍｅｎｔ）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）のリソース割り当てに関する情報、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及びＤＬ−ＳＣＨは、ＰＤＳＣＨを介して送信される。そのため、基地局と端末は、一般に、特定の制御情報又は特定のサービスデータ以外は、ＰＤＳＣＨを介してデータをそれぞれ送信及び受信する。
【００３７】
ＰＤＳＣＨのデータがいずれの端末（一つ又は複数の端末）に送信されるか、それらの端末がどのようにＰＤＳＣＨデータを受信してデコードしなければならないかに関する情報などは、ＰＤＣＣＨに含まれて送信される。例えば、特定ＰＤＣＣＨが「Ａ」というＲＮＴＩ（Ｒａｄｉｏ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）でＣＲＣ（ｃｙｃｌｉｃ  ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  ｃｈｅｃｋ）マスクされており、「Ｂ」という無線リソース（例、周波数位置）及び「Ｃ」という伝送形式情報（例、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関する情報が特定サブフレームで送信されると仮定する。この場合、セル内の端末は、自身が持っているＲＮＴＩ情報を用いてＰＤＣＣＨをモニタし、「Ａ」のＲＮＴＩを持っている一つ以上の端末があると、前記端末はＰＤＣＣＨを受信し、受信したＰＤＣＣＨの情報に基づいて、「Ｂ」と「Ｃ」が示すＰＤＳＣＨを受信する。
【００３８】
図５は、ＬＴＥシステムで用いられる上りリンクサブフレームの構造を示す図である。
【００３９】
図５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、ユーザデータを運ぶＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｕｐｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  ＣＨａｎｎｅｌ）が割り当てられる領域とに分けられる。周波数領域の中間部分がＰＵＳＣＨに割り当てられ、周波数領域においてデータ領域の両側部分がＰＵＣＣＨに割り当てられる。ＰＵＣＣＨ上で送信される制御情報としては、ＨＡＲＱに用いられる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り当て要求であるＳＲ（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）などがある。１つの端末に対するＰＵＣＣＨは、サブフレーム内の各スロットで互いに異なる周波数を占める１つのリソースブロックを使用する。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プ（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｈｏｐｐｉｎｇ）する。特に、図５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例を示している。
【００４０】
図６は、ＬＴＥ ＴＤＤシステムにおける無線フレームの構造を例示する。ＬＴＥ ＴＤＤシステムにおいて無線フレームは２個のハーフフレーム（ｈａｌｆ  ｆｒａｍｅ）で構成され、各ハーフフレームは、２個のスロットを含む４個の一般サブフレームと、ＤｗＰＴＳ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｐｉｌｏｔ  Ｔｉｍｅ  Ｓｌｏｔ）、保護区間（Ｇｕａｒｄ  Ｐｅｒｉｏｄ、ＧＰ）及びＵｐＰＴＳ（Ｕｐｌｉｎｋ  Ｐｉｌｏｔ  Ｔｉｍｅ  Ｓｌｏｔ）を含む特別サブフレーム（ｓｐｅｃｉａｌ  ｓｕｂｆｒａｍｅ）とで構成される。
【００４１】
特別サブフレームにおいて、ＤｗＰＴＳは、端末における初期セル探索、同期化又はチャネル推定に用いられる。ＵｐＰＴＳは、基地局におけるチャネル推定及び端末との上りリンク送信同期化に用いられる。すなわち、ＤｗＰＴＳは、下りリンク送信に、ＵｐＰＴＳは上りリンク送信に用いられ、特に、ＵｐＰＴＳは、ＰＲＡＣＨプリアンブルやＳＲＳ送信の用途に用いられる。また、保護区間は、上りリンクと下りリンク間に下りリンク信号の多重経路遅延によって上りリンクで生じる干渉を除去するための区間である。
【００４２】
一方、ＬＴＥ ＴＤＤシステムにおいて上りリンク／下りリンクサブフレーム設定（ＵＬ／ＤＬ  ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）は、下記の表１のとおりである。
【００４３】
【表１】
0006463728.tif 000002
【００４４】
上記の表１で、Ｄは下りリンクサブフレーム、Ｕは上りリンクサブフレームを表し、Ｓは特別サブフレームを意味する。また、上記の表１では、それぞれの上りリンク／下りリンクサブフレーム設定において下りリンク−上りリンクスイッチング周期（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ−ｔｏ−Ｕｐｌｉｎｋ  Ｓｗｉｔｃｈ−ｐｏｉｎｔ  ｐｅｒｉｏｄｉｃｉｔｙ）も示している。
【００４５】
図７は、端末間直接通信の概念図である。
【００４６】
図７を参照すると、ＵＥ１とＵＥ２が相互間の端末間直接通信を行っており、ＵＥ３とＵＥ４も相互間の端末間直接通信を行っている。ｅＮＢは、適切な制御信号を用いてＵＥ間の直接通信のための時間／周波数リソースの位置、送信電力などに対する制御を行うことができる。しかし、ｅＮＢのカバレッジ（ｃｏｖｅｒａｇｅ）の外部にＵＥが存在する場合、ＵＥ間の直接通信がｅＮＢの制御信号無しにも行われるように設定することができる。以下、端末間直接通信をＤ２Ｄ（ｄｅｖｉｃｅ−ｔｏ−ｄｅｖｉｃｅ）通信と呼ぶ。
【００４７】
まず、本発明で仮定する基本的なＤ２Ｄリンクのスケジューリング動作を説明する。
【００４８】
Ｄ２Ｄ信号を送信しようとするＵＥは、自身が送信を試みるという事実を知らせる信号を送信する。便宜上、この信号を信号＃１と称する。信号＃１は、あらかじめ定められたシグネチャ（ｓｉｇｎａｔｕｒｅ）で構成されてもよく、より円滑なスケジューリングのために送信ＵＥの各種情報、例えば、送信ＵＥのＩＤ、送信ＵＥのバッファー状態などの情報を含んでもよい。具体的には、信号＃１は、送信ＵＥの情報をチャネルコーディングで符号化したコードワードの形態を有してもよく、或いは、複数のシグネチャのうち、送信ＵＥの情報に基づいて及び／又は確率的に選択された一つを送信してもよい。
【００４９】
複数のＵＥが同時に信号＃１を送信してもよいため、信号＃１の送信が可能な区間を２つ以上定義し、各ＵＥが確率的に一つの区間を選定して信号＃１を送信するようにすることができる。これによって、複数のＵＥが確率的に互いに異なる区間で信号＃１を送信することができる。
【００５０】
ここで、ＵＥが信号＃１を送信する確率とは、ＵＥが毎競合（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ）スロットで信号＃１を送信するか否かを判断する確率を意味する。これと類似の動作のために、ＵＥが事前に一定の任意の数字を生成し、これを競合カウンターの初期値に設定した後、毎競合スロットごとにカウンターを一定の数字だけ減少させてそのカウンターが一定の値に到達すると、信号＃１を送信するように動作する場合も考慮することができる。この場合、ＵＥが生成した任意の数字の範囲、例えば、任意の数字の最大値を調節することによって信号＃１の送信確率を調節する効果を得ることができる。すなわち、任意の数字の最大値を増加させると、送信確率が低下する効果が発生する。特に、初期値が一つの競合区間の個数よりも大きく生成された場合、一つの競合区間が終了してもカウンターを初期化せずに保持することが好ましい。これは、複数のＵＥが２つ以上の競合区間にわたって競合をし、その結果として一つのＵＥが競合区間＃１でサブフレームを占めるとき、他のＵＥが競合区間＃２でサブフレームを占めるように動作できるからである。通常、競合カウンターが１乃至Ｎmaxの値を有し、１つの競合スロットごとに競合カウンターを１ずつ減少させて競合カウンターが０になる時点で送信すると仮定すれば、各競合スロットで信号＃１の送信確率は１／Ｎmaxと理解することができる。
【００５１】
一方、信号＃１を受信したＵＥは、送信ＵＥが本格的なＤ２Ｄデータの送信を開始できるという事実を知らせる信号を送信すると、信号＃１に対して応答することができる。この信号を、信号＃２と称する。特徴的に、この信号＃２には信号＃１に対する情報が含まれてもよい。これは、信号＃２を受信したＵＥに、該信号＃２が自身の送信した信号＃１に対する応答であるか否かを把握させるためである。一例として、信号＃２には、信号＃１で使われたシグネチャ又は信号＃１を送信したＵＥのＩＤ情報などが含まれてもよい。信号＃１を送信し、それに対する応答として信号＃２を受信したＵＥは、Ｄ２Ｄ通信が可能であると判断し、本格的なＤ２Ｄデータ送信を行うことができる。したがって、上述した動作は、特定時点で特定Ｄ２Ｄリンクのデータ送信を決定するという意味から、Ｄ２Ｄリンクスケジューリング動作と見なすことができる。
【００５２】
一つのＵＥが信号＃１を送信し、これを受信したＵＥが信号＃２で応答すると、一定のリソースが割り当てられ、これらのＵＥ間のＤ２Ｄ通信に用いられる。このように信号＃１と信号＃２を確率的に送受信することによってＤ２Ｄ通信リソースを確保する動作を、競合ベースリソース予約（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  ｂａｓｅｄ  ｒｅｓｏｕｒｃｅ  ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ）と呼ぶことができ、１回の信号＃１送信と信号＃２応答がなされる時間区間を、競合スロットと呼ぶ。上述したように、複数のＵＥに確率的に信号＃１を送信させるためには複数の競合スロットが必要であり、同じリソースのために競合する一連の競合スロットの集合を競合区間と呼ぶ。一つの競合区間で成功裏に信号＃１と信号＃２を交換したＤ２Ｄリンクは、前記競合区間と連動しているリソースを用いる権限を得る。
【００５３】
一つの競合区間が終了すると、各ＵＥは、自身が前記競合区間と連動している時間区間でデータ送受信に介入するか否かを判別することができる。したがって、競合区間で自身と関連した信号＃１や信号＃２を送信或いは受信していないＵＥは、連動した時間区間で一切の送受信動作がないという事実に基づいて送受信回路を切ることによって電力消耗を減らすことができる。一般に、送受信回路を入れたり切ったりすることに一定の時間が消耗するので、電力消耗を効果的に減らすためには長い時間連続して回路を切ることが有利である。このような電力消耗の減少動作を助けるために、本発明では、一連の競合区間を先に配置し、各競合区間に応答するデータ送受信区間をその後に配置して運営することを提案する。
【００５４】
図８は、本発明の実施例に係る、Ｄ２Ｄ通信のための競合区間とデータ送受信区間の構成の一例を示す図である。特に、図８の場合、３個の競合区間と３個の送受信区間が存在する場合を仮定し、各競合区間は４個の競合スロットで構成されると仮定した。以下では、説明の便宜のために、Ｄ２Ｄデータが送受信される単位時間区間をサブフレームと称し、一連の競合区間とそれに続くサブフレームとで構成された時間単位をフレーム（ｆｒａｍｅ）と称する。図８では信号１と信号２がそれぞれ１回送信される場合を仮定したが、これは一実施例に過ぎず、信号１と信号２の送信領域を十分に保障するために２回以上反復して送信するようにしてもよい。この場合には、最初の送信位置から、あらかじめ定められた規則に基づいて、反復送信される時間又は／及び周波数の位置が決定されてもよい。
【００５５】
図８のフレーム構造を複数のＵＥが共に使用するためには、これらＵＥが時間同期を取っていることが有利である。これらのＵＥがｅＮＢのカバレッジ内部に存在する場合には、ｅＮＢの信号に同期を合わせることができ、ｅＮＢのカバレッジ外部に存在する場合には、特定ＵＥが任意に選択され、該ＵＥがフレーム同期の基準となる信号を送信することができる。その他にも、ｅＮＢのカバレッジ外部に存在するとしても、衛星を通じて全てのＵＥが時間同期を取ることができる場合、又はｅＮＢの同期信号は取得できる場合には、このような信号を用いて同期化し、サブフレームや競合スロットの位置を事前に約束された時点として把握することができる。
【００５６】
図８の場合、特定ＵＥが競合区間＃ｎで信号＃１を送信し、それに対する応答である信号＃２を成功裏に受信すると、サブフレーム＃ｎが前記特定ＵＥのＤ２Ｄデータ送信のために割り当てられる。
【００５７】
図８に示すように、複数の競合区間が存在する場合、前の競合区間で成功裏に連結されたサブフレームを特定Ｄ２Ｄリンクが占めると、このリンクは後の競合区間で、競合に参加する時に用いる確率、特に、信号＃１を送信する確率を減らすことが、全体性能を向上させる面で有利である。一例として、競合区間＃ｎでＵＥ１が信号＃１を送信し、ＵＥ２がそれに対する信号＃２を送信した場合を仮定すると、競合区間＃ｎ＋１ではＵＥ１が信号＃１を送信する確率を減らすことができる。極端には、ＵＥ１は競合区間＃ｎ＋１では、信号＃１を送信する確率を０に設定することができる。或いは、０よりは大きいが、競合区間＃ｎで使用した値よりは小さい確率を用いることもできる。このように前の競合区間でリソースを占めたリンクの信号＃１送信確率を次の競合区間で減らすことによって、特定ＵＥが複数のＤ２Ｄサブフレームを独占することを防止することができる。
【００５８】
一方、一つのＤ２Ｄリンクが、一つの競合区間でサブフレームが割り当てられ、次の競合区間でも信号＃１送信を確率的に行う場合、該Ｄ２Ｄリンクが前記競合区間で信号＃１を送信する保障はない。特に、特定サブフレームが割り当てられたＵＥが、信号＃１を送信する確率を減らす動作を行う場合には、一層そうである。万一、他のＵＥが送信するいずれのデータも存在しない場合には、前記競合区間に対応するリソースは誰にも占められず、浪費されうる。特に、このようなリソース浪費は、Ｄ２Ｄデータが特定ＵＥに集中して到着する場合に頻繁に発生しうる。すなわち、特定時点に特定ＵＥにのみ多量のデータが集中して到着する場合には、一つのＤ２Ｄリンクが複数のサブフレームを継続して使用する方がむしろ好ましい。
【００５９】
このような環境でより効率的な動作のために、本発明では、一定期間で特定競合区間に対するリソース割り当てがなされない場合には、自動で、以前の競合区間で割り当てられたＤ２Ｄリンクが追加的に使用されるように動作することを提案する。
【００６０】
これを具現する一方法として、競合区間＃ｎでＵＥ１が信号＃１を送信し、ＵＥ２がそれに対する信号＃２を送信した状況で、競合区間＃ｎ＋１において最後の競合スロット以前にＵＥ１が、他のＵＥが送信する信号＃１又は他のＵＥの送信に対する応答である信号＃２を検出していない場合には、最後の競合スロットで常に信号＃１を送信することによって自身のＤ２Ｄデータ送信を試みることができる。これを一般化すると、競合区間＃ｎでＵＥ１が信号＃１を送信し、ＵＥ２がそれに対する信号＃２を送信した場合、ＵＥ１は、前記競合区間の最後の一部の競合スロットで信号＃１を確率的に送信するように動作することもでき、この時、最後の一部の競合スロットにおける送信確率は、以前の競合スロットにおける送信確率よりも大きい値を用いることができる。
【００６１】
勿論、ＵＥ１が信号＃１を送信した場合に、それに応答する信号＃２がＵＥ２から送信され、その受信に成功した場合にのみ、サブフレーム＃ｎ＋１に対するリソース割り当てが完了するように動作することもできる。ＵＥ１がサブフレーム＃ｎだけでも自身のデータを全て処理できる場合には、競合区間＃ｎ＋１の最後の競合スロットで信号＃１を送信する過程を省略してもよい。
【００６２】
図９は、本発明の実施例による競合過程を示すフローチャートである。
【００６３】
図９を参照すると、まず、段階９０１では、ＵＥ１は競合区間＃ｎで信号＃１を送信し、信号＃２を受信する。すなわち、競合区間＃ｎに対応するＤ２Ｄリソース、すなわち、サブフレーム＃ｎを占有する。次に、段階９０２のように、次の競合区間である、サブフレーム＃ｎ＋１を占有するための競合区間＃ｎ＋１が開始される。
【００６４】
続いて、段階９０３で、ＵＥ１は、競合区間＃ｎ＋１における競合スロットのうちの一つで信号＃１又は信号＃２を検出したか判断する。検出した場合には、段階９０４のように、競合区間＃ｎ＋１ではＵＥ１からの信号＃１の送信はないと判断し、段階９０８のように競合区間＃ｎ＋１を終了する。
【００６５】
一方、段階９０３でＵＥ１は競合区間＃ｎ＋１の競合スロットのうちの一つで信号＃１又は信号＃２を検出できないと、段階９０５のように、次の競合スロットへ移動した後、段階９０６のように前記競合スロットが競合区間＃ｎ＋１の最後の競合スロットであるか判断する。
【００６６】
前記競合スロットが競合区間＃ｎ＋１の最後の競合スロットでないと、段階９０３に戻り、ＵＥ１は、移動した競合スロットで信号＃１又は信号＃２を検出したか否か判断する。しかし、前記競合スロットが競合区間＃ｎ＋１の最後の競合スロットであると、段階９０７のようにＵＥ１は信号＃１を送信し、段階９０８のように競合区間＃ｎ＋１を終了する。
【００６７】
図９では、他のＵＥにサブフレーム＃ｎ＋１が割り当てられるか否かを信号＃１或いは信号＃２の検出から区別したが、その条件を信号＃２が検出された場合或いは信号＃１が検出された場合に制限することもできる。特に、信号＃２が検出されたか否かによって判断する場合には、ＵＥ１が他のＵＥの信号＃１を受信しても、それに応答する信号＃２を受信しないと、サブフレーム＃ｎ＋１が他のＵＥに割り当てられないと仮定するように動作することができる。この場合、複数のＵＥが同時に信号＃１を送信することから衝突が発生することもあり、これによって信号＃２が送信されず、サブフレーム＃ｎがいずれのＵＥにも割り当てられていなという事実をさらに把握することができるという長所がある。しかし、遠く離れたＵＥが信号＃２を送信する場合には、これを把握できない場合が発生しうるという短所がある。
【００６８】
一方、図８のように、一つのサブフレーム割り当てのために一つの競合区間を有すると、競合区間のオーバーヘッドが過度に増加しうる。これを解決するために、一つの競合区間であらかじめ定められた複数のサブフレームを割り当てることもできる。例えば、Ｎ個の競合区間が存在し、Ｎ＊Ｋ個のサブフレームが存在するとすれば、１つの競合区間でＫ個のサブフレームを１つのＤ２Ｄリンクに割り当てる。具体的には、特定ＵＥが競合区間＃ｎで信号＃１を送信し、それに対する応答である信号＃２を受信すると、前記ＵＥには、サブフレーム＃ｎ＊Ｋ、＃ｎ＊Ｋ＋１、＃ｎ＊Ｋ＋２、…、＃ｎ＊Ｋ＋Ｋ−１に前記した連続したサブフレームＫ個が割り当てられてもよい。また、特定ＵＥが競合区間＃ｎで信号＃１を送信し、それに対する応答である信号＃２を受信すると、ＵＥには、サブフレーム＃ｎ、＃Ｎ＋ｎ、＃２＊Ｎ＋ｎ、…、＃（Ｋ−１）＊Ｎ＋ｎに前記したＮだけの間隔を有するサブフレームＫ個が割り当てられてもよい。その他にも、あらかじめ定められた様々な形態によって一連のサブフレームが割り当てられるように動作することも可能である。このような過程によって、一定の個数のサブフレームを割り当てるために必要な競合区間の個数を減らすことができる。
【００６９】
上述した一つの競合区間で複数のサブフレームを割り当てる方法は、特定サブフレームにおけるＤ２Ｄデータ送信に対するＨＡＲＱ ＡＣＫを送信するリソースを割り当てるために効果的に用いることができる。すなわち、特定サブフレームでＵＥ１がＵＥ２にデータを送信した場合、前記サブフレームと共に割り当てられた他のサブフレームで、ＵＥ２がＵＥ１にＨＡＲＱ ＡＣＫを送信する。すなわち、一連のサブフレームが一つの競合区間で割り当てられた場合、前記サブフレームが割り当てられたＤ２Ｄリンクの２つのＵＥは送信と受信を交互に行うことができる。
【００７０】
図１０は、本発明の実施例によってＤ２Ｄリンクに送信リソースを割り当てた例を示す図である。特に、図１０は、４個の競合区間で１６個のサブフレームを割り当てる状況を仮定しており、競合区間＃ｎでサブフレーム＃ｎ、＃ｎ＋４、＃ｎ＋８、＃ｎ＋１２が割り当てられる場合を仮定した。また、図１０では、説明の便宜のために、競合区間に前記した部分は省略した。
【００７１】
図１０は、競合区間＃０でＵＥ１が信号＃１を送信し、ＵＥ２が信号＃２を送信した場合に該当し、上述した原理によって、一番目のサブフレームインサブフレーム＃０ではＵＥ１がＵＥ２にデータを送信し、次のサブフレームであるサブフレーム＃４ではＵＥ２がＵＥ１にＨＡＲＱ ＡＣＫを送信する。このＨＡＲＱ ＡＣＫは、ＵＥ２がＵＥ１に送信するデータと併せて送信されてもよい。同じ動作が反復され、サブフレーム＃８ではＵＥ１が、サブフレーム＃１２ではＵＥ２が送信を行う。
【００７２】
図１１は、本発明の実施例によってＤ２Ｄリンクに送信リソースを割り当てた他の例を示す図である。図１１は、図１０の変形であり、一つのＤ２Ｄリンクに割り当てられるサブフレームの位置は同一であるが、図１０のように毎サブフレームごとに通信方向が反転するのではなく、前の半分のサブフレームは一つの方向に信号を送信するために使用、例えば、ＵＥ１がＵＥ２に送信するために使用する。また、後の半分のサブフレームは、方向を反転して、反対方向に信号を送信、例えば、ＵＥ２がＵＥ１に送信する用途に使用する。
【００７３】
このとき、各送信方向においてｎ番目に現れるサブフレームは相互連動しており、お互いに対するＨＡＲＱ ＡＣＫ送信に用いることができる。図１１の例では、サブフレーム＃０とサブフレーム＃４で送信したデータに対するＨＡＲＱ ＡＣＫがそれぞれサブフレーム＃８とサブフレーム＃１２で送信される。
【００７４】
この方式は、信号＃１を送信して競合を開始したＵＥ１に優先的にデータ送信を許容するので、一般に、送信するデータを多く有しているＵＥや時間遅延が大きいＵＥが競合を開始する確率が高く、よって、このようなＵＥに優先的にリソースを割り当て、時間遅延を減らす効果を得ることができる。
【００７５】
或いは、状況によって通信方向を自由に調節するために、各サブフレームにおける送信で、次に自動で割り当てられるサブフレームにおける通信方向を指定する信号を含んでもよく、或いは、一番目のサブフレームにおける送信で、自動で割り当てられる後続のサブフレームにおける通信方向を指定する信号を含んでもよい。
【００７６】
図１２は、本発明の実施例によってＤ２Ｄリンクに送信リソースを割り当てた更に他の例を示す図である。特に、図１２は、図１０及び図１１の変形であり、特定Ｄ２Ｄリンクが、割り当てられた一連のサブフレームのうちの最後のサブフレームでのみ通信方向を変えてＨＡＲＱ ＡＣＫを送信するように動作する。
【００７７】
図１２では、ＵＥ１がサブフレーム＃０、＃４、＃８を用いてデータを送信し、ＵＥ２がサブフレーム＃１２でＨＡＲＱ ＡＣＫを送信する。この場合、ＵＥ２は、以前の３つのサブフレームで送信されたデータに対するＨＡＲＱ ＡＣＫをサブフレーム＃１２で併せて送信する。この意味で、データサブフレームとＨＡＲＱ ＡＣＫサブフレームが３：１で構成されたと見なすことができる。
【００７８】
一般的に表現すると、一つのフレームで自動で割り当てられたサブフレームに対して先頭のＭ個のサブフレームで一つのＵＥがデータを送信すると、最後のサブフレームで送受信方向が反転されるため、ＨＡＲＱ ＡＣＫが送信されるＭ：１のサブフレーム割り当て構造を有することができる。このようなＭ値は、事前に指定されてもよく、ｅＮＢが上位層信号などで知らせてもよい。或いは、リソースの割り当てられたＵＥがデータを送信する時点でＭ値を決定し、それを受信ＵＥに知らせてもよい。
【００７９】
図１２のような場合、通信方向が反転されるサブフレーム、例えば、サブフレーム＃１２は、ＨＡＲＱ ＡＣＫを送信する目的のみに用いられてもよく、この場合には、前記サブフレームが占めるＯＦＤＭシンボルの個数や周波数リソースの大きさが減少してもよい。
【００８０】
図１３は、本発明の実施例によってＤ２Ｄリンクに送信リソースを割り当てた更に他の例を示す図である。特に、図１３は、図１２のＭ：１の構成を用いるが、連続したサブフレームＭ個を一つの方向に使用し、Ｍ＝３を仮定している。
【００８１】
図１３では、３回の連続した送信のうち最後の送信に前記したサブフレーム＃２から一定のデータ復号時間が経過した時点であるサブフレーム＃６で通信方向が反転され、このとき、データ復号には３サブフレームの時間が必要であると仮定した。
【００８２】
図１４は、本発明の実施例によってＤ２Ｄリンクに送信リソースをグルーピングして割り当てる例を示す図である。特に、図１４では、一つのフレーム内に存在するサブフレームを、各グループ当たりＭ＋１個のサブフレームを有するＧ個のグループにグルーピングし、フレームの開始時点で連続するＭ個のサブフレームを一つのＤ２Ｄリンクに割り当てた後、フレームの最後のＧ個のサブフレームを再び一つずつ順にグループに割り当てるが、通信方向を反転するように動作する。図１４では、１６個のサブフレームを４個のグループにグルーピングした例である。
【００８３】
また、図１４では、サブフレーム＃０、＃１、＃２がＵＥ１の送信に用いられ、サブフレーム＃１２がＵＥ２の送信に用いられる。これをさらに一般化すると、サブフレーム＃ｎ＊Ｍ、＃ｎ＊Ｍ＋１、…、＃ｎ＊Ｍ＋Ｍ−１（ｎ＝０，１，…，Ｇ−１）を一つのリンクの一つのＵＥがデータを送信するために使用し、これに対するＨＡＲＱ ＡＣＫを、サブフレーム＃Ｍ＊Ｇ＋ｎで送信する。ここで、グループの個数は競合区間の個数と同一であってもよく、この場合、各競合区間で信号＃１と信号＃２を成功裏に交換したＤ２Ｄリンクが該当のグループを使用する。
【００８４】
図１３で説明したように、通信方向が反転されるサブフレーム、例えば、図１３のサブフレーム＃６又は図１４のサブフレーム＃１２は、ＨＡＲＱ ＡＣＫを送信する目的にのみ用いることができ、この場合には、前記サブフレームが占めるＯＦＤＭシンボルの個数や周波数リソースの大きさが減少してもよい。
【００８５】
以下、各ＵＥが特定時点で確率的に信号を送信する時、信号送信確率を調節する方法を説明する。以下の説明は、図８のようなフレーム構造では、競合区間上でＵＥが信号＃１を送信する場合を例示するが、次に説明する確率調節方法の原理の適用はこれに限定されず、任意の確率ベースの信号送信及びチャネル接続技法にも適用することもできる。
【００８６】
上述したように、ＵＥが信号を確率的に送信する方法としては、大きく２つの方法を考慮することができる。
【００８７】
第一の方法は、毎競合スロットで信号を送信するか否かを一定の確率に基づいて決定する。これを、確率持続的（ｐｒｏｂａｂｉｌｉｓｔｉｃ  ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ）信号送信方式と呼ぶことができる。具体的に、ＵＥは、特定時点に特定の信号送信確率ｐを有し、ｐの確率で該当のスロットで信号を送信し、（１−ｐ）の確率で信号を送信しない。一例として、ＵＥは、各競合スロットで０〜１範囲の乱数を発生し、その値がｐよりも小さいと送信を行うように動作することができる。確率ｐは、以前の信号送信の成功／失敗によってその大きさが調節されてもよく、一定の範囲内に存在するように最大値と最小値が与えられてもよい。以下、信号送信確率ｐの最大値及び最小値をそれぞれｐmax及びｐminと表記する。
【００８８】
第二の方法は、競合カウンターを定め、競合カウンターが一定の数字に到達すると信号を送信する。これをランダムバックオフ（ｒａｎｄｏｍ  ｂａｃｋｏｆｆ）信号送信方式と呼ぶことができる。ＵＥは、送信する信号が発生すると、一定の範囲の乱数を発生し、この値で競合カウンターを初期化した後、毎競合スロットごとに或いはチャネルが休止状態（ｉｄｌｅ）である毎競合スロットごとに競合カウンターを一定の値に減少させる。その後、競合カウンターが０に到達すると信号を送信する。競合カウンターを初期化する乱数の範囲を、１〜Ｃの整数に制限すると、各競合スロットにおける送信確率は約１／Ｃとなる。この時にも、競合カウンターの初期値の領域を決定するパラメータＣを一定の範囲に制限することができ、その最大値及び最小値をそれぞれＣmax及びＣminと表記する。また、パラメータＣをバックオフウィンドウ（ｂａｃｋｏｆｆ  ｗｉｎｄｏｗ）と呼ぶ。
【００８９】
一般に、確率的信号送信の各種パラメータは、信号送信のために競合しているＵＥの個数によって調節されることが好ましい。少ない数のＵＥが競合をしている状況では、各ＵＥがより高い確率で信号を送信することによって、いずれのＵＥも信号を送信しないことから特定競合スロットが浪費される場合を減らすことができる。一方、多数のＵＥが競合をしている状況では、各ＵＥがより低い確率で信号を送信することによって、２つ以上のＵＥが同時に信号を送信することから衝突が発生する場合を減らすことができる。ここで、確率的信号送信の各種パラメータは、確率持続的信号送信方式上で各競合スロットにおける送信確率ｐ及び／又はその確率の最大値及び最小値であるｐmax及びｐminを含むことができ、ランダムバックオフ信号送信方式では、バックオフウィンドウの最大値及び最小値であるＣmax及びＣminを含むことができる。
【００９０】
上述したように、競合するＵＥが少ないほど、送信確率ｐ、及びその最大値と最小値であるｐmaxとｐminを高めることが好ましく、バックオフウィンドウの最大値と最小値であるＣmaxとＣminを減少させることが好ましい。逆に、競合するＵＥが多いほど、送信確率ｐ、及びその最大値と最小値であるｐmaxとｐminを減らすことが好ましく、バックオフウィンドウの最大値と最小値であるＣmaxとＣminを増加させることが好ましい。
【００９１】
一例として、各競合スロットで平均して１つのＵＥが信号を送信するように調節するために、競合スロットにおける送信確率ｐを、競合に参加するＵＥ個数の逆数に設定してもよく、或いはｐmaxとｐminをそれぞれ、競合に参加するＵＥ個数の逆数に適切な係数をかけた値になるように設定してもよい。このような方式で信号送信の各種パラメータを、現在競合しているＵＥの個数に基づいて調節することによって、より効果的な確率的チャネル接続が可能になる。
【００９２】
上述したように、確率的信号送信の各種パラメータを調節するために、各ＵＥは、いくつのＵＥが共に競合を行うかを把握可能でなければならない。万一、Ｄ２Ｄを行う時、ｅＮＢの指示によって行ったり、或いは代表ＵＥが存在し、一群のＵＥを制御すると、前記ｅＮＢや代表ＵＥが、隣接した地域で競合するＵＥの個数を推定できるため、この情報を各ＵＥに伝達することができる。このような情報伝達は、競合するＵＥの個数を知らせる代わりに、各ＵＥが使用する確率的信号送信の各種パラメータを直接設定する形態で伝達されてもよい。
【００９３】
一方、ｅＮＢや代表ＵＥの指示無しでＤ２Ｄを動作する場合、或いは、そのような指示によって動作しても、ｅＮＢや代表ＵＥが色々な理由で競合ＵＥの個数を把握しにくい場合を考慮する必要がある。この場合、個別ＵＥが自分で、自身の周辺で競合するＵＥの個数を把握し、これに基づいて確率的信号送信の各種パラメータを調節することが好ましい。特に、Ｄ２Ｄデータ送受信を行う前に、各ＵＥは、自身がＤ２Ｄ通信を行ってもよい領域内にデータ送受信の対象であるＵＥが存在するか否かを判断する一連の過程を経ることができる。これを、ＵＥディスカバリ過程（ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）と呼ぶことができる。
【００９４】
一般に、ＵＥディスカバリ過程で、各ＵＥは、自身を判別できるディスカバリ信号を送信し、特定ＵＥがこのディスカバリ信号を一定以上の品質で検出に成功すると、前記ＵＥがＤ２Ｄデータ送受信の可能な領域に存在すると判断する。このようなディスカバリ過程によって、隣接していないＵＥと不要にＤ２Ｄデータ送受信を試みることによって電力を消耗し、他のＵＥに干渉を与える場合を減らすことができる。全てのＵＥはＤ２Ｄデータを送受信する前にＵＥディスカバリ過程を経、この過程により、各ＵＥは自身と隣接して競合するＵＥの個数を推定することができる。したがって、本発明では、ＵＥディスカバリ過程を用いて各ＵＥが競合するＵＥの個数を推定し、これに基づいて確率的信号送信の各種パラメータを調節することを提案する。
【００９５】
以下、ＵＥディスカバリ過程を用いて、各ＵＥが競合するＵＥの個数を推定する動作のより具体的な実施例を説明する。異なるＵＥが送信するディスカバリ信号は、相互間の干渉を防止するために、直交性が維持されたリソースを占めるように設計することができる。
【００９６】
図１５は、事前に指定された時間／周波数リソース上で複数のＵＥから送信されたディスカバリ信号が多重化（ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）された例を示す図である。各ＵＥのディスカバリ信号は、特定時点では互いに異なる周波数リソースを占めるが、その周波数リソースの位置を時間によって変化させる場合を仮定している。勿論、ＵＥの個数が非常に多い場合には、全てのＵＥに直交性が維持されたリソースを使用させることが現実的に難しいため、一部のリソースでは異なるＵＥのディスカバリ信号が重なるが、十分に多いリソースで重ならず、高い確率で異なるＵＥのディスカバリ信号を分離できるように設計されてもよい。
【００９７】
また、図１５では省略したが、異なるＵＥのディスカバリ信号は、同じ時間／周波数リソース上で異なるシグネチャ（例えば、拡散コード（ｓｐｒｅａｄｉｎｇ  ｃｏｄｅ）をそれぞれ用いてＣＤＭされたり、特定の擬似ランダムシーケンス（ｐｓｅｕｄｏ  ｒａｎｄｏｍ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ）に異なる循環遷移（ｃｙｃｌｉｃ  ｓｈｉｆｔ）を適用して獲得した固有のシグネチャを送信してもよい。）を適用することによって区別されてもよく、この場合には、ＵＥ信号を区別するシグネチャのインデックスを更に他のディスカバリ信号リソースと見なすこともできる。
【００９８】
各ＵＥは、ディスカバリ過程を行う前に、ディスカバリ信号の送信のために定義されるリソースの位置、及び前記リソースがどのように個別ＵＥのディスカバリ信号に分割されるかを把握可能でなければならない。
【００９９】
例えば、特定時点にディスカバリサブフレームを定義し、単一ディスカバリサブフレームで指定されたリソースをＴ個の領域（これを、ディスカバリパーテーションという。）に分割した後、一つのディスカバリパーテーションを用いて一つのＵＥがディスカバリ信号を送信すると仮定する。万一、異なるディスカバリ信号が直交性の維持されたリソースを用いて送信されると、ディスカバリパーテーションは重なることがなく、そうでない場合には、一部のリソースで複数のパーテーションが重なりうる。図１５では、３個のディスカバリパーテーションがＵＥ１、ＵＥ２、ＵＥ３によって用いられ、残りのパーテーションは用いられない場合に該当する。
【０１００】
各ＵＥは、一つのディスカバリサブフレームでＴ個のディスカバリパーテーションのそれぞれに対してディスカバリ信号が送信されるか否かを判断し、この情報に基づいて、前記ディスカバリサブフレームで送信したＵＥの個数を把握できるようになる。例えば、総数ｔ個のディスカバリパーテーションでディスカバリ信号が検出されると、前記ディスカバリサブフレームではｔ個のＵＥが信号を送信したと見なすことができる。
【０１０１】
このとき、個別ディスカバリパーテーションに対していちいちディスカバリ信号を復号する動作はＵＥにとって過度に複雑でありうるため、単純に、個別ディスカバリパーテーションで観察された受信信号のエネルギーに基づいてディスカバリ信号送信の有無を判別することもできる。一例として、特定ディスカバリパーテーションで受信されたエネルギーの平均値が一定レベル以上であれば、前記パーテーションが特定ＵＥのディスカバリ信号送信に用いられたと見なす。このようなエネルギー検出ベースのディスカバリ信号送信有無の判別を円滑にするために、該当のリソースはディスカバリ信号の送受信用途にのみ使用し、その他の信号のエネルギーが混ざることを防止することが好ましく、特に、隣接したセルでは該当のリソースを空にするなどの動作を取ることができる。
【０１０２】
一方、一つのディスカバリサブフレームで全てのＵＥがディスカバリ信号を送信しなくてもよい。一例として、ＵＥの個数が多い場合には、全てのＵＥのディスカバリ信号を一つのディスカバリサブフレームで送信することが困難であり、この場合には、複数のディスカバリサブフレームを定義し、各ディスカバリサブフレームでは一部のＵＥのみがディスカバリ信号を送信するようにすることができる。
【０１０３】
また、自身の送信した信号に起因する干渉のため、個別ＵＥは特定時点でディスカバリ信号を送信すると、前記時点ではディスカバリ信号の受信が難しくなる。したがって、個別ＵＥは、事前に定義されたディスカバリサブフレームの一部でのみディスカバリ信号を送信し、これに基づいて、送信ディスカバリサブフレームを定義する送信ディスカバリサブフレームパターンを定義することができる。例えば、Ｑ個のディスカバリサブフレームを周期にして送信ディスカバリサブフレームパターンを反復すると仮定すれば、一つのＵＥに対する送信ディスカバリサブフレームパターンは、Ｑ個のビットで構成されたビット列で表されてもよく、ｑ番目のビットが１であれば、ｑ番目のディスカバリサブフレームでディスカバリ信号を送信し、０であれば、送信しないように規定することができる。
【０１０４】
各ＵＥがＱ個のディスカバリサブフレームのうちＲ個でディスカバリ信号を送信すると仮定すれば、すなわち、各ＵＥのディスカバリサブフレームパターンで１がＲ回現れると仮定すれば、ディスカバリ信号を送信したＵＥの個数は、下記のように推定することができる。
【０１０５】
まず、ＵＥは、Ｑ個のディスカバリサブフレームを観察し、各ディスカバリサブフレームでいくつのディスカバリパーテーションからディスカバリ信号の送信が検出されたか判断する。この過程で、自身が直接ディスカバリ信号を送信するディスカバリサブフレームは除外されてもよい。これに基づいて、各ディスカバリサブフレームでディスカバリ信号を送信する平均的なＵＥの個数、すなわち、一定レベル以上のエネルギーが検出されたディスカバリパーテーションの個数の平均値を計算することができる。
【０１０６】
この値をＶと仮定すれば、この測定値Ｖに基づいて、各ＵＥの周辺で競合するＵＥの個数を推定することができる。一例として、上記の仮定によれば、Ｑ個のディスカバリサブフレームでＱ＊Ｖ回のディスカバリ信号が送信されたと見なすことができ、１つのＵＥはＱ個のディスカバリサブフレームでＲ回のディスカバリ信号を送信するので、最終的にディスカバリ信号を送信するＵＥの個数は、Ｑ＊Ｖ／Ｒと推定することができ、ここに自身を含めると、ディスカバリ信号を送信するＵＥの個数は、Ｑ＊Ｖ／Ｒ＋１となってもよい。ＵＥは、このような推定値に基づいて上述した確率的信号送信の各種パラメータを調節することができる。
【０１０７】
一方、ディスカバリ信号を送信するＵＥの一部は、Ｄ２Ｄデータ送信のための競合には参加しなくてもよい。一例として、特定ＵＥは、Ｄ２Ｄ通信で送信しようとするデータがないが、自身と一連の関係を有する他のＵＥが隣接していると、該ＵＥが自身を発見して適切な措置を取るように、ディスカバリ信号を送信することはできる。このようなＵＥが存在するとき、ディスカバリパーテーションのエネルギーに基づいてＵＥ個数を推定すると、この推定値は、Ｄ２Ｄデータのために競合に参加するＵＥの個数よりも大きい値を有することができる。この部分を補正するために、推定されたＵＥの個数に０〜１範囲の係数を掛けて、Ｄ２Ｄデータ送信のために競合するＵＥの個数を算出することができる。この場合、上記係数は、全体ＵＥのうちＤ２Ｄデータ送信を試みるＵＥの比率を表し、あらかじめ定められた値を使用したり、このようなＵＥがどれくらい分布するかを把握できるｅＮＢ或いは代表ＵＥから伝達されてもよい。
【０１０８】
或いは、より正確にＤ２Ｄデータ送信を試みるＵＥの個数を推定するために、Ｄ２Ｄデータ送信を試みるＵＥは、別途の区分されたリソースを用いてディスカバリ信号を送信するように動作することができる。この場合、ＵＥは、Ｄ２Ｄデータ送信を試みるＵＥのみが送信するリソースでのみディスカバリパーテーションのエネルギー検出を行い、ＵＥの個数を推定するように動作することができる。Ｄ２Ｄデータ送信を試みるＵＥのみが送信するリソースは、特定ディスカバリサブフレームとして現れてもよく、或いは、特定の周波数リソース及び／又はシグネチャを用いることによって区別されてもよい。
【０１０９】
また、Ｄ２Ｄデータ送信を試みるＵＥとそうでないＵＥが使用するディスカバリ信号リソースが分離されてもよいが、Ｄ２Ｄデータを送信するか否かにかかわらず、全てのＵＥが同じ原理に基づいてディスカバリ信号を送信するリソースを定義した後、追加的に別途のディスカバリ信号リソースを定義し、この追加的なディスカバリ信号リソースでは、Ｄ２Ｄデータ送信を行おうとするＵＥのみが追加的にディスカバリ信号を送信するように動作することもできる。一例として、一連のディスカバリサブフレームを追加的に定義し、前記サブフレームでＤ２Ｄデータ送信を行おうとするＵＥのみがディスカバリ信号を追加的に送信するように動作することができる。特に、Ｄ２Ｄデータ送信を行おうとするＵＥが、追加的なディスカバリ信号送信リソースを使用するようになると、これらのＵＥが相対的に一層頻繁にディスカバリ信号を送信するようになるため、この動作は、Ｄ２Ｄデータを持っているＵＥを迅速に発見し、Ｄ２Ｄデータ送受信過程に速く進入できるという長所もある。
【０１１０】
図８で説明した競合スロットを用いたリソース割り当ての動作において、場合によっては、信号＃２の送信部分が省略されてもよい。特に、信号＃２の送信部分を省略することは、複数のＵＥが信号＃２の受信をする場合には、信号＃２を送信するＵＥをさらに選定するなどの過程を行わなければならず、一つのＵＥが送信する信号を複数のＵＥが受信するブロードキャスト（ｂｒｏａｄｃａｓｔ）やグループキャスト（ｇｒｏｕｐｃａｓｔ）のような形態の通信に適宜用いることができる。ここで、ブロードキャストとは、１つのＵＥが送信した信号を、隣接した全てのＵＥが受信する形態の通信を意味し、グループキャストとは、一連のＵＥがグループを形成し、一つのＵＥが送信した信号を、同じグループに属した全てのＵＥが受信する形態の通信を意味する。
【０１１１】
図１６は、本発明の実施例に係る、Ｄ２Ｄ通信のための競合区間とデータ送受信区間の構成の他の例を示す図である。特に、図１６は、図８において信号＃２の送信部分が省略されるように変更された場合であり、一つのフレームが、３個のサブフレーム及び各サブフレームに対応する競合区間で構成されている。
【０１１２】
この場合には、特定競合区間で最初に信号＃１を送信したＵＥが、対応するサブフレームで信号を送信するように動作する。すなわち、特定競合区間で自身が信号＃１を送信した時点以前に他のＵＥの信号＃１を検出していないか、又は検出したとしても他のＵＥの信号＃１の受信品質が一定レベル以下であると、前記信号＃１送信ＵＥは、自身が対応するサブフレームを占めると見なす。
【０１１３】
或いは、その他のＤ２Ｄ通信との共通的な構造を維持するために、図８のように信号＃２のための時間区間を定義するが、ブロードキャストやグループキャストのように複数のＵＥが受信する特殊な通信の場合には、信号＃２が常に成功裏に受信されたと仮定するように動作することができ、これを区別するために、このような形態の通信のスケジューリングを受けるために使用する信号＃１は、別途のシーケンスを使用するなどの方法を用いることができる。追加的に、ブロードキャストとグループキャストのために使われる信号＃１も、事前に別途のシーケンスを使用するなどの過程を通して区別されてもよい。万一、複数のＵＥが受信すべきブロードキャスト或いはグループキャストに対応する信号＃１を検出したＵＥは、それに応答する信号＃２を送信しないように動作することによって、前記信号＃１が正しいサブフレーム割り当てに連結されるように動作することができる。
【０１１４】
ただし、この場合にも、２つ以上のＵＥが同じ時点に信号＃１を送信し、その結果として同一サブフレームで２つのＵＥのＤ２Ｄ信号送信が衝突する状況が発生しうる。これを防止するために、変形された形態で信号＃２を送信するように動作することができる。一例として、図８の構造を維持するが、同一競合スロットで２つ以上の異なる信号＃１を検出したＵＥのみが、応答する信号＃２を送信するように動作することができる。勿論、信号＃１が遠く離れたＵＥから送信された場合には、衝突と見なさないように、異なる信号＃１の大きさの差が一定レベル以下という条件が追加されてもよい。
【０１１５】
信号＃１を送信したＵＥは、応答する信号＃２が検出されない場合には、衝突が発生しないと見なし、対応するサブフレームでＤ２Ｄ信号を送信することができ、万一、一つのＵＥでも信号＃２を送信すると、これを同一リソースでの信号＃１の送信衝突と見なす。万一、信号＃１の送信衝突が発見された場合には、後に残った競合スロットを用いて確率的な信号＃１送信を再び試みることができる。
【０１１６】
一方、同一競合スロットで異なる優先権（順位）を有する信号に対する信号＃１を２つ以上検出するＵＥが発生しうる。一例として、ブロードキャストやグループキャストのように複数のＵＥに送信される信号に対する信号＃１と個別ＵＥに送信される信号に対する信号＃１とが同時に検出されてもよい。この場合には、相対的に多いＵＥが受信する複数のＵＥに送信される信号に対する信号＃１に優先権を与えることが好ましい。同様に、信号＃１がブロードキャストの用途とグループキャストの用途とに区別される場合には、全てのＵＥが受信すべきブロードキャストに相対的に高い優先権を与えることができる。
【０１１７】
このように信号＃１間に優先権が存在する場合、特に、複数のＵＥが受信する信号に一層高い優先権が与えられる場合、ＵＥが、異なる優先権を有する信号＃１を同一競合スロットに受信すると、一切の信号＃２を送信しないように動作することができる。このような動作は、特に、信号＃２が検出されないことを信号＃１の成功裏に伝達したと見なす上記実施例において、複数のＵＥが受信するＤ２Ｄ信号に優先的にサブフレームを割り当てる効果がある。
【０１１８】
或いは、送信ＵＥの観点ではたとえ信号＃２を検出したとしても、これが、自身が送信した信号＃１に比べて低い優先権を有するＤ２Ｄ信号に対応すると、この信号＃２の検出を無視し、対応するサブフレームが自身に割り当てられたと見なし、Ｄ２Ｄ信号を送信するように動作することができる。
【０１１９】
図１７は、本発明の実施例に係る、Ｄ２Ｄ通信のための競合区間とデータ送受信区間の構成の更に他の例を示す図である。
【０１２０】
図１７を参照すると、競合スロットでは別途の信号＃２の送信がないが、サブフレームの末尾に一連の信号＃２のための時間が存在している。これは、対応するサブフレームにおけるＤ２Ｄ信号受信に失敗したＵＥが信号＃２を送信することによって、Ｄ２Ｄ信号を送信したＵＥにとって領域内の全てのＵＥが信号を正しく受信したか否かを把握し、同一Ｄ２Ｄ信号を再送信する必要があるかを判断できるようにするためである。
【０１２１】
図１７では、一連のサブフレームが終わると、対応する一連の信号＃２の送信区間が現れると仮定したが、各サブフレームの終了時点に前記サブフレームに対応する信号＃２の送信区間が現れる形態に変形してもよい。また、図８及び図１７の構造を結合し、図８の特徴を用いて、サブフレーム以前の競合スロットでも信号＃２の送信リソースを残すことによって、上述した一実施例によって信号＃１の衝突有無をあらかじめ判別できるようにする一方、図１７の特徴を用いて、一つのサブフレームにおけるＤ２Ｄ送信が隣接したＵＥに正しく送信されたか否かも把握できるようにフレーム構造が形成されてもよい。
【０１２２】
一方、上述した方式によって各サブフレームをＵＥ間の送受信に用いる際、一部の時間区間ではＵＥ間の送受信動作が制限されてもよい。特に、このような制限は、ＵＥ間のＤ２Ｄ送受信に参加するＵＥの一部がｅＮＢのカバレッジ以内に位置し、基地局との通信も維持している場合に効果的であり、しかも、このようなＵＥの一部がＵＥ間のＤ２Ｄ信号、特に、ｅＮＢのカバレッジ外部のＵＥが送信したり受信すべきＤ２Ｄ信号を基地局に中継したり基地局から中継する場合において、前記中継ＵＥとｅＮＢとの間に通信のために用いられる時間リソースを保障するという点で必要である。
【０１２３】
図１８は、本発明の実施例によって、特定サブフレームでＤ２Ｄ通信が制限された場合、Ｄ２Ｄ通信のための競合区間とデータ送受信区間の構成の一例を示す図である。特に、図１８は、図１６に示した３個のサブフレームのうちサブフレーム＃１におけるＤ２Ｄ送受信が制限された場合を示す。また、説明の便宜のために、図１８では、信号＃２の送信区間が省略される場合を仮定した。
【０１２４】
まず、図１８の（ａ）のように、Ｄ２Ｄ送受信が制限されるサブフレームに対応する競合区間は省略されたり、図１８の（ｂ）のように、全てのサブフレームに対して競合区間は存在するが、ただし、Ｄ２Ｄ送受信が制限されるサブフレームに対しては、少なくとも基地局通信領域の外部におけるＵＥは信号＃１や信号＃２を送信することが制限されるように動作することができる。ただし、図１８の（ｂ）のような場合に、ｅＮＢに接続されたＵＥは、ｅＮＢの指示がある場合、追加的に、Ｄ２Ｄ送受信が制限されたサブフレームでＤ２Ｄ通信を行うように動作することもできる。
【０１２５】
このような動作のために、ｅＮＢは、どのサブフレームでＤ２Ｄ通信に制約が発生するかをＵＥらに知らせることができ、ｅＮＢのカバレッジ外部のＵＥのために一部のＵＥが、例えば、このようなフレーム構造の時間同期の基準となる信号を送信するＵＥが、Ｄ２Ｄ通信に制約が発生する位置に関する情報を他のＵＥに伝達することもできる。
【０１２６】
図１８で説明するように、特定サブフレームがＤ２Ｄ通信に用いられないと、それに対応する競合区間の用途はなくなる。この場合、前記の競合区間に該当する時間区間を、Ｄ２Ｄ通信に使用可能な他のサブフレームのための競合区間として用いることができる。
【０１２７】
図１９は、本発明の実施例によって、特定サブフレームでＤ２Ｄ通信が制限された場合、Ｄ２Ｄ通信のための競合区間とデータ送受信区間の構成の他の例を示す図である。図１９も同様に、図１６と同じ状況でサブフレーム＃１をＤ２Ｄ通信に用いることができず、サブフレーム＃１に連動された競合スロットを、Ｄ２Ｄ通信可能なサブフレーム＃０やサブフレーム＃２におけるＤ２Ｄ通信のために用いることができる。
【０１２８】
このような場合、単一Ｄ２Ｄフレーム内でＤ２Ｄ通信に使用可能なサブフレームの位置や個数が変化する状況で全体競合スロットの個数を維持することによって、全体的なＤ２Ｄフレームの構造、例えば、単一Ｄ２Ｄフレームの長さを単一に運営することができる。また、一部のサブフレームでＤ２Ｄ通信が可能でないと、Ｄ２Ｄ通信可能なサブフレームに対する競合スロットの個数を増やすことによって、複数のＵＥが同一競合スロットに信号＃１を送信する確率を減らすことができる。
【０１２９】
さらに一般的に説明すると、一つのＤ２Ｄフレーム上でＸ個の競合スロットが定義され、Ｙ個のサブフレームが定義されるとき、実際にＺ個のサブフレームでＤ２Ｄ通信が可能であるとすれば、Ｄ２Ｄ通信可能なサブフレームの一つと連動される競合スロットの個数は、Ｘ／Ｚとなり得る。万一、Ｘ／Ｚが整数でないと、この値より小さい又は等しい最小の整数になればよく、この場合、残ったいくつかの競合スロットは、各Ｄ２Ｄ通信可能なサブフレームに一つずつ分配されたり、最後のＤ２Ｄ通信可能なサブフレームに割り当てられたり、或いは使用しないように規定されてもよい。もちろん、上述したように、一度の競合でＤ２Ｄ通信が可能なＺ個のサブフレームのうちＷ個を予約できる場合には、Ｚの代わりにＺ／Ｗを用いて上記計算過程を行うこともできる。
【０１３０】
或いは、各競合スロットがＤ２Ｄ通信可能なサブフレームに順に連動される形態の動作も可能である。図２０は、本発明の実施例によって、各競合スロットがＤ２Ｄ通信可能なサブフレームに順に連動される例を示す図である。図２０でも、サブフレーム＃０、＃１、＃２のうちサブフレーム＃１は、Ｄ２Ｄ通信が不可能であると仮定する。
【０１３１】
或いは、Ｄ２Ｄ送受信の制約は、複数の競合区間とサブフレームで構成されるフレームの単位に発生しうる。図８乃至図１８で説明したフレームの構造を、既存のＵＥとｅＮＢ間の通信に用いられるフレームの構造と区別するために、Ｄ２Ｄフレーム構造と呼ぶことができ、このＤ２Ｄフレームの長さは、ＵＥとｅＮＢ間の通信に用いられるフレームの長さと同一であっても異なってもよい。
【０１３２】
図２１は、本発明の実施例によって、Ｄ２ＤフレームでＤ２Ｄ通信に制約が発生する例を示す図である。特に、図２１は、図８のような構造を有するＤ２Ｄフレームのうち、Ｄ２Ｄフレーム＃１とＤ２Ｄフレーム＃５におけるＤ２Ｄ送受信に制約が発生する場合を示している。同様に、基地局及び一部のＵＥが、例えば、このようなフレーム構造の時間同期の基準となる信号を送信するＵＥが、どのＤ２ＤフレームでＤ２Ｄ送受信に制約が発生するかに関する情報を他のＵＥに伝達することができる。
【０１３３】
以下、上述した本発明の原理に基づいて周波数領域でリソース割り当てを行う方法について詳しく説明する。
【０１３４】
特定ＵＥが信号を送信するサブフレームが定められたとき、全体システム帯域幅は非常に広いが、前記信号送信に必要な周波数リソースは多くないと、前記ＵＥは一部の周波数リソースのみを用いて自身の信号を送信し、残りの周波数リソースは他のＵＥが使用するように動作することが好ましい。したがって、Ｄ２Ｄデータを送信しようとするＵＥは、自身が使用するサブフレームだけでなく、自身が使用する周波数リソースまで選択する必要がある。以下では、全体帯域幅が一定の個数の周波数領域に分割される状況でＵＥが一つの分割を用いてデータを送信する場合について説明する。
【０１３５】
基本的に、ＵＥは、自身が使用するサブフレームが決定されると、前記サブフレーム内で定義された複数の周波数領域のうち一つを確率的に選択することができる。一例として、上述した信号＃１及び／又は信号＃２の送受信過程によって特定ＵＥが、自身が信号を送信するものと決定したサブフレームでは、前記サブフレームで定義された周波数領域を任意に選択して信号を送信することができる。この方式は、時間レベルではＵＥ間のリソースを適切に配分するように動作し、前記過程を経ると十分にＵＥ間リソース割り当てがなされたと判断した状況で、周波数リソース選択を極力限単純化するという特徴がある。
【０１３６】
或いは、ＵＥは、自身が信号を送信するサブフレーム内の周波数リソースのうち、隣接ＵＥによる使用程度が相対的に低いリソースを選択するように動作することができる。一例として、ＵＥは、自身が信号を送信しようとするサブフレームにおいて各周波数リソースで隣接ＵＥの信号を受信／測定し、隣接ＵＥの信号が最も少なく入るリソースを選択したり、或いは、一定レベル以下に入るリソースのうち一つを任意に選択するように動作することができる。ここで、隣接ＵＥの信号とは、隣接ＵＥが使用するＤＭ−ＲＳのような事前に知らされた特定のシーケンスの信号であってもよく、或いは、このような信号を区別せず、全ての信号成分が合わせられた信号であってもよい。
【０１３７】
このとき、前記ＵＥが特定サブフレームで隣接ＵＥの信号を測定していると、前記時点では自身の信号を送信することができない。このため、このような信号測定時点と実際信号送信リソース時点は時間レベルで分離されなければならず、且つ一定の関係を有しなければならない。すなわち、特定時点で測定した結果によって信号を送信できる時点が事前に定義されなければならないということを意味し、これによって、信号測定時点における測定結果に基づいて送信リソース時点における結果を予測することができる。
【０１３８】
これを具現する方法として、各ＵＥは、上述したように、一度に複数のサブフレームの割り当てを受けて使用し、他のＵＥは、前記の割り当てサブフレームのうち前の部分で前記ＵＥの信号を特定した後、その後、どのサブフレームのどの周波数リソースで前記ＵＥの送信が持続するかを把握できるようにすることができる。特に、信号＃１及び／又は信号＃２の送信のための競合区間を信号測定リソースとして用いることができ、各ＵＥが信号＃１及び／又は信号＃２の受信から、これらの信号に対応するサブフレーム位置だけでなく周波数リソースの位置情報まで把握できると、競合区間で他のＵＥの信号を測定することによって、その後どのサブフレームのどの周波数リソースで他のＵＥがどれくらいの大きさで信号を送信するかを予測できるようになる。
【０１３９】
万一、信号＃１及び／又は信号＃２から、どの周波数リソースが割り当てられるかを把握できるとすれば、各ＵＥの周波数リソース選択に役立つ。そのために、信号＃１や信号＃２に周波数領域に関する情報が含まれなければならず、下記のような方式を考慮することができる。
【０１４０】
方式１）競合区間も複数の周波数領域に分割され、特定周波数領域を使用しようとするＵＥは、同じ周波数領域で信号＃１を送信する。同様に、信号＃２も、同じ周波数領域で送信されてもよい。他のＵＥは、どの競合スロットで信号＃１や信号＃２が検出されたかに基づいて、前記ＵＥが使用しようとするサブフレームの位置を把握でき、また、前記信号＃１や信号＃２の周波数領域上の位置から、前記ＵＥが使用しようとする周波数リソースの位置も把握することができる。
【０１４１】
これを一般化すると、信号＃１や信号＃２の周波数位置から、特定ＵＥが実際にＤ２Ｄデータ送信で使用する周波数リソースの位置を把握する際、競合区間における周波数位置とデータサブフレームにおける周波数位置は同一でなく、ただし、あらかじめ定められた一定の関係でマップされていてもよい。この関係は、１対１であってもよいが、１対多又は多対１であってもよい。
【０１４２】
ここで、１対多とは、競合区間における周波数領域の一つはデータサブフレームにおける複数の周波数領域にマップされるという意味であり、一つのＵＥが信号＃１を特定周波数領域で送信した場合には、Ｄ２Ｄデータは、マップされる周波数領域のうち一つを選択して使用するということを意味する。競合区間における周波数領域の１つに複数のデータサブフレーム周波数領域が連結されるため、相対的に少ない量の競合区間リソースでデータサブフレームにおけるリソース割り当てが可能となる。また、多対１とは、競合区間において複数の周波数領域がデータサブフレームでは一つの周波数領域にマップされるという意味である。
【０１４３】
図２２は、本発明の実施例によって、Ｄ２Ｄフレームで時間リソース及び周波数リソースを割り当てる例を示す図である。特に、図２２は、一つのサブフレームが４個の周波数領域に分割される過程で特定ＵＥが周波数領域＃２を使用する場合に該当する。
【０１４４】
たとえ１対１の関係を有しているとしても、競合区間における周波数領域の位置はデータサブフレームにおける周波数領域の位置と異なってもよい。一例として、一度の信号＃１送信で割り当てられる一連のデータサブフレームにおいて、対応する周波数領域の位置が一定の規則に基づいてサブフレーム別に異なるように設定することができる。
【０１４５】
方式２）ＵＥが送信する信号＃１や信号＃２に、前記ＵＥが使用する周波数領域の位置に関する情報を含めることができる。
【０１４６】
一例として、信号＃１や信号＃２として使用した信号を生成する時に用いるパラメータの候補のそれぞれを周波数領域の位置に対応付けておき、特定周波数領域を使用しようとするＵＥは、前記領域に対応するパラメータで生成された信号＃１や信号＃２を使用する。このような場合、前記パラメータにサブフレームインデックスも対応付けることができ、信号＃１や信号＃２で使用した信号のパラメータから、前記ＵＥが使用しようとするサブフレーム及び周波数領域を同時に把握するように動作することもできる。
【０１４７】
他の例として、信号＃１や信号＃２に、周波数領域の位置インデックスのような情報を一連のビットで表現するフィールドを追加してもよい。このようなフィールドが追加されると、ここにはサブフレームインデックスも含まれてもよく、この場合には、全ての競合スロットで任意のサブフレームに対する信号＃１又は信号＃２を送信できるようになる。
【０１４８】
図２３は、本発明の実施例によって、Ｄ２Ｄフレームで時間リソース及び周波数リソースを割り当てる他の例を示す図である。特に、図２３の（ａ）は、信号のパラメータから周波数領域の位置を把握する場合に該当し、図２３の（ｂ）は、信号内のフィールドから周波数領域の位置を把握する場合に該当する。図２３によれば、信号＃１や信号＃２が送信される周波数リソースの位置は任意に設定されてもよく、好ましくは、ＵＥ受信動作の単純化のために、システム帯域幅の中央に位置した一部のＲＢのような形態で固定される。
【０１４９】
或いは、上述したリソース割り当て方式を結合して用いることもできる。一例として、図２２で説明した方式によって、信号＃１や信号＃２が送信される周波数リソースからデータ送信の周波数リソースを決定するが、図２３で説明した方式によって、信号＃１や信号＃２に含まれた信号のパラメータやビットフィールドからデータ送信の時間リソース（例えば、サブフレームの位置）を決定することもできる。
【０１５０】
上述した信号＃１や信号＃２を用いた周波数リソース割り当ての方式は、ＵＥがデータを送信するのに必要な周波数帯域幅を調節する方法にも適用することができる。一例として、図２２のようにデータを送信しようとする周波数リソースに対応するリソースで信号＃１を送信して前記リソースを予約しておく動作を適用する場合、万一ＵＥがより広い帯域幅をデータ送信に使用しようとする場合には、ＵＥは、前記帯域幅に対応する全てのリソースで信号＃１を送信するように動作することができる。万一信号＃１のリソースとデータリソースとの間に１対１の関係があると、これは、より広い帯域幅をデータに用いようとするＵＥは、より広い帯域幅で信号＃１を送信しなければならないということを意味する。
【０１５１】
図２４は、本発明の実施例によって、Ｄ２Ｄフレームで時間リソース及び周波数リソースを割り当てる更に他の例を示す図である。特に、図２４の場合、図２２と同じ構成下で、周波数リソース＃１と＃２を同時に使用する場合を示す。
【０１５２】
このように信号＃１の送信帯域幅を拡張する動作は、単位周波数リソースにおける信号＃１を各周波数リソースで反復する形態として具現することもでき、或いは、全体送信周波数領域にわたって単一の信号を送信する形態として具現することもできる。特に、後者の場合には、信号＃１の送信帯域幅によって別々に使用する信号＃１のシーケンスを設定することによって、受信ＵＥが信号＃１の一部帯域の信号のみを検出し、続くデータの送信帯域幅を誤認する場合を防止することができる。一例として、信号＃１の生成に用いるパラメータを複数のパラメータグループに分割し、信号＃１の送信帯域幅、すなわち、Ｄ２Ｄデータの送信帯域幅値１つに１つのパラメータグループを連動させることができる。
【０１５３】
このような場合、受信ＵＥは、特定のシーケンスの信号＃１が送信される周波数リソース、例えば、ＲＢ集合の検出を試み、これに基づいて２Ｄ信号の送信帯域幅を推算する機能を具備しなければならない。そのために、信号＃１の送信帯域幅として可能な値は一つ以上の値に事前に固定されてもよく、特に、システム帯域幅によって可能な値が定められてもよい。特徴的に、システム帯域幅が大きい場合には、より多いＲＢを個別ＵＥのＤ２Ｄ通信に用いることができるので、個別ＵＥのＤ２Ｄ通信に可能な値がシステム帯域幅によって増加してもよい。
【０１５４】
また、２つのＵＥの信号＃１の送信の間には必ず一定の周波数領域だけの間隔が存在するように規定することによって、両ＵＥからのＤ２Ｄ信号の境界を把握しやくしてもよい。したがって、隣接した２つの周波数リソースが信号＃１送信に用いられる場合、２つの周波数リソースが一つのＵＥの信号＃１送信用途に用いられると、このような信号＃１送信のない周波数領域が存在しない。しかし、２つの周波数リソースが２つのＵＥの信号＃１送信に用いられると、このような信号＃１送信のない周波数領域が存在するため、受信ＵＥは２つの場合を容易に区別することができる。
【０１５５】
図２５は、本発明の実施例によってＤ２Ｄ通信のための周波数リソースを割り当てた例を示す図である。図２５を参照すると、各ＵＥは常に、自身がデータ通信に使用する周波数領域の両端部に該当する一部の周波数リソースは信号＃１送信に用いないように動作する。その結果、２つのＵＥが隣接した周波数リソースで信号＃１を送信する場合、両信号＃１の間に空の領域が生成され、受信ＵＥがそれを把握することができる。
【０１５６】
或いは、信号＃１の送信帯域幅を可変する動作を避けるために、信号＃１の送信帯域幅は、データ送信帯域幅にかかわらずに一つの値に固定される代わりに、信号＃１に含まれた情報に基づいてデータの送信帯域幅を把握するようにしてもよい。一例として、信号＃１の生成に使用するパラメータから、データの送信帯域幅を把握するようにしてもよい。具体的には、信号＃１の生成に使用するパラメータ候補値をいくつかのパラメータグループに分割し、信号＃１の送信帯域幅１つ、すなわち、データの送信帯域幅１つに１つのパラメータのグループを連動させることができる。したがって、信号＃１は固定した帯域幅で送信されても、そのパラメータに連動されたデータの送信帯域幅から、続くデータのリソース位置を把握できるようにする。
【０１５７】
図２６は、本発明の実施例によって信号＃１の生成パラメータに基づいてデータの送信帯域幅を把握する例を示す図である。
【０１５８】
図２６を参照すると、ＵＥは、サブフレーム＃ｘでは１つの周波数リソース単位を使用した後、サブフレーム＃ｙでは２つの周波数リソース単位を使用するように動作する。勿論、サブフレーム＃ｘに対応する信号＃１送信では、１つのリソース単位に対応するパラメータＡが用いられ、サブフレーム＃ｙに対応する信号＃１送信では、２つのリソース単位に対応するパラメータＢが用いられる。
【０１５９】
図２６の動作は、図２３の（ａ）で説明した信号＃１のパラメータを用いてＤ２Ｄデータのためのリソースインデックスを指定する方式において、複数のリソースインデックスを指定できるように拡張した場合と解釈することができる。或いは、図２３の（ｂ）で説明した信号＃１に一部のビットフィールドを用いて、データ通信で使用するリソースインデックスを指定するとき、そのリソースインデックスが複数となるようにすることによって、様々な帯域幅の通信を可能にする場合と解釈してもよい。
【０１６０】
図２６のような動作を行う場合、受信ＵＥは、信号＃１の送信位置と信号＃１が示す帯域幅値を用いて、データが送信される周波数リソースの位置を指定することができる。このとき、信号＃１の送信リソースを基準に一定の規則によってデータ帯域幅に対応する周波数リソースが、データ通信に用いられるようにすることができる。
【０１６１】
図２７は、本発明の実施例によって、信号＃１の送信位置と信号＃１が示す帯域幅値を用いて、データが送信される周波数リソースの位置を指定する例を示す図である。特に、図２７は、３個の周波数リソースがデータに用いられるが、信号＃１は１つの周波数リソースのみを使用する場合を仮定する。
【０１６２】
まず、図２７の（ａ）は、データが送信される周波数リソースのうち、最もインデックスの小さい周波数リソースで信号＃１が送信される場合であり、図２７の（ｂ）は、データが送信される周波数リソースのうち、最もインデックスの大きい周波数リソースで信号＃１が送信される場合である。また、図２７の（ｃ）は、信号＃１が送信される周波数リソースを中心に隣接した周波数リソースがデータ送信に用いられる場合に該当する。好ましくは、図２７の（ｃ）では、同一位置のリソース＃２がまず割り当てられ、次に、隣接したリソース＃１と＃３が順に割り当てられる。
【０１６３】
図２７のような動作を行う際、一部の周波数リソースに対しては信号＃１は送信されないが、Ｄ２Ｄデータは送信される現象が起こりうる。このため、信号＃１が送信される区間で干渉を測定したＵＥは、その結果をＤ２Ｄデータリソースにおける干渉推定値として使用することに困難がある。これを防止するために、信号＃１を送信するＵＥの場合、図２７のような状況でも、後で自身がＤ２Ｄデータを送信する周波数リソースでは、ある一定の信号を送信することによって、他のＵＥが観察する干渉レベルが信号＃１区間とＤ２Ｄデータ区間において可能な限り同一となるように動作することができる。
【０１６４】
特に、このような動作は、図２３（ｂ）のように、信号＃１を用いて送信信号に関する各種情報、例えば、リソースのインデックスや送信ＵＥのＩＤなどを指示する指示子ビットが送信される場合に効果的である。これは、受信ＵＥにとっては、依然として単一の周波数リソース単位のみで信号＃１が伝達する指示子ビットをデコードすればよく、複数の周波数リソース単位にわたるデコーディングを行う必要がないからである。
【０１６５】
ただし、指示子ビットが送信されない他の周波数領域で干渉測定のために所定の信号を送信する時には、前記信号は単純に、前記送信ＵＥが発生させる干渉レベルを知らせる目的のみを有するため、実際に送信される信号自体は任意の信号であってよく、ただし、送信電力のみを、データ領域における送信電力と同じレベルに維持するか、或いはあらかじめ定められた値だけ大きいか小さい状態になるように維持すればいい。例えば、図２７（ａ）のような場合において、送信信号に関する情報指示子ビットは、信号＃１が送信されるリソースである周波数リソース＃１でのみ送信されるが、次のＤ２Ｄデータ送信に用いられる残りのリソースである周波数リソース＃２と＃３では、他のＵＥの干渉測定のために送信ＵＥが任意に生成した信号がさらに送信される。
【０１６６】
一方、信号＃１の送信リソースの位置によってＤ２Ｄデータ送信リソースの位置を知らせる方式の変形の一つとして、信号＃１の送信リソースの位置を用いて、Ｄ２Ｄ送信リソースの位置だけでなくＤ２Ｄ送信リソースの帯域幅を知らせることもできる。一例として、競合スロットをいくつかのグループに分割し、各グループ別にＤ２Ｄデータの送信帯域幅を連動させることによって、ＵＥが特定帯域幅のＤ２Ｄデータ送信を行おうとする時には、前記帯域幅と連動しているグループ内の競合スロットで信号＃１を送信するように規定することができる。これによって、受信ＵＥは、たとえ信号＃１の帯域幅を調節したり、信号＃１のシーケンス或いは指示子でＤ２Ｄデータの送信帯域幅を知らせなくても、単純に特定信号＃１の受信リソース位置に基づいて、後でどの帯域幅でＤ２Ｄデータ送信がなされるかを把握できる。
【０１６７】
図２８は、本発明の実施例によって信号＃１の送信リソースの位置を用いてＤ２Ｄ送信リソースの位置だけでなくＤ２Ｄ送信リソースの帯域幅を知らせる例を示す図である。
【０１６８】
特に、図２８で、一つのＤ２Ｄデータサブフレームと連動している４個の競合スロットのうち、前の２つは、１つの周波数リソースを使用する場合と連動され、後の２つは、２つの周波数リソースを使用する場合と連動される。その結果、一つの周波数リソースを使用するサブフレーム＃ｘの場合には、前の２スロットのいずれか一つで信号＃１を送信するが、２つの周波数リソースを使用するサブフレーム＃ｙの場合には、後の２スロットのいずれか一つで信号＃１を送信する。
【０１６９】
各競合スロットとＤ２Ｄデータ送信帯域幅とを連動させる方法として、先頭における一連のスロットをまず小さい帯域幅に連動させ、その次の一連のスロットを、その次に小さい帯域幅に連動させる形態を順に行うことができる。特に、この方式は、小さい帯域幅を使用する場合に、優先的に競合スロットを占め得るようにすることによって、相対的に小さい帯域幅を使用しようとするＵＥに優先権を与え、これによって、より多いＵＥがリソースを共有する効果を得ることができる。或いは、各競合スロットを順に各データ帯域幅に連動させてもよいが、この方式は、異なる帯域幅を占めようとするＵＥが相対的に公正に競合するように誘導する効果がある。
【０１７０】
上述したように、信号＃１を送信し、該信号＃１から、連動されたＤ２Ｄデータ送信リソースの位置を把握する動作において、信号＃１の属性の一部とＤ２Ｄデータ送信属性の一部とが連動されてもよい。その代表例として、参照信号（具体的に、ＤＭ−ＲＳ）のシード値を挙げることができる。
【０１７１】
信号＃１の参照信号（或いは、信号＃１がシーケンスで構成される場合、そのシーケンス自体）のシード値とＤ２Ｄデータの参照信号のシード値の一部或いは全部を同一に設定することによって、受信ＵＥが信号＃１を検出すると、どの参照信号で、対応するリソースでＤ２Ｄデータ信号を復調すればよいか把握できる。ここで、シード値としては、信号を生成するシフトレジスター（ｓｈｉｆｔ  ｒｅｇｉｓｔｅｒ）を初期化する値やこれに対する循環遷移値などを例示することができる。
【０１７２】
特に、送信ＵＥが複数のシード値から一つを選択して送信する場合には、受信ＵＥは、可能なシード値をいちいち対照し、どの値が実際に用いられたかを把握しなければならない。シード値の一部或いは全部を同一に設定すると、受信ＵＥにとって可能なシード値を対照する過程は信号＃１受信動作においてのみ必要であり、よって、端末の受信動作の複雑度を軽減することができる。
【０１７３】
より好ましくは、送信ＵＥは、自身が送信しようとするＤ２Ｄデータで使用する参照信号と同じシード値及び／又は同じ循環遷移で生成された信号自体を信号＃１として送信することができる。このとき、信号＃１は、そのような参照信号が送信される、好ましくは、所定個数の連続するシンボルの形態で表されてもよい。特に、ここで、複数のシンボルを使用することによって、１つのシンボルだけでは信号＃１検出においてエネルギーが不足する場合にも円滑な動作が可能となる。
【０１７４】
以上説明した原理を適用する場合、救助メッセージのような非常に緊急な信号を送信しようとするとき、信号＃１や信号＃２の送信過程を省略し、直ちにＤ２Ｄデータの送信を行うように動作することも可能である。この場合、送信ＵＥは、任意のサブフレームと周波数領域を選択してＤ２Ｄデータを直ちに送信するように動作することができる。ただし、このような場合にも、他のＵＥによって特定サブフレームにおけるＤ２Ｄデータ送信が禁止される信号を受信した場合には、前記サブフレームはリソース選択から除外するように動作しなければならない。
【０１７５】
以下では、上述したように信号＃１の送受信過程で端末が特定リソースを予約し、これに基づいて他の端末は衝突を回避する動作において、各端末が信号＃１及び／又はＤ２Ｄデータを送信するリソースの位置を決定する方法を具体的に説明する。
【０１７６】
同じ時間におけるリソースが周波数領域で区別される場合には、理想的な場合では、一側の周波数リソースを用いた送信は、残りの周波数リソースに一切の干渉を誘発しない。しかし、現実的な送信回路の具現ではこのように完璧なリソース直交化は達成できず、一つの周波数リソースを用いた送信電力の一部が残りの周波数リソースにも現れる。これを通常、イン−バンドエミッション（ｉｎ−ｂａｎｄ  ｅｍｉｓｓｉｏｎ）と称する。周波数領域におけるリソース直交化を用いたＤ２Ｄ信号の多重化においてこのようなイン−バンドエミッションは干渉として作用する。
【０１７７】
このようなイン−バンドエミッションの作用を最小化する方法として、時間リソースを適切に調節する方法がある。図２９及び図３０は、イン−バンドエミッションの作用を最小化する方法を説明する図である。
【０１７８】
図２９に示すように、Ｔｘ ＵＥとＲｘ ＵＥが存在する場合、図３０（ａ）に示すように、Ｔｘ ＵＥ１とＴｘ ＵＥ２が同じ時間リソースを使用し、ＦＤＭされる場合を仮定する。Ｒｘ ＵＥは、Ｔｘ ＵＥ１から送信された信号を受信する際、Ｔｘ ＵＥ２からのイン−バンドエミッションを大きく受けることになる。Ｔｘ ＵＥ２から送信された信号を受信する際にも、Ｔｘ ＵＥ１からのイン−バンドエミッションの影響を受けるが、その影響は大きくない。
【０１７９】
したがって、遠く離れたＴｘ ＵＥを同じ時間上で時分割多重化し、互いに異なる周波数リソースに割り当てる場合には、このような遠近問題（ｎｅａｒ−ｆａｒ  ｐｒｏｂｌｅｍ）が発生しうる。すなわち、互いに近くにあるＵＥをクラスターなどにまとめ、図３０の（ｂ）のように時分割多重化すると、イン−バンドエミッションの影響を減らすことができる。
【０１８０】
このような効果を極大化するためには、相互隣接したＵＥが同じ時間リソースで異なる周波数を使用することが好ましい。このようなリソース割り当ては、上述した信号＃１の送受信に基づいて行ってもよい。一例として、特定ＵＥは、信号＃１を受信することにより、後でどの時間リソースで自身と近い（これによって信号＃１の受信電力が高く現れる）ＵＥがＤ２Ｄ信号を送信するかを把握することができる。ここで、信号＃１のための特定リソース（例えば、図２４で、特定競合スロットの特定周波数リソース）は、特定Ｄ２Ｄ送信リソースと連動している場合を仮定するが、信号＃１の他の属性からＤ２Ｄデータ送信リソースの位置を把握する場合にも適用可能である。
【０１８１】
バックオフ結果にしたがって自身の信号＃１送信時点を待つ各ＵＥは、信号＃１が送信される競合スロットを測定し、高い受信電力で他のＵＥの信号＃１が検出されるスロットと連動している時間領域を優先的にＤ２Ｄデータの送信時間領域に設定した後、他の基準によって周波数リソースを選定する。また、選ばれたリソースに対応する信号＃１のためのリソースで信号＃１を送信し、該当のリソースを予約する。
【０１８２】
一例として、ＵＥは、受信した信号＃１のうち最も受信電力の高い信号＃１が送信された競合スロットと周波数リソースとの組合せ、すなわち、信号＃１のためのリソースを探し、前記競合スロットと連動しているデータ送信リソースと同じ時間リソースの一部を、好ましくは、他のＵＥが使用しないことから受信電力が低いリソースを、Ｄ２Ｄデータ送信リソースとして使用することができる。
【０１８３】
これを一般化すると、ＵＥは、特定時点まで受信した信号＃１のためのリソースを受信電力順に整列し、上位のＮ個の信号＃１のためのリソースを探した後、前記信号＃１のためのリソースが連動している時間領域を優先的にＤ２Ｄデータの送信時間領域として設定することができる。複数の時間領域がＤ２Ｄデータの送信時間領域として設定されると、上記と同様に、前記時間リソースの一部の時間／周波数リソースを、好ましくは、他のＵＥが使用しないことから受信電力が低いリソースを選択して、Ｄ２Ｄデータ送信リソースとして使用することができる。
【０１８４】
又は、ＵＥは、同一時間リソースに連動される信号＃１のためのリソースをグループとし、これらのグループを、各グループ内の各信号＃１のためのリソースにおける受信電力の最大値で整列する。その後、その中から上位のＮ個のグループを選択することによって、前記ＵＥの信号＃１及び／又はＤ２Ｄデータの送信時間領域を設定することもできる。簡略には、同じ競合スロットで現れる信号＃１のためのリソースを一つのグループにまとめることができ、或いは、グループの個数を減らすために、複数の競合スロットで現れる信号＃１のためのリソースを一つのグループにまとめることもできる。
【０１８５】
ここで、信号＃１が受信されたということは、ＵＥが信号＃１の検出に成功した状況を意味できるが、或いは、検出に成功した状況であっても、追加的な条件を適用し、その受信電力が最小の基準値は越える場合のみを限定的に意味することもできる。この場合には、受信電力の最小基準値を調節することによって、同じサブフレームに含めるＵＥグループの大きさを調節することができる。すなわち、基準値が相対的に高くなると、非常に近くに位置しているＵＥが信号＃１を送信する時間リソースのみを優先的に選択するはずであり、結局、同じサブフレームで異なる周波数を使用する一連のＵＥグループの地理的な領域が小さくなる効果がある。一方、この基準値が低くなると、相対的に遠く離れたＵＥが信号＃１を送信する時間リソースも併せて使用しようと試みるはずであり、同じサブフレームで異なる周波数を使用する一連のＵＥグループの地理的な領域が大きくなる効果がある。
【０１８６】
Ｄ２Ｄデータのための特定時間リソースに連動している信号＃１のためのリソース集合で、一切の信号＃１が受信されていないと、前記リソースは、同じ条件を有する他のリソースと同等に取り扱われながら、二次的な基準によってＤ２Ｄリソース選択過程に含まれてもよい。ここで、二次的な基準は、信号＃１受信電力を基準に選別したリソースのうち、実際の信号＃１及び／又はＤ２Ｄデータ送信に使用するリソースを選定する基準である。勿論、任意のリソース選択の形態で現れてもよく、或いは、Ｄ２Ｄ信号間の干渉を最小化するために、受信エネルギーが最も低いリソースを選択する或いは下位のいくつかのリソースから任意の一つを選択する形態で現れてもよい。
【０１８７】
例えば、特定ＵＥが特定競合スロットの信号＃１のための特定リソースで非常に高い電力の信号＃１を受信したと仮定する。上述した動作によって、前記ＵＥは、前記信号＃１のためのリソースと連動しているＤ２Ｄデータ時間リソースで、他の周波数を用いてＤ２Ｄデータを送信しようと試みるはずである。その結果、二次的な基準によって、自身のＤ２Ｄデータ送信リソースを選択し、信号＃１を送信することができる。しかし、場合によっては、高い電力の信号＃１が検出された信号＃１のためのリソースと連動しているＤ２Ｄデータリソースにおいて、それ以上有効なＤ２Ｄデータ送信リソースが残っていない場合もありうる。
【０１８８】
一例として、ＵＥが前記時間に連動している競合スロットの全ての信号＃１のためのリソースで一定レベル以上の信号＃１を検出し、または、一定レベル以上のエネルギーを検出した場合には、これは、前記時間に属する全てのＤ２Ｄデータ送信リソースが、既に他のＵＥによって占有されたことを意味する。このような状況をＵＥが検出すると、前記信号＃１のためのリソースと連動しているＤ２ＤデータリソースではＤ２Ｄデータ送信をあきらめ、他の時間リソースを検索することが好ましい。すなわち、ＵＥは、その次に高い電力で信号＃１が受信された信号＃１のためのリソースを検索し、このリソースと同じ時間のＤ２Ｄデータリソースのうち送信可能なリソースがあるかを検索するように動作することができる。或いは、信号＃１の高い受信電力は無視し、上述した二次的な基準に基づいてのみ、自身が使用するリソースを選定するように動作することもできる。或いは、次に高い電力で信号＃１が受信された信号＃１のためのリソースを探す過程を一定回数行うが、その後には、二次的な基準に基づいてのみリソースを選定するように動作してもよい。
【０１８９】
さらに他の方法として、上記の二次的な基準に信号＃１受信電力を含める形態も可能である。一例として、各Ｄ２Ｄリソースは、対応する信号＃１のためのリソースにおける受信エネルギーと前記信号＃１のためのリソースと同じスロットで受信された信号＃１受信電力との関数として表される基準によって選択されてもよい。
【０１９０】
この関数は、信号＃１のためのリソースにおける受信エネルギーが低いほどその値が大きくなって前記リソースを選択する可能性を高めると同時に、同一時間リソースの異なる周波数で受信された信号＃１が受信電力（特に、同一時点で受信された信号＃１電力の最大値）が大きくなるほどその値が大きくなり、図３０で説明したリソース割り当ての可能性を高めるものである。勿論、関数値が最大となるリソースを選択すると仮定する。
【０１９１】
このような関数の一例として、この関数は、−Ｅn,m＋ａ＊Ｐｎの形態で表すことができる。ここで、Ｅn,mは、ｎ番目の時間リソースとｍ番目の周波数リソースに連動している信号＃１のためのリソースのエネルギー測定値を意味し、Ｐnは、ｎ番目の時間リソースで受信された信号＃１の受信電力のうち最大値を意味する。ａ（＞０）は、両者の重み値を決定する係数である。勿論、この場合にも、検出された信号＃１の受信電力Ｐnは、前記受信電力が一定レベル以上である場合にのみリソース選択に用いるために、一定値以下のときには０に設定されてもよい。これは、ｎ番目の時間リソースで受信した信号＃１の最大受信電力が一定値以下の場合、前記時間リソースは、信号＃１が一切受信されていないものと見なし、その他の時間リソースと同一に処理することと解釈することができる。
【０１９２】
図３１は、図２４に示したリソース構造を変形した例である。図３１では、各Ｄ２Ｄデータ時間リソースに対する信号＃１送信候補区間が交互に現れることに特徴がある。
【０１９３】
図３１の構造下で、特定ＵＥは、時間上で前の部分（例えば、バックオフ過程中にある時間区間）に存在する、各Ｄ２Ｄサブフレームに対応する信号＃１送信区間を観察することによって、どのＤ２Ｄサブフレームのどの周波数リソースでどれだけの電力が現れるかを予想することができる。その予想値に基づいて上述した方式によって、自身が信号＃１及び／又はデータを送信する時間リソースを選択し、その中から適切な周波数リソースを選択した後、時間上、後の部分（例えば、バックオフが終了した時点及びその後の時間区間）に存在する競合スロットで信号＃１を送信することができる。
【０１９４】
図３１では、ＵＥが６回の競合スロット（スロット＃０からスロット＃５まで）を観察し、そのうちサブフレーム＃０に連動されたスロット（すなわち、スロット＃０）では、相対的に高い電力の信号＃１が検出され、サブフレーム＃１に連動したスロット（すなわち、スロット＃３）では、相対的に低い電力の信号＃１が検出され、検出されたそれぞれの信号＃１は周波数リソース＃０を使用したと仮定する。
【０１９５】
前記ＵＥは、サブフレーム＃１をＤ２Ｄ使用リソースと決定し、これに連動された競合スロットの一つである７番目のスロット（すなわち、スロット＃６）を信号＃１送信リソースとして選択するが、以前に信号＃１が検出された周波数リソース＃０は回避し、周波数リソース＃１と＃２を使用する。
【０１９６】
結果として、Ｎ個のＤ２Ｄ時間リソースが存在すると、Ｎ個の競合スロットが一つのバックオフ単位となる。すなわち、バックオフ値が１減少しながらＮ個の競合スロットで信号＃１送信無しで経過する。図３１の例では、バックオフ値が３に該当すると見なすことができる。すなわち、バックオフ基本単位が２競合スロットであるから、６個の競合スロットが経過するとバックオフカウンターが０になる。
【０１９７】
一方、特定ＵＥが特定の競合スロットの特定の信号＃１のためのリソースで信号＃１を送信したとすれば、これは、前記ＵＥがそれと連動しているＤ２Ｄデータリソースを予約したと見なすことができる。すなわち、前記ＵＥは、自身が前記Ｄ２Ｄデータリソースを予約したという事実を、自身が最初に信号＃１を送信した時点後にも信号＃１送信を持続することによって他のＵＥに知らせることが好ましい。したがって、特定ＵＥが特定Ｄ２Ｄデータリソースを選択し、これに応答する特定の信号＃１のためのリソースで信号＃１を送信した場合、前記ＵＥは、その競合スロット以降に現れる信号＃１のためのリソースのうち、自身が選択したＤ２Ｄデータリソースと連動している全ての信号＃１のためのリソースで、一連の信号＃１のためのリソース区間、言い換えると、競合区間が終了するまで信号＃１を送信する。これにより、瞬間的なチャネル減衰によって特定の競合スロットで信号＃１の送信を検出できないＵＥが存在しても、その後の競合スロットにおける信号＃１検出によってリソース予約状況を把握することができる。
【０１９８】
上述した他のＵＥの信号＃１受信を用いる方式は、Ｄ２Ｄデータチャネルと異なる形態の信号＃１を定義せずにも行うことができる。一つのＵＥがＤ２Ｄデータチャネル送信に使用する周波数／時間リソースが事前に一定の規則によって定められていると、他のＵＥは、前記定められたリソースを観察することによって、後で前記ＵＥが使用するリソースの属性、例えば、干渉レベルや前記ＵＥからのＤ２Ｄ信号の受信電力を把握することができる。この意味で、既存のＤ２Ｄチャネルで送信される事前に知らされた信号（例えば、ＤＭ−ＲＳ）を一種の信号＃１と見なして上述の動作を適用することも可能である。すなわち、以前の観察において高い電力でＤＭ−ＲＳが検出された時間領域上に存在するリソースのうち、干渉又は測定されたエネルギーが低い周波数リソースを用いてＤ２Ｄデータチャネルを送信する。
【０１９９】
上述した信号＃１及び／又は信号＃２の送信を用いたリソース割り当て動作は、特定Ｄ２Ｄフレームの開始時点で送信データを有しているＵＥに対してのみ選択的に行うことができる。すなわち、特定Ｄ２Ｄフレームの開始時点（すなわち、競合スロットが現れる時点）で、Ｄ２Ｄ通信で送信するデータを有しているＵＥは、競合スロットで信号＃１を送信することによって、続くＤ２Ｄデータサブフレームにおけるリソース割り当てを試みることができる。
【０２００】
一方、特定ＵＥは、特定Ｄ２Ｄフレームが始まる時点ではＤ２Ｄ通信で信送するデータを有してないが、前記Ｄ２Ｄフレームの中間に、特に競合スロットが経過した後にＤ２Ｄ通信で送信すべきデータが発生することもある。このようなＵＥは、次のＤ２Ｄフレームまで待機した後、信号＃１及びＤ２Ｄデータを送信してもよい。しかし、これは、初期Ｄ２Ｄデータ送信に過度な時間遅延を誘発しうる。
【０２０１】
これを解決するための方法として、このようなＤ２Ｄフレームの途中に新しくＤ２Ｄデータを送信しようとするＵＥは、前記Ｄ２Ｄフレームで既存に送信された信号＃１やＤ２Ｄデータに基づいて各Ｄ２Ｄデータリソースにおける干渉レベルを測定し、これに基づいて自身の送信リソースを決定することができる。
【０２０２】
図３２は、本発明の実施例によってＤ２Ｄフレームの進行中にＤ２Ｄデータを送信する方法を説明する図である。図３２で、ＵＥは、自身がＤ２Ｄデータ送信を始めようとするサブフレーム以前のＤ２Ｄデータサブフレームを測定し、そこに上記信号＃１を用いたリソース選定方式を適用して、自身がＤ２Ｄデータを送信するリソースを選択する。
【０２０３】
図３２では、１つのＤ２Ｄフレームに６個のサブフレームが存在し、一度の競合で３個のＤ２Ｄサブフレームが割り当てられる場合であり、サブフレーム＃０、＃２、４、そしてサブフレーム＃１、＃３、＃５がそれぞれ、一度の競合で割り当てられる３つのサブフレームに該当する。また、図３２では、サブフレーム＃０の途中にＵＥにトラフィックが生成され、次のサブフレーム＃２及び＃３で既存のＤ２Ｄ送信に対する測定を行う。これに基づいて、サブフレーム＃４及び＃５における干渉状況を予測し、適切なリソースを選択する。
【０２０４】
このような動作は、Ｄ２Ｄフレームの途中でＤ２Ｄデータを送信するＵＥは、送信開始時点以前のＤ２Ｄデータサブフレームを一種の信号＃１と見なして干渉推定及びリソース決定過程を行うことと解釈することもできる。この場合、干渉推定値に対する最小限の正確度を保障するために、Ｄ２Ｄフレームの途中でＤ２Ｄデータを送信するＵＥは、少なくとも一定のサブフレームでＤ２Ｄリソースに対する測定を行うように規定されてもよい。また、同時に複数のＵＥが測定を終え、送信を開始する場合を最小化するために、Ｄ２Ｄフレームの途中でＵＥがＤ２Ｄデータを送信する場合には、トラフィック発生の直後に測定しＤ２Ｄデータを送信するのではなく、Ｄ２Ｄデータの送信を開始する時点を任意に選択し、送信開始時点になるまでは持続的に或いは送信開始時点直前の一部時間でＤ２Ｄリソースに対する測定を行い、これを反映して自身のデータ送信リソースを決定するように規定されてもよい。
【０２０５】
さらに、たとえＤ２Ｄフレームの開始時点でデータを送信する意思のないＵＥであっても、競合スロットに対する測定を行うように規定されてもよい。万一、ＵＥにＤ２Ｄフレームの途中にトラフィックが発生すると、競合スロットにおける測定値に基づいて、使用するリソースを選択するように動作することができる。このような競合スロットにおける測定値は、データサブフレームの測定値と結合されて、Ｄ２Ｄデータ送信リソースを選択する上で併せて使用されてもよい。
【０２０６】
このように特定Ｄ２Ｄフレームで信号＃１を送信することなくＤ２Ｄフレームの途中で送信を始めるＵＥによる干渉を既存のＤ２Ｄデータ送信ＵＥにとっては把握できず、既存のＵＥ送信は最大限に保護されなければならない。そのために、次のような制約を、特定Ｄ２Ｄフレームで信号＃１を送信することなくＤ２Ｄフレームの途中で送信を始めるＵＥに与えることができる。このような制約を満たすＤ２Ｄデータリソースが存在しないと、前記ＵＥの送信は次のＤ２Ｄフレームへと遅延されてもよい。
【０２０７】
−  Ｄ２Ｄフレームの途中で始まるＤ２Ｄデータ送信は、その最大送信電力が、Ｄ２Ｄフレームの開始から始まった送信（言い換えると、信号＃１の過程を経た送信）の最大送信電力に比べて低い値を有するように設定することができる。
【０２０８】
−  Ｄ２Ｄフレームの途中で始まるＤ２Ｄデータ送信が占め得るＤ２Ｄデータリソースに制約が与えられてもよい。一例として、Ｄ２Ｄフレームの途中で始まるＤ２Ｄデータ送信が占め得るリソースは、前記リソースで測定した干渉レベルが一定基準以下である場合であると限定することができ、これによって、確実に既存のＤ２Ｄ通信が存在しないリソースのみを使用するように制限することができる。
【０２０９】
他の例として、Ｄ２Ｄフレームの途中で始まるＤ２Ｄデータ送信が占め得るリソースは、あらかじめ定められた特定時間及び／又は周波数リソース領域に属するように制限されてもよく、これによって、その他のリソースを使用する既存のＤ２Ｄデータ送信を保護することができる。
【０２１０】
更に他の例として、Ｄ２Ｄフレームの途中で始まるＤ２Ｄデータ送信が占め得るリソースは、同一時間で異なる周波数リソースを使用する他のＵＥが存在しないリソースに制限されてもよく、これによって、途中で始まるＤ２Ｄデータ送信による予想できないイン−バンドエミッション干渉を減らすことができる。具体的には、特定ＵＥがＤ２Ｄフレームの途中でＤ２Ｄデータを送信するために特定サブフレーム＃ｎの一部の周波数リソースを使用する場合には、前記サブフレーム＃ｎ（或いは、前記サブフレーム＃ｎと同じ干渉が予想されるその前のサブフレーム）の他の周波数リソースで測定された干渉が、あらかじめ定められた一定レベル以下になるべきだという条件を満たすように規定されてもよい。
【０２１１】
図３３は、本発明の一実施例に係る通信装置のブロック構成図である。
【０２１２】
図３３を参照すると、通信装置３３００は、プロセッサ３３１０、メモリ３３２０、ＲＦモジュール３３３０、ディスプレイモジュール３３４０、及びユーザインターフェースモジュール３３５０を備えている。
【０２１３】
通信装置３３００は説明の便宜のために示されたもので、一部のモジュールは省略されてもよい。また、通信装置３３００は必要なモジュールをさらに備えることができる。また、通信装置３３００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することができる。プロセッサ３３１０は、図面を参照して例示した本発明の実施例に係る動作を実行するように構成される。具体的に、プロセッサ３３１０の詳細な動作は、図１乃至図３２に記載された内容を参照することができる。
【０２１４】
メモリ３３２０は、プロセッサ３３１０に接続し、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、データなどを格納する。ＲＦモジュール３３３０は、プロセッサ３３１０に接続し、基底帯域信号を無線信号に変換したり、無線信号を基底帯域信号に変換する機能を果たす。そのために、ＲＦモジュール３３３０は、アナログ変換、増幅、フィルタリング及び周波数アップコンバート又はこれらの逆過程を行う。ディスプレイモジュール３３４０は、プロセッサ３３１０に接続し、様々な情報をディスプレイする。ディスプレイモジュール３３４０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）のような周知の要素を用いることができる。ユーザインターフェースモジュール３３５０は、プロセッサ３３１０に接続し、キーパッド、タッチスクリーンなどのような周知のユーザインターフェースの組合せで構成可能である。
【０２１５】
以上説明してきた実施例は、本発明の構成要素及び特徴を所定形態に結合したものである。各構成要素又は特徴は、別の明示的な言及がない限り、選択的なものとして考慮しなければならない。各構成要素又は特徴は、他の構成要素や特徴と結合しない形態で実施することもでき、一部の構成要素及び／又は特徴を結合して本発明の実施例を構成することもできる。本発明の実施例で説明される動作の順序は変更されてもよい。ある実施例の一部構成や特徴は、他の実施例に含まれてもよく、他の実施例の対応する構成又は特徴に取り替わってもよい。特許請求の範囲において明示的な引用関係にない請求項を結合して実施例を構成したり、出願後の補正により新しい請求項として含めたりできるということは明らかである。
【０２１６】
本発明に係る実施例は、様々な手段、例えば、ハードウェア、ファームウェア（ｆｉｒｍｗａｒｅ）、ソフトウェア又はそれらの結合などによって具現することができる。ハードウェアによる具現では、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具現することができる。
【０２１７】
ファームウェアやソフトウェアによる具現では、本発明の一実施例は、以上で説明された機能又は動作を実行するモジュール、手順、関数などの形態として具現することができる。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可能である。メモリユニットは、プロセッサの内部又は外部に設けられ、公知の様々な手段によってプロセッサとデータを交換することができる。
【０２１８】
本発明は、本発明の特徴から逸脱しない範囲で別の特定の形態に具体化できるということが当業者にとっては自明である。したがって、上記の詳細な説明は、いずれの面においても制限的に解釈してはならず、例示的なものとして考慮しなければならない。本発明の範囲は、添付の請求項の合理的な解釈によって決定すべきであり、本発明の等価的範囲内における変更はいずれも本発明の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０２１９】
上述したような無線通信システムにおいて端末間直接通信のためのリソースを割り当てる方法及びそのための装置は、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムに適用される例を中心に説明したが、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムの他、様々な無線通信システムにも適用することができる。
【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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【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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