(57)【要約】  無線通信システムは、Ｄ２Ｄ通信をサポートする複数の端末装置、および複数の端末装置を制御する基地局を有し、予め許可されている許可帯域を使用して無線通信サービスを提供する。基地局は、複数の端末装置から受信する情報に基づいて１つあるいは少数の端末装置を選択し、許可帯域と異なる免許不要帯域の使用状況の測定を指示する測定指示を選択された端末装置へ送信する。選択された端末装置は、測定指示に基づいて免許不要帯域内の各サブバンドについて使用状況を測定し、その測定結果を前記基地局へ送信する。基地局は、受信した測定結果に基づいて、免許不要帯域においてＤ２Ｄ通信のために使用可能なサブバンドを決定し、決定したサブバンドを表す情報をＤ２Ｄ通信を行う端末装置へ送信する。
2016009480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め指定されている許可帯域を使用して無線通信サービスを提供する無線通信システムであって、
Ｄ２Ｄ（device to device）通信をサポートする複数の端末装置と、
前記複数の端末装置を制御する基地局と、を有し、
前記基地局は、前記複数の端末装置から受信する情報に基づいて前記複数の端末装置の中から１つあるいは少数の端末装置を選択し、前記許可帯域と異なる免許不要帯域の使用状況の測定を指示する測定指示を前記選択された端末装置へ送信し、
前記選択された端末装置は、前記測定指示に基づいて前記免許不要帯域内の各サブバンドについて使用状況を測定し、その測定結果を前記基地局へ送信し、
前記基地局は、前記選択された端末装置から受信した測定結果に基づいて、前記免許不要帯域においてＤ２Ｄ通信のために使用可能なサブバンドを決定し、前記決定したサブバンドを表すサブバンド情報をＤ２Ｄ通信を行う端末装置へ送信する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記複数の端末装置は、それぞれ自装置の位置を表す位置情報を前記基地局へ送信し、
前記基地局は、前記複数の端末装置から受信する位置情報に基づいて互いに近接している複数の端末装置が属するグループを生成し、そのグループに属する端末装置の中から前記測定を行う端末装置を選択する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記基地局は、前記複数の端末装置から受信する位置情報に基づいて、前記グループに属する複数の端末装置のほぼ中央に位置している端末装置を前記測定を行う端末装置として選択する
ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記複数の端末装置は、それぞれ端末装置の存在を表すディスカバリ信号を送信し、
前記複数の端末装置は、それぞれ他の端末装置から送信されるディスカバリ信号の受信状況を表すディスカバリ結果情報を前記基地局へ送信し、
前記基地局は、前記複数の端末装置から受信するディスカバリ結果情報に基づいて互いに近接している複数の端末装置が属するグループを生成し、そのグループに属する端末装置の中から前記測定を行う端末装置を選択する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記複数の端末装置は、それぞれ自装置のバッテリ残量を表す情報を前記基地局へ送信し、
前記基地局は、前記グループに属する端末装置の中でバッテリ残量の多い端末装置を前記測定を行う端末装置として選択する
ことを特徴とする請求項２または４に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記選択された端末装置は、前記免許不要帯域内の各サブバンドについて複数回のキャリアセンシングを行うことにより各サブバンドの使用率を測定し、その測定結果を前記基地局へ送信する
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記基地局は、使用率の低いサブバンドを表すサブバンド情報をＤ２Ｄ通信を行う端末装置へ送信する
ことを特徴とする請求項６に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記基地局は、使用率が所定の閾値よりも低いサブバンドの中から選択される１つのサブバンドを表すサブバンド情報をＤ２Ｄ通信を行う端末装置へ送信する
ことを特徴とする請求項６に記載の無線通信システム。
【請求項９】
Ｄ２Ｄ（device to device）通信をサポートする複数の端末装置を含み、予め指定されている許可帯域を使用して無線通信サービスを提供する無線通信システムであって、
互いに近接している複数の端末装置が属するグループの中から１つあるいは少数の端末装置が選択され、
前記選択された端末装置は、前記許可帯域と異なる免許不要帯域内の各サブバンドについて使用状況を測定し、
前記選択された端末装置は、前記測定結果に基づいて前記免許不要帯域においてＤ２Ｄ通信のために使用可能なサブバンドを決定し、前記決定したサブバンドを表すサブバンド情報をＤ２Ｄ通信を行う他の端末装置へ送信する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項１０】
前記グループに属する複数の端末装置のほぼ中央に位置している端末装置が前記測定を行う端末装置として選択される
ことを特徴とする請求項９に記載の無線通信システム。
【請求項１１】
前記グループに属する端末装置の中でバッテリ残量の多い端末装置が前記測定を行う端末装置として選択される
ことを特徴とする請求項９に記載の無線通信システム。
【請求項１２】
Ｄ２Ｄ（device to device）通信をサポートする複数の端末装置を含み、予め指定されている許可帯域を使用して無線通信サービスを提供する無線通信システムにおいて使用される基地局であって、
前記複数の端末装置から受信する情報に基づいて前記複数の端末装置の中から１つあるいは少数の端末装置を選択し、前記許可帯域と異なる免許不要帯域の使用状況の測定を指示する測定指示を前記選択された端末装置へ送信する端末選択部と、
前記選択された端末装置により測定された前記免許不要帯域内の各サブバンドについて使用状況に基づいて、前記免許不要帯域においてＤ２Ｄ通信のために使用可能なサブバンドを決定し、前記決定したサブバンドを表すサブバンド情報をＤ２Ｄ通信を行う端末装置へ送信するサブバンド割当部と、
を有する基地局。
【請求項１３】
Ｄ２Ｄ（device to device）通信をサポートする複数の端末装置を含み、予め指定されている許可帯域を使用して無線通信サービスを提供する無線通信システムにおいて使用される端末装置であって、
互いに近接している複数の端末装置の中から、基地局により前記許可帯域と異なる免許不要帯域の使用状況の測定を行う代表端末装置として選択されたときに、前記免許不要帯域内の各サブバンドについて使用状況を測定する測定部と、
前記測定部による測定結果を前記基地局へ送信する送信部と、
を有する端末装置。
【請求項１４】
Ｄ２Ｄ（device to device）通信をサポートする複数の端末装置を含み、予め指定されている許可帯域を使用して無線通信サービスを提供する無線通信システムにおいて基地局により行われる無線通信制御方法であって、
前記複数の端末装置から受信する情報に基づいて前記複数の端末装置の中から１つあるいは少数の端末装置を選択し、
前記許可帯域と異なる免許不要帯域の使用状況の測定を指示する測定指示を前記選択された端末装置へ送信し、
前記選択された端末装置により測定された前記免許不要帯域内の各サブバンドについて使用状況に基づいて、前記免許不要帯域においてＤ２Ｄ通信のために使用可能なサブバンドを決定し、
前記決定したサブバンドを表すサブバンド情報をＤ２Ｄ通信を行う端末装置へ送信する
ことを特徴とする無線通信制御方法。
【請求項１５】
Ｄ２Ｄ（device to device）通信をサポートする複数の端末装置を含み、予め指定されている許可帯域を使用して無線通信サービスを提供する無線通信システムにおいて端末装置により行われる無線通信制御方法であって、
互いに近接している複数の端末装置の中から、基地局により前記許可帯域と異なる免許不要帯域の使用状況の測定を行う代表端末装置として選択されたときに、前記免許不要帯域内の各サブバンドについて使用状況を測定し、
前記測定結果を前記基地局へ送信する
ことを特徴とする無線通信制御方法。
【請求項１６】
基地局および許可帯域および免許不要帯域を利用する通信を行うことができる複数のセルラ端末を含む無線通信システムであって、
前記複数のセルラ端末の中から選択されたセルラ端末は、前記免許不要帯域内の各サブバンドの使用率を測定して、その測定結果を前記基地局へ通知し、
前記基地局は、許可帯域内に設定されるＰＤＣＣＨを介して、前記測定結果に応じて決まるサブバンドの検知を指示する制御情報を、免許不要帯域を利用して通信を行う相手セルラ端末へ送信する
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、Ｄ２Ｄ（Device to Device）通信を行う無線通信システム、並びにその無線通信システムで使用される基地局および端末装置に係わる。
【背景技術】
【０００２】
３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）は、移動通信方式の標準化を検討している。例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）などの高速無線通信方式について３ＧＰＰで標準化が行われている。そして、３ＧＰＰリリース１２において、新しい無線通信方式の１つとして、Ｄ２Ｄ通信の標準化が進められている。なお、Ｄ２Ｄ通信は、ＬＴＥの拡張仕様の１つであり、LTE Device to Device Proximity Servicesと呼ばれることもある。【０００３】
Ｄ２Ｄ通信においては、端末装置は、基地局を介することなく、直接的に他の端末装置と通信を行うことができる。このため、Ｄ２Ｄ通信は、遅延の少ない通信が期待されている。また、基地局の電波が届きにくいエリア（または、基地局が存在しないエリア）においてもＤ２Ｄ通信を行うことが可能なので、Ｄ２Ｄ通信はセル範囲の拡大に寄与し得る。さらに、基地局が使用できない状況（たとえば、大地震が発生したとき）においてもＤ２Ｄ通信を行うことが可能なので、Ｄ２Ｄ通信は、災害時の通信の確保にも寄与し得る。なお、Ｄ２Ｄ通信のために端末装置間に設定される通信リンクは、Ｄ２Ｄリンクと呼ばれることがある。【０００４】
Ｄ２Ｄ通信は、セルラ通信システムを利用して実現される。すなわち、Ｄ２Ｄ通信は、セルラ通信システムのリソース（例えば、周波数）を使用する。ここで、複数のＤ２Ｄリンクが設定される場合、複数のＤ２Ｄリンクに対して同じリソースを割り当てることが可能である。このため、Ｄ２Ｄ通信においては、高いスペクトル効率が実現され、貴重なリソースが効率的にユーザに割り当てられる。【０００５】
ところが、多数のＤ２Ｄペアが同時に通信を行う場合、セルラ通信システムに対して専用に許可（免許）されている通信帯域（以下、許可帯域（licensed band）またはＬバンド）が不足するかも知れない。この問題は、例えば、複数のＤ２Ｄリンクに対して同じリソースを割り当てれば解決し得る。ところが、互いに近接するＤ２Ｄリンクに対して同じリソースが割り当てられていると、それらのＤ２Ｄリンク間で干渉が発生するおそれがある。【０００６】
このような背景において、一定の条件のもとで種々の無線システムによる利用が可能で、セルラ通信システムに対して専用に許可（免許）されているものではない通信帯域（以下、免許不要帯域（unlicensed band）またはＵバンド）をＤ２Ｄ通信のために使用する方式が検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】ＷＯ２０１４／０５０５５７
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Overview of 3GPP Release 12 V0.1.2 (2014/03), 21.8 Study on LTE Device to Device Proximity Services
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、Ｄ２Ｄ通信は新しい技術であり、免許不要帯域を使用してどのようにＤ２Ｄ通信を行うのか、について未だ３ＧＰＰにおいて十分に検討されていない。すなわち、免許不要帯域を使用してＤ２Ｄ通信を行うシーケンスは決められていない。なお、この問題は、３ＧＰＰリリース１２に記載されているＤ２Ｄ通信に限定されるものではなく、端末装置間で直接的に通信を行うことができる無線通信システムにおいて発生し得る。【００１０】
本発明の１つの側面に係わる目的は、免許不要帯域を使用して効率的にＤ２Ｄ通信を行う方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の１つの態様の無線通信システムは、Ｄ２Ｄ（device to device）通信をサポートする複数の端末装置と、前記複数の端末装置を制御する基地局を有し、予め指定されている許可帯域を使用して無線通信サービスを提供する。前記基地局は、前記複数の端末装置から受信する情報に基づいて前記複数の端末装置の中から１つあるいは少数の端末装置を選択し、前記許可帯域と異なる免許不要帯域の使用状況の測定を指示する測定指示を前記選択された端末装置へ送信する。前記選択された端末装置は、前記測定指示に基づいて前記免許不要帯域内の各サブバンドについて使用状況を測定し、その測定結果を前記基地局へ送信する。前記基地局は、前記選択された端末装置から受信した測定結果に基づいて、前記免許不要帯域においてＤ２Ｄ通信のために使用可能なサブバンドを決定し、前記決定したサブバンドを表すサブバンド情報をＤ２Ｄ通信を行う端末装置へ送信する。
【発明の効果】
【００１２】
上述の態様によれば、免許不要帯域を使用して効率的にＤ２Ｄ通信を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係わる無線通信システムの構成を示す図である。
【図２】許可帯域および免許不要帯域について説明する図である。
【図３】免許不要帯域を使用するＤ２Ｄ通信を開始するためのシーケンスの一例を示す図である。
【図４】第１の実施形態の無線通信システムにおいて免許不要帯域を使用するＤ２Ｄ通信を開始するためのシーケンスの一例を示す図である。
【図５】（ａ）はグループ管理テーブルの一例を示す図、（ｂ）はサブバンド管理テーブルの一例を示す図である。
【図６】サブバンドの使用率の測定方法の一例を示す図である。
【図７】第１の実施形態による効果を説明する図である。
【図８】第１の実施形態において使用される基地局の構成の一例を示す図である。
【図９】第１の実施形態において使用される端末装置の構成の一例を示す図である。
【図１０】第２の実施形態の無線通信システムにおいて免許不要帯域を使用するＤ２Ｄ通信を開始するためのシーケンスの一例を示す図である。
【図１１】第３の実施形態の無線通信システムにおいて免許不要帯域を使用するＤ２Ｄ通信を開始するためのシーケンスの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係わる無線通信システムの構成を示す。第１の実施形態の無線通信システムは、図１に示すように、基地局１および複数の端末装置２（２ａ〜２ｈ）を含む。
【００１５】
基地局１は、この実施例では、eＮＢ（evolved Node B）である。ｅＮＢは、ＬＴＥにおいて使用される基地局である。よって、基地局１は、ＬＴＥのセルラ通信を管理および制御する。すなわち、基地局１は、端末装置から送信されるセルラ通信のデータ信号および制御信号を受信して処理することができる。また、基地局１は、セルラ通信のデータ信号および制御信号を端末装置へ送信することができる。
【００１６】
また、基地局１は、端末装置間のＤ２Ｄ通信を管理および制御する。すなわち、基地局１は、セル内で設定されるＤ２Ｄリンクを管理する。例えば、基地局１は、各Ｄ２Ｄリンクに対して割り当てられるリソースを管理する。具体的には、基地局１は、各Ｄ２Ｄリンクに対して物理リソースブロック（ＰＲＢ）を割り当てることができる。物理リソースブロックは、例えば、周波数リソースにより実現される。この場合、基地局１は、各Ｄ２Ｄリンクに対して無線周波数を割り当てることができる。また、Ｄ２Ｄ通信が時間分割多重で信号を伝送するケースでは、基地局１は、各Ｄ２Ｄリンクに対してタイムスロットを割り当てるようにしてもよい。なお、ＬＴＥでは、物理リソースブロックは周波数とタイムスロットの両方で管理される。さらに、基地局１は、各端末装置２の位置を管理することができる。
【００１７】
端末装置（ＤＵＥ：D2D User Equipment）２は、セルラ通信およびＤ２Ｄ通信をサポートする。すなわち、端末装置２は、基地局１を介して他の端末装置とデータを送信および受信することができる。また、端末装置２は、基地局１を介することなく、Ｄ２Ｄリンクを介して他の端末装置２と直接的にデータを送信および受信することができる。なお、セルラ通信またはＤ２Ｄ通信で伝送されるデータは、特に限定されるものではなく、音声データ、画像データ、動画像データ、テキストデータなどを含む。
【００１８】
上記構成の無線通信システムにおいて、使用することができる無線周波数帯域は、例えば国等から許可される。例えば、キャリア通信会社ごとに、使用することができる無線周波数帯域が割り当てられている。以下では、セルラ通信のために国等から許可されている無線周波数帯域を「許可帯域（licensed band）」と呼ぶことがある。また、許可帯域を略して「Ｌバンド」と表記することがある。
【００１９】
端末装置２は、許可帯域を使用して、基地局１へ信号を送信し、基地局１から信号を受信する。また、端末装置２は、許可帯域を使用して、他の端末装置２との間でＤ２Ｄ通信を行うことができる。例えば、端末装置２ａ、２ｂは、許可帯域を利用してＤ２Ｄ通信を行っている。
【００２０】
端末装置２は、免許不要帯域（unlicensed band）を使用して他の端末装置２との間でＤ２Ｄ通信を行うこともできる。例えば、端末装置２ｅ、２ｇは、免許不要帯域を利用してＤ２Ｄ通信を行っている。免許不要帯域は、図２に示すように、許可帯域と異なる周波数帯域である。また、免許不要帯域は、例えば、いずれの通信システムに対しても専用に許可（免許）されていない周波数帯域、一定の基準を満たす無線機器に対して公衆に開放されている周波数帯域などによって実現される。なお、免許不要帯域を略して「Ｕバンド」と表記することがある。
【００２１】
本発明の実施形態の無線通信システムが免許不要帯域を使用するときは、その免許不要帯域の中に複数のサブバンドが設けられる。図２に示す例では、免許不要帯域の中にサブバンドＳＢ１〜ＳＢｎが設けられている。サブバンドＳＢ１〜ＳＢｎの無線周波数は、それぞれｆ１〜ｆｎである。なお、図示しないが、許可帯域の中にも複数のサブバンドが設けられていてもよい。
【００２２】
上記構成の無線通信システムにおいて、基地局１は、許可帯域内で設定されるＤ２Ｄリンクを管理している。しかし、基地局１は、免許不要帯域内で設定されるＤ２Ｄリンクについては、必ずしも管理していない。このため、端末装置２は、免許不要帯域を使用してＤ２Ｄ通信を行うときは、免許不要帯域内に設けられているサブバンドの使用状況を検出する。そして、端末装置２は、使用可能なサブバンドを検出すると、そのサブバンドを使用してＤ２Ｄ通信を開始する。
【００２３】
図３は、免許不要帯域を使用するＤ２Ｄ通信を開始するためのシーケンスの一例を示す。この実施例では、端末装置２ｉ、２ｊ間で免許不要帯域を使用するＤ２Ｄ通信が行われるものとする。
【００２４】
端末装置２ｉ、２ｊは、それぞれディスカバリ信号を送信する。ディスカバリ信号は、ディスカバリ信号を生成した端末装置の存在を他の端末装置へ通知するために使用される。したがって、ディスカバリ信号は、ディスカバリ信号の送信元端末装置の識別情報を含むメッセージを伝送する。例えば、端末装置２ｉから送信されるディスカバリ信号は「端末ＩＤ：２ｉ」を伝送する。ディスカバリ信号のシーケンスは、例えば、ＰＲＡＣＨ（Physical Random Access Channel）、ＳＲＳ（Sounding Reference Signal）、及び／又はＰＳＳ（Primary Synchronization Signal）／ＳＳＳ（Secondary Synchronization Signal）に基づく。また、ディスカバリ信号のメッセージは、例えば、ＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared Channel）を利用して伝送される。
【００２５】
端末装置２ｉ、２ｊは、それぞれディスカバリの結果を基地局１へ通知する。例えば、端末装置２ｉは、端末装置２ｊからディスカバリ信号を受信したときは、端末装置２ｊの識別情報を基地局１へ通知する。また、端末装置２ｊは、端末装置２ｉからディスカバリ信号を受信したときは、端末装置２ｉの識別情報を基地局１へ通知する。そうすると、基地局１は、免許不要帯域の使用状況の測定を指示する測定指示を端末装置２ｉ、２ｊへ送信する。
【００２６】
端末装置２ｉ、２ｊは、それぞれ基地局１から受信する測定指示に従って、免許不要帯域内の各サブバンドの使用状況を測定する。そして、端末装置２ｉ、２ｊは、それぞれ測定結果を基地局１へ送信する。そうすると、基地局１は、端末装置２ｉ、２ｊから受信する測定結果に基づいて、端末装置２ｉ、２ｊ間のＤ２Ｄ通信に割り当てるサブバンドを決定する。そして、基地局１は、決定したサブバンドを端末装置２ｉ、２ｊに通知する。この通知により、端末装置２ｉ、２ｊは、免許不要帯域を使用するＤ２Ｄ通信を開始する。
【００２７】
しかしながら、図３に示すシーケンスでは、基地局１と各端末装置２との間のオーバヘッドが大きく、また、全体として端末装置２の処理量が多い。すなわち、基地局１から各端末装置２へ測定指示を伝送するためのオーバヘッド、および各端末装置２から基地局１へ測定結果を伝送するためのオーバヘッドが大きい。また、各端末装置２がそれぞれ免許不要帯域の使用状況を測定する。よって、例えば、バッテリ残量が少ない端末装置２は、免許不要帯域の使用状況の測定を行うことによって、端末装置２の動作時間が短くなるおそれがある。
【００２８】
図４は、第１の実施形態の無線通信システムにおいて免許不要帯域を使用するＤ２Ｄ通信を開始するためのシーケンスの一例を示す。このシーケンスは、図３に示すシーケンスの問題点を解決することができる。
【００２９】
この例では、基地局１のセル内に図１に示す端末装置２ａ〜２ｈが存在する。また、各端末装置２ａ〜２ｈは、ＧＰＳ（Global Positioning System）デバイスを有している。すなわち、端末装置２ａ〜２ｈは、自装置の位置を検出することができる。
【００３０】
各端末装置２ａ〜２ｈは、ＧＰＳデバイスを利用して位置情報を生成し、基地局１へ送信する。位置情報は、各端末装置２ａ〜２ｈから基地局１へ許可帯域を利用して伝送される。これにより、基地局１は、各端末装置２ａ〜２ｈの位置を検出することができる。
【００３１】
基地局１は、端末装置２ａ〜２ｈから受信する位置情報に基づいて、互いに近接している複数の端末装置が属するグループを決定する。図１に示す例では、端末装置２ａ〜２ｄがグループ化され、また、端末装置２ｅ〜２ｈがグループ化される。このとき、基地局１は、例えば、所定の半径の円の内側に位置する端末装置が１つのグループに属するようにグループ化を行ってもよい。所定の大きさの正方形の内側に位置する端末装置が１つのグループに属するようにグループ化が行われるようにしてもよい。
【００３２】
基地局１は、生成した各グループに対してグループＩＤを付与する。例えば、端末装置２ａ〜２ｄが属するグループに対して「グループＩＤ：１」が与えられ、端末装置２ｅ〜２ｈが属するグループに対して「グループＩＤ：２」が与えられる。また、基地局１は、グループ毎に代表端末装置を選択する。この実施例では、グループ１において、端末装置２ａ〜２ｄの中から端末装置２ｂが代表端末装置として選択され、グループ２において、端末装置２ｅ〜２ｈの中から端末装置２ｅが代表端末装置として選択されるものとする。なお、代表端末は、１つのグループに対して１つに限られるものではない。
【００３３】
基地局１は、あるグループから代表端末装置を選択する場合、そのグループに属する複数の端末装置が位置しているエリアのほぼ中央に位置している端末装置を代表端末装置として選択してもよい。この場合、基地局１は、各端末装置から受信する位置情報を利用して代表端末装置を選択する。また、基地局１は、あるグループから代表端末装置を選択する場合、そのグループに属する端末装置の中でバッテリ残量が最も多い端末装置を代表端末装置として選択してもよい。この場合、各端末装置２ａ〜２ｈは、位置情報と共にバッテリの残量を表すバッテリ情報を基地局１へ送信する。
【００３４】
基地局１は、上述のようにして決定したグループを図５（ａ）に示すグループ管理テーブルを用いて管理する。グループ管理テーブルには、グループＩＤに対して、代表端末装置およびグループに属するメンバーが記録される。
【００３５】
基地局１は、選択した代表端末装置へ測定指示を送信する。図４に示す実施例では、端末装置２ｂおよび端末装置２ｅへそれぞれ測定指示が送信される。測定指示は、免許不要帯域の使用状況の測定を指示する。また、測定指示は、グループＩＤおよび代表端末情報を含むようにしてもよい。この場合、端末装置２ｂへ送信される測定指示は「グループＩＤ：１」および「代表端末：２ｂ」を含み、端末装置２ｅへ送信される測定指示は「グループＩＤ：２」および「代表端末：２ｅ」を含む。なお、測定指示は、許可帯域を利用して基地局１から各代表端末装置へ伝送される。
【００３６】
代表端末装置（ここでは、端末装置２ｂ、２ｅ）は、測定指示を受信すると、免許不要帯域の使用状況を測定する。具体的には、代表端末装置は、免許不要帯域内の各サブバンドについて使用率を測定する。
【００３７】
図６は、サブバンドの使用率の測定方法の一例を示す。この実施例では、代表端末装置は、免許不要帯域内の各サブバンドについて複数回のキャリアセンシングを行う。例えば、図２に示すサブバンドＳＢ１の使用率を測定するときには、代表端末装置は、定期的に、周波数ｆ１の受信電波強度を検知する。そして、周波数ｆ１の受信電波強度が所定の閾値以上であるときは、サブバンドＳＢ１は他の端末装置２によって使用されていると判定される。一方、周波数ｆ１の受信電波強度が所定の閾値よりも低いときには、サブバンドＳＢ１は未使用であると判定される。図６に示す例では、時刻Ｔ０、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ６、Ｔ７、Ｔ９において使用中（Busy）と判定され、時刻Ｔ１、Ｔ２、Ｔ５、Ｔ８において未使用（Free）と判定されている。この場合、代表端末装置は、サブバンドＳＢ１の使用率が６０パーセントであることを検出する。
【００３８】
代表端末装置は、同様の方法で、免許不要帯域内の各サブバンドについて使用率を測定する。そして、代表端末装置は、測定結果を基地局１へ送信する。このとき、代表端末装置は、測定結果と共に、グループＩＤもあわせて基地局１へ送信する。測定結果は、許可帯域を利用して代表端末装置から基地局１へ伝送される。
【００３９】
基地局１は、代表端末装置から受信する測定結果に基づいて、サブバンド管理テーブルを作成する。サブバンド管理テーブルは、図５（ｂ）に示すように、グループ毎に作成される。また、サブバンド管理テーブルには、代表端末装置により測定された各サブバンドの使用率が記録される。
【００４０】
基地局１は、Ｄ２Ｄペアを特定し、その特定したＤ２Ｄペアに対して割り当てるサブバンドを決定する。Ｄ２Ｄペアは、Ｄ２Ｄ通信を行う１組の端末装置２により構成される。基地局１は、例えば、端末装置２からの要求に応じてＤ２Ｄペアを特定してもよい。ただし、Ｄ２Ｄペアは、グループ内で構成されることが好ましい。また、Ｄ２Ｄペアに対して割り当てるサブバンドは、各サブバンドの使用率に基づいて決定される。例えば、基地局１は、サブバンド管理テーブルを参照し、最も使用率の低いサブバンドを特定したＤ２Ｄペアに割り当てる。図５（ｂ）に示す例において、グループ１の中のＤ２Ｄペアに対してサブバンドを割り当てるときは、基地局１は、サブバンドＢＳ３を選択する。ただし、基地局１は、他のポリシに基づいてサブバンドを選択してもよい。例えば、基地局１は、使用率が所定の閾値よりも低いサブバンドの中から任意の１つを選択してもよい。
【００４１】
この後、基地局１は、特定したＤ２Ｄペアを構成する端末装置２に対して、帯域選択情報およびサブバンド情報を送信する。帯域選択情報は、免許不要帯域が使用可能であるか否かを表す。上述のようにして免許不要帯域においてサブバンドが選択されたときは、免許不要帯域が使用可能であることを表す帯域選択信号が端末装置２へ送信される。サブバンド情報は、Ｄ２Ｄペアが使用するサブバンドを指示する情報を含む。図４に示す例では、グループ１において端末装置２ａ、２ｂから構成されるＤ２Ｄペアが特定され、また、グループ２において端末装置２ｅ、２ｇから構成されるＤ２Ｄペアが特定されている。この場合、基地局１は、端末装置２ａ、２ｂ間のＤ２Ｄ通信で使用するサブバンドを指示するサブバンド情報を端末装置２ａ、２ｂへ送信する。また、基地局１は、端末装置２ｅ、２ｇ間のＤ２Ｄ通信で使用するサブバンドを指示するサブバンド情報を端末装置２ｅ、２ｇへ送信する。
【００４２】
端末装置２は、基地局１からサブバンド情報を受信すると、そのサブバンド情報により指示された免許不要帯域内のサブバンドを利用してＤ２Ｄ通信を開始する。ただし、各端末装置２は、Ｄ２Ｄ通信を開始する前に、Listen Before Talk方式で、指定されたサブバンドの受信電波強度を検知するようにしてもよい。この場合、その受信電波強度が所定の閾値よりも低ければ、免許不要帯域を使用するＤ２Ｄ通信が開始される。
【００４３】
なお、免許不要帯域内のすべてのサブバンドの使用率が閾値よりも高いときは、基地局１は、免許不要帯域を使用することなく、許可帯域を利用してＤ２Ｄ通信を提供することを決定してもよい。この場合、基地局１は、免許不要帯域を使用できないことを表す帯域選択情報、および許可帯域内で使用すべきサブバンドを指定する情報を対応する端末装置２へ送信する。そうすると、端末装置２は、許可帯域内で指定されたサブバンドを利用してＤ２Ｄ通信を行う。
【００４４】
このように、第１の実施形態では、代表端末装置のみが免許不要帯域の使用状況を測定する。したがって、図３に示す方法と比較して、第１の実施形態の方法によれば、免許不要帯域を使用するＤ２Ｄ通信を開始するためのシーケンスにおいて、各端末装置（代表端末装置を除く）の消費電力が削減される。また、基地局１と各端末装置２との間のオーバヘッドが少なくなる。
【００４５】
図７は、第１の実施形態による効果を説明する図である。なお、図７において、破線矢印は測定指示の伝送を表し、実線矢印は測定結果の伝送を表す。
【００４６】
図３に示すシーケンスで免許不要帯域を使用するＤ２Ｄ通信を開始する場合、図７（ａ）に示すように、基地局１は各端末装置２へ測定指示を送信する。そうすると、各端末装置２はそれぞれ免許不要帯域の使用状況を測定し、その測定結果を基地局１へ送信する。
【００４７】
一方、第１の実施形態のシーケンスで免許不要帯域を使用するＤ２Ｄ通信を開始する場合は、図７（ｂ）に示すように、基地局１は、グループ毎に選択されている代表端末装置のみに測定指示を送信する。そして、代表端末装置のみが免許不要帯域の使用状況を測定し、その測定結果を基地局１へ送信する。したがって、第１の実施形態の無線通信システムにおいては、基地局１と各端末装置２との間のオーバヘッドが少なくなる。
【００４８】
なお、免許不要帯域の使用状況の測定において、端末装置２により検知される受信電波強度は、その端末装置２の位置によって異なる。例えば、図１に示す無線通信システムにおいて、端末装置２ａにより検知される受信電波強度と端末装置２ｂにより検知される受信電波強度とは同じではない。このため、基地局１のセル内のすべての端末装置２に対して精度よく免許不要帯域の使用状況を検出するためには、すべての端末装置２がそれぞれ測定を行うことが好ましい。
【００４９】
これに対して、第１の実施形態では、グループ毎に選択される代表端末装置が免許不要帯域の使用状況を測定する。ここで、各グループは、互いに近接している端末装置２により構成される。また、互いに近接している端末装置２により検知される受信電波強度は、ほぼ同じであることが期待される。例えば、図１に示す無線通信システムにおいて、互いに近接している端末装置２ａ〜２ｄにより検知される受信電波強度は、ほぼ同じであることが期待される。したがって、グループ毎に１つの端末装置（即ち、代表端末装置）が測定を行うことにより、グループ内の各端末装置に対して精度のよい測定結果が得られる。そして、基地局１は、この精度のよい測定結果を参照すれば、他の端末装置により使用されている確率の低いサブバンド（すなわち、新たなＤ２Ｄリンクを確実に設定できるサブバンド）を適切に選択してＤ２Ｄペアに提供することができる。したがって、第１の実施形態の方法によれば、グループ毎に代表端末装置が免許不要帯域の使用状況の測定を行うことにより、基地局１は、グループ内のＤ２Ｄペアに対して使用可能なサブバンドを適切に割り当てることができる。
【００５０】
図８は、第１の実施形態において使用される基地局の構成の一例を示す。基地局１は、図８に示すように、ＲＦ受信器１１、ＣＰ除去部１２、ＦＦＴ回路１３、チャネル分離器１４、データ信号復調器１５、チャネルデコーダ１６、制御信号復調器１７、チャネルデコーダ１８、位置管理部１９、グループ管理部２０、代表ＤＵＥ選択部２１、Ｕバンド管理部２２、サブバンド割当部２３、制御信号生成器２４、ＩＦＦＴ回路２５、ＣＰ付加部２６、ＲＦ送信器２７を有する。なお、基地局１は、他の機能を有していてもよい。例えば、基地局１は、図示しないが、端末装置２へデータ信号を送信するための機能を有している。
【００５１】
ＲＦ受信器１１は、端末装置２から送信されるセルラ信号を受信する。ＣＰ除去部１２は、受信セルラ信号からサイクリックプレフィックス（ＣＰ：Cyclic Prefix）を除去する。ＦＦＴ回路１３は、受信信号に対して高速フーリエ変換を実行して周波数領域信号を生成する。チャネル分離器１４は、周波数領域において受信信号をデータ信号および制御信号に分離する。
【００５２】
データ信号復調器１５は、受信したデータ信号を復調してデータを再生する。チャネルデコーダ１６は、再生データを復号する。制御信号復調器１７は、受信した制御信号を復調する。チャネルデコーダ１８は、復調された制御信号を復号して制御情報を再生する。制御情報は、各端末装置２の位置を表す位置情報を含む。また、制御情報は、代表端末装置による免許不要帯域の使用状況についての測定結果を表す測定結果情報を含む。
【００５３】
位置管理部１９は、各端末装置２から受信する位置情報に基づいて各端末装置２の位置を管理する。グループ管理部２０は、各端末装置２の位置に基づいて、セル内の端末装置２をグループ化する。代表ＤＵＥ選択部２１は、グループ毎に代表端末装置を選択する。代表端末装置は、例えば、各端末装置２の位置または各端末装置２のバッテリ残量に基づいて選択される。そして、代表ＤＵＥ選択部２１は、免許不要帯域の使用状況の測定を指示する測定指示を生成する。測定指示の宛先は、代表端末装置である。なお、図５（ａ）に示すグループ管理テーブルは、グループ管理部２０および代表ＤＵＥ選択部２１により作成される。
【００５４】
Ｕバンド管理部２２は、代表端末装置から受信する測定結果情報に基づいて、免許不要帯域内の各サブバンドの使用率を管理する。各サブバンドの使用率は、グループ毎に管理されることが好ましい。なお、図５（ｂ）に示すサブバンド管理テーブルは、Ｕバンド管理部２２によって作成される。サブバンド割当部２３は、サブバンド管理テーブルを参照して、Ｄ２Ｄ通信を要求する端末装置２に対して免許不要帯域内の使用可能なサブバンドを割り当てる。このとき、サブバンド割当部２３は、例えば、最も使用率の低いサブバンドをＤ２Ｄペアに割り当てる。或いは、サブバンド割当部２３は、使用率が所定の閾値よりも低い複数のサブバンドの中からランダムに選択される１つのサブバンドをＤ２Ｄペアに割り当てるようにしてもよい。そして、サブバンド割当部２３は、Ｄ２Ｄペアが使用すべき免許不要帯域内のサブバンドを指定するサブバンド情報を生成する。
【００５５】
制御信号生成器２４は、例えばＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）を利用して、制御信号を端末装置２へ送信する。代表ＤＵＥ選択部２１により生成される測定指示およびサブバンド割当部２３により生成されるサブバンド情報は、制御信号生成器２４により端末装置２へ送信される。
【００５６】
ＩＦＦＴ回路２５は、制御信号および不図示のデータ信号に対して逆高速フーリエ変換を実行して時間領域信号を生成する。ＣＰ付加部２６は、ＩＦＦＴ回路２５から出力される時間領域信号にサイクリックプレフィックスを付加する。そして、ＲＦ送信器２７は、アンテナを介してセルラ信号を送信する。
【００５７】
図９は、第１の実施形態において使用される端末装置の構成の一例を示す。端末装置２は、上述したように、セルラ通信およびＤ２Ｄ通信をサポートする。尚、端末装置２は、図９に示していない他の機能を有していてもよい。
【００５８】
端末装置２は、セルラ通信をサポートするために、データトラヒック処理部３１、チャネルエンコーダ３２、制御トラヒック処理部３３、チャネルエンコーダ３４、チャネルマルチプレクサ３５、ＩＦＦＴ回路３６、ＣＰ付加部３７、ＲＦ送信器３８、ＲＦ受信器３９、Ｌバンド復調器４０、チャネル復調器４１、Ｕバンド復調器４２、使用率測定部４３を有する。
【００５９】
データトラヒック処理部３１は、セルラ通信で送信するデータトラヒックを生成する。なお、後述する位置計算器５３により位置情報が生成されたときは、データトラヒック処理部３１は、その位置情報をデータトラヒック内に設定する。また、後述するディスカバリ信号検出器５１によりディスカバリ結果が生成されたときは、データトラヒック処理部３１は、そのディスカバリ結果をデータトラヒック内に設定する。チャネルエンコーダ３２は、データトラヒック処理部３１から出力されるデータトラヒックを符号化する。
【００６０】
制御トラヒック処理部３３は、セルラ通信で送信する制御トラヒックを生成する。尚、後述する使用率測定部４３により測定結果が与えられたときは、制御トラヒック処理部３３は、その測定結果を制御トラヒック内に設定する。チャネルエンコーダ３４は、制御トラヒック処理部３３から出力される制御トラヒックを符号化する。
【００６１】
チャネルマルチプレクサ３５は、データチャネルおよび制御チャネルを多重化する。ＩＦＦＴ回路３６は、チャネルマルチプレクサ３５の出力信号に対して逆高速フーリエ変換を実行して時間領域信号を生成する。ＣＰ付加部３７は、ＩＦＦＴ回路３６から出力される時間領域信号にサイクリックプレフィックスを付加する。そして、ＲＦ送信器３８は、アンテナを介してセルラ信号を送信する。なお、ＲＦ送信器３８は、許可帯域の信号および免許不要帯域の信号を送信できる。
【００６２】
ＲＦ受信器３９は、基地局１から送信されるセルラ信号を受信する。なお、ＲＦ受信器３９は、許可帯域の信号および免許不要帯域の信号を受信できる。許可帯域の受信セルラ信号はＬバンド復調器４０に導かれ、免許不要帯域の受信信号はＵバンド復調器４２に導かれる。Ｌバンド復調器４０は、許可帯域の受信セルラ信号を復調する。そして、チャネル復調器４１は、Ｌバンド復調器４０により得られる許可帯域のセルラ信号において、ＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared Channel）およびＰＤＣＣＨを復調する。
【００６３】
チャネル復調器４１は、基地局１から送信される測定指示を取得したときは、その測定指示を使用率測定部４３に与える。また、チャネル復調器４１は、基地局１から送信される帯域選択情報を取得したときは、その帯域選択情報を後述するＬバンド／Ｕバンドスイッチ４４に与える。更に、チャネル復調器４１は、基地局１から送信されるサブバンド情報を取得したときは、そのサブバンド情報を後述するＤ２Ｄスケジューラ４５に与える。
【００６４】
Ｕバンド復調器４２は、免許不要帯域の受信信号を復調する。使用率測定部４３は、チャネル復調器４１から測定指示が与えられたときに、免許不要帯域の使用状況を測定する。具体的には、使用率測定部４３は、免許不要帯域内の各サブバンドの受信電波強度を定期的に検知することにより、各サブバンドの使用率を測定する。この測定結果は、上述したように、制御トラヒック処理部３３に渡される。なお、測定指示は、すべての端末装置２に与えられるのではなく、代表端末装置に与えられる。よって、代表端末装置として選択された端末装置２においてのみ、免許不要帯域の使用状況が測定される。
【００６５】
端末装置２は、Ｄ２Ｄ通信をサポートするために、Ｌバンド／Ｕバンドスイッチ４４、Ｄ２Ｄスケジューラ４５、Ｄ２Ｄデータ生成器４６、ディスカバリ信号生成器４７、ＲＦ送信器４８、ＲＦ受信器４９、データ信号復調器５０、ディスカバリ信号検出器５１を有する。
【００６６】
Ｌバンド／Ｕバンドスイッチ４４は、基地局１から送信される帯域選択情報に基づいてＤ２Ｄ通信を行う帯域（許可帯域または免許不要帯域）を選択する。Ｄ２Ｄスケジューラ４５は、無線通信システムにより提供されるリソースまたは予め用意されているリソースの中から、Ｄ２Ｄ通信のために使用するリソースを決定することができる。例えば、基地局１からサブバンド情報を受信したときは、Ｄ２Ｄスケジューラ４５は、そのサブバンド情報により指定されるサブバンドでＤ２Ｄ信号が送信されるように、Ｄ２Ｄデータ生成器４６及び／又はＲＦ送信器４８を制御する。なお、Ｄ２Ｄスケジューラ４５は、指定されるサブバンドでＤ２Ｄ信号を受信するように、ＲＦ受信器４９及び／又はデータ信号復調器５０を制御してもよい。
【００６７】
Ｄ２Ｄデータ生成器４６は、Ｄ２Ｄスケジューラ４５からの制御に従って、Ｄ２Ｄ通信の送信データを生成する。ディスカバリ信号生成器４７は、上述したディスカバリ信号を生成する。ディスカバリ信号は、自装置の識別情報を伝送する。ＲＦ送信器４８は、アンテナを介してＤ２Ｄ信号（Ｄ２Ｄデータ信号、ディスカバリ信号を含む）を送信する。なお、ＲＦ送信器４８は、許可帯域のＤ２Ｄ信号および免許不要帯域のＤ２Ｄ信号を送信できる。
【００６８】
ＲＦ受信器４９は、他の端末装置２から送信されるＤ２Ｄ信号（Ｄ２Ｄデータ信号、ディスカバリ信号を含む）を受信する。なお、ＲＦ受信器４９は、許可帯域のＤ２Ｄ信号および免許不要帯域のＤ２Ｄ信号を受信できる。データ信号復調器５０は、受信したＤ２Ｄデータ信号を復調してＤ２Ｄデータを再生する。
【００６９】
ディスカバリ信号検出器５１は、他の端末装置２から送信されるＤ２Ｄ信号からディスカバリ信号を検出する。そして、ディスカバリ信号検出器５１は、ディスカバリ信号の送信元の端末装置の識別情報を含むディスカバリ結果を生成する。ディスカバリ結果は、上述したように、データトラヒック処理部３１に渡される。
【００７０】
端末装置２は、さらにＧＰＳ受信器５２および位置計算器５３を有する。ＧＰＳ受信器５２は、ＧＰＳ信号を受信する。位置計算器５３は、ＧＰＳ受信器５２により受信されたＧＰＳ信号に基づいて、端末装置２の位置を計算する。端末装置２の位置を表す位置情報は、上述したように、データトラヒック処理部３１に渡される。
【００７１】
このように、第１の実施形態の無線通信システムにおいては、免許不要帯域の使用状況の測定は、すべての端末装置２によりそれぞれ行われるのではなく、グループ毎に選択される代表端末装置のみにより行われる。そして、この測定結果に基づいて免許不要帯域内で使用可能なサブバンドが決定され、そのサブバンドでＤ２Ｄ通信が行われる。したがって、免許不要帯域の使用状況の測定を行う端末装置２の数が少なく、また、基地局１と端末装置２との間のオーバヘッドも少ない。なお、代表端末装置は、互いに近接している端末装置２のグループの中で選択される。よって、免許不要帯域の使用状況の測定の誤差は小さい。
【００７２】
＜第２の実施形態＞
第１の実施形態では、各端末装置２の位置情報に基づいて端末装置２がグループ化されて、グループ毎に代表端末装置が選択される。ただし、本発明は、この方法に限定されるものではない。すなわち、端末装置２は、他の方法でグループ化されてもよい。第２の実施形態の無線通信システムでは、端末装置２どうしの間で行われるディスカバリの結果に基づいて端末装置２がグループ化される。
【００７３】
各端末装置２は、ディスカバリ信号をブロードキャストする。ディスカバリ信号は、上述したように、ディスカバリ信号を生成した端末装置の存在を他の端末装置へ通知するために使用される。したがって、ディスカバリ信号は、ディスカバリ信号の送信元端末装置の識別情報を含むメッセージを伝送する。例えば、端末装置２ｉから送信されるディスカバリ信号は「端末ＩＤ：２ｉ」を伝送する。
【００７４】
ディスカバリ信号を受信した端末装置２は、ディスカバリ結果として、そのディスカバリ信号の送信元端末装置の識別情報を基地局１へ送信する。例えば、図１に示す無線通信システムにおいて、端末装置２ａは、端末装置２ｂ、２ｃ、２ｄからそれぞれディスカバリ信号を受信したものとする。この場合、以下の記載では、端末装置２ａから基地局１へ送信されるディスカバリ結果を下記のように表記するものとする。
端末装置２ａ：２ｂ、２ｃ、２ｄ
【００７５】
この実施例では、基地局１は、基地局２ａ〜２ｈから下記のディスカバリ結果を受信するものとする。
端末装置２ａ：２ｂ、２ｃ、２ｄ
端末装置２ｂ：２ａ、２ｃ、２ｄ
端末装置２ｃ：２ａ、２ｂ、２ｄ
端末装置２ｄ：２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｅ
端末装置２ｅ：２ｄ、２ｆ、２ｇ、２ｈ
端末装置２ｆ：２ｅ、２ｇ、２ｈ
端末装置２ｇ：２ｅ、２ｆ、２ｈ
端末装置２ｈ：２ｅ、２ｆ、２ｇ
【００７６】
基地局１は、ある複数の端末装置の中で、各端末装置が他のすべての端末装置からディスカバリ信号を受信している場合、それらの端末装置をグループ化する。例えば、端末装置２ａ〜２ｄに注目した場合、端末装置２ａは、他のすべての端末装置（２ｂ、２ｃ、２ｄ）からディスカバリ信号を受信し、端末装置２ｂは、他のすべての端末装置（２ａ、２ｃ、２ｄ）からディスカバリ信号を受信し、端末装置２ｃは、他のすべての端末装置（２ａ、２ｂ、２ｄ）からディスカバリ信号を受信し、端末装置２ｄは、他のすべての端末装置（２ａ、２ｂ、２ｃ）からディスカバリ信号を受信している。ここで、ある端末装置から送信されるディスカバリ信号が他の端末装置により検出される場合、それらの端末装置は互いに近接していると判定される。すなわち、上述のケースでは、端末装置２ａ〜２ｄは、互いに近接していると考えられる。よって、基地局１は、端末装置２ａ〜２ｄをグループ化する。同様に、端末装置２ｅ〜２ｈも基地局１によりグループ化される。
【００７７】
なお、上述の例では、端末装置２ｄは、端末装置２ａ〜２ｃに加えて、端末装置２ｅからもディスカバリ信号を受信している。すなわち、端末装置２ｄ、２ｅは、互いに近接していると考えられる。しかし、端末装置２ａ、２ｂ、２ｃは、端末装置２ｅからディスカバリ信号を受信していない。すなわち、端末装置２ｅは、端末装置２ａ、２ｂ、２ｃから離れた位置に存在していると考えられる。よって、この場合、端末装置２ｅは、端末装置２ａ〜２ｄから構成されるグループには属さない。
【００７８】
端末装置２が、ディスカバリ結果として、そのディスカバリ信号の送信元端末装置の識別情報を基地局１へ送信する際、受信したディスカバリ信号の強度に一定の閾値を設け、その閾値以上の強度で受信したディスカバリ信号の送信元端末装置の識別情報を基地局１へ送信するようにしてもよい。このようにすると、より精密にグループを特定できる。別の方法として、端末装置２が、ディスカバリ結果として、そのディスカバリ信号の送信元端末装置の識別情報を基地局１へ送信する際、受信したディスカバリ信号の強度に関する情報を含めるようにしてもよい。この場合、基地局１は信号強度も参考にしてグループを特定することができる。
【００７９】
図１０は、第２の実施形態の無線通信システムにおいて免許不要帯域を使用するＤ２Ｄ通信を開始するためのシーケンスの一例を示す。第２の実施形態では、端末装置２どうしの間で行われるディスカバリの結果が、各端末装置２から基地局１へ送信される。そうすると、基地局１は、各端末装置２から受信するディスカバリ結果に基づいて、端末装置２をグループ化する。以降の処理は、第１および第２の実施形態において実質的に同じなので説明を省略する。
【００８０】
なお、第２の実施形態では、図８に示す位置管理部１９およびグループ管理部２０は、各端末装置２から受信するディスカバリ結果に基づいて、端末装置２をグループ化する。また、端末装置２は、図９に示すＧＰＳ受信器５２および位置計算器５３を有していなくてもよい。
【００８１】
このように、第２の実施形態においては、ディスカバリ信号を利用して端末装置２のグループ化および代表端末装置の選択を行うことができる。すなわち、端末装置２がＧＰＳ受信器を有していない場合であっても、免許不要帯域を利用するＤ２Ｄ通信を開始するシーケンスを効率的に行うことができる。
【００８２】
＜第３の実施形態＞
第１および第２の実施形態では、複数の端末装置の中から基地局により選択された代表端末装置が免許不要帯域の使用状況を測定する。しかしながら、基地局のセル範囲の外でＤ２Ｄ通信を行いたいという要求がある。また、自然災害などに起因して基地局が動作できない環境においては、Ｄ２Ｄは有効な通信方式である。したがって、第３の実施形態においては、基地局の制御なしで、免許不要帯域を使用するＤ２Ｄ通信が設定される。
【００８３】
図１１は、第３の実施形態の無線通信システムにおいて免許不要帯域を使用するＤ２Ｄ通信を開始するためのシーケンスの一例を示す。尚、基地局１は、存在していてもよいし、存在していなくてもよい。いずれにしても、免許不要帯域内のサブバンドの割当は、基地局１の関与なしで実行される。
【００８４】
端末装置２は、第２の実施形態と同様に、それぞれディスカバリ信号をブロードキャストする。そして、ディスカバリの結果に基づいて端末装置のグループ化が行われ、グループ毎に代表端末装置が選択される。この場合、例えば、端末装置２は、それぞれディスカバリの結果をブロードキャストする。このとき、ディスカバリの結果と共にバッテリ残量を表す情報がブロードキャストされる。これにより、複数の端末装置２によるディスカバリの結果および各端末装置２のバッテリ残量を表す情報が、複数の端末装置２により共有される。したがって、端末装置２は、第２の実施形態と同様の方法で、端末装置２のグループ化を行うことができる。また、例えば、端末装置２は、グループ内の他の端末装置から受信したバッテリ残量を表す情報と自己のバッテリ残量とを比較する。そして、端末装置２は、自己のバッテリ残量がグループ内で最も多いか、或いは、自己のバッテリ残量の順位が所定の順位以上であれば、自分自身を代表端末装置として選択する。
【００８５】
尚、端末装置２は、各端末装置２の位置情報に基づいて端末装置のグループ化を行い、グループ毎に代表端末装置を選択してもよい。この場合、例えば、端末装置２は、それぞれ自分の位置情報をブロードキャストする。また、グループ化された複数の端末装置のうちで中心またはほぼ中心に位置している端末装置が代表端末装置として選択される。
【００８６】
代表端末装置は、グループ内の各端末装置２へグループＩＤおよび代表端末装置を識別する情報を送信する。また、代表端末装置は、免許不要帯域内の各サブバンドの使用率を測定する。さらに、代表端末装置は、各サブバンドの使用率の測定結果に基づいて、Ｄ２Ｄペアに割り当てるサブバンドを決定する。なお、第３の実施形態において代表端末装置がＤ２Ｄペアに割り当てるサブバンドを決定する方法は、第１または第２の実施形態において基地局１がＤ２Ｄペアに割り当てるサブバンドを決定する方法と実質的に同じである。すなわち、代表端末装置によりサブバンド情報が生成される。
【００８７】
この後、代表端末装置は、Ｄ２Ｄ通信を行う端末装置２に対してサブバンド情報を送信する。このサブバンド情報は、Ｄ２Ｄ通信を行う端末装置２が使用可能なサブバンドを指定する。これにより、免許不要帯域内の指定されたサブバンドを使用するＤ２Ｄ通信が開始される。
【００８８】
このように、第３の実施形態においては、基地局１のセルが存在しないエリアまたは基地局１が動作していないエリアであっても、免許不要帯域を利用するＤ２Ｄ通信を開始するシーケンスを効率的に行うことができる。
【００８９】
＜第４の実施形態＞
第４の実施形態は、基地局１とセルラ端末（ＣＵＥ：Cellular User Equipment）との通信に係わる。第４の実施形態では、基地局１とセルラ端末との間のダウンリンク通信またはアップリンク通信も、免許不要帯域を利用することができる。例えば、アップリンク通信において、セルラ端末は、基地局１へアップリンクデータを送信する前に、免許不要帯域の電波を検知する。ここで、所定のエリア内では、免許不要帯域の使用状況はほぼ一定である。よって、第１〜第３の実施形態と同様に、このエリア内のセルラ端末をグループ化することができる。グループ化が行われた後、基地局１は、グループＩＤおよび代表セルラ端末を識別する情報を、グループ内の各セルラ端末へ送信する。そうすると、代表セルラ端末は、このグループ内の各セルラ端末のために、免許不要帯域の使用率を測定する。代表セルラ端末は、免許不要帯域の使用率の測定結果を基地局１へ通知する。
【００９０】
基地局１は、免許不要帯域を利用してこのグループ内のセルラ端末と通信を行いたいときは、ＰＤＣＣＨを介してそのセルラ端末へ制御情報を送信する。この制御情報は、許可帯域を利用して伝送される。また、この制御情報は、先に測定された免許不要帯域の使用率に応じて決まるサブバンドの検知を指示する。よって、セルラ端末は、免許不要帯域を利用した通信を行うときに、免許不要帯域内のすべてのサブバンドのキャリア検知を行う必要はない。
【図１】
2016009480.tif 000003
【図２】
2016009480.tif 000004
【図３】
2016009480.tif 000005
【図４】
2016009480.tif 000006
【図５】
2016009480.tif 000007
【図６】
2016009480.tif 000008
【図７】
2016009480.tif 000009
【図８】
2016009480.tif 000010
【図９】
2016009480.tif 000011
【図１０】
2016009480.tif 000012
【図１１】
2016009480.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成28年11月24日(2016.11.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め指定されている許可帯域を使用して無線通信サービスを提供する無線通信システムであって、
Ｄ２Ｄ（device to device）通信をサポートする複数の端末装置と、
前記複数の端末装置を制御する基地局と、を有し、
前記基地局は、前記複数の端末装置から受信する情報に基づいて前記複数の端末装置の中から１つあるいは少数の端末装置を選択し、前記許可帯域と異なる免許不要帯域の使用状況の測定を指示する測定指示を前記選択された端末装置へ送信し、
前記選択された端末装置は、前記測定指示に基づいて前記免許不要帯域内の各サブバンドについて使用状況を測定し、その測定結果を前記基地局へ送信し、
前記基地局は、前記選択された端末装置から受信した測定結果に基づいて、前記免許不要帯域においてＤ２Ｄ通信のために使用可能なサブバンドを決定し、前記決定したサブバンドを表すサブバンド情報をＤ２Ｄ通信を行う端末装置へ送信する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記複数の端末装置は、それぞれ自装置の位置を表す位置情報を前記基地局へ送信し、
前記基地局は、前記複数の端末装置から受信する位置情報に基づいて互いに近接している複数の端末装置が属するグループを生成し、そのグループに属する端末装置の中から前記測定を行う端末装置を選択する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記基地局は、前記複数の端末装置から受信する位置情報に基づいて、前記グループに属する複数の端末装置のほぼ中央に位置している端末装置を前記測定を行う端末装置として選択する
ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記複数の端末装置は、それぞれ端末装置の存在を表すディスカバリ信号を送信し、
前記複数の端末装置は、それぞれ他の端末装置から送信されるディスカバリ信号の受信状況を表すディスカバリ結果情報を前記基地局へ送信し、
前記基地局は、前記複数の端末装置から受信するディスカバリ結果情報に基づいて互いに近接している複数の端末装置が属するグループを生成し、そのグループに属する端末装置の中から前記測定を行う端末装置を選択する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記複数の端末装置は、それぞれ自装置のバッテリ残量を表す情報を前記基地局へ送信し、
前記基地局は、前記グループに属する端末装置の中でバッテリ残量の多い端末装置を前記測定を行う端末装置として選択する
ことを特徴とする請求項２または４に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記選択された端末装置は、前記免許不要帯域内の各サブバンドについて複数回のキャリアセンシングを行うことにより各サブバンドの使用率を測定し、その測定結果を前記基地局へ送信する
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の無線通信システム。
【請求項７】
Ｄ２Ｄ（device to device）通信をサポートする複数の端末装置を含み、予め指定されている許可帯域を使用して無線通信サービスを提供する無線通信システムであって、
互いに近接している複数の端末装置が属するグループの中から１つあるいは少数の端末装置が選択され、
前記選択された端末装置は、前記許可帯域と異なる免許不要帯域内の各サブバンドについて使用状況を測定し、
前記選択された端末装置は、前記測定結果に基づいて前記免許不要帯域においてＤ２Ｄ通信のために使用可能なサブバンドを決定し、前記決定したサブバンドを表すサブバンド情報をＤ２Ｄ通信を行う他の端末装置へ送信する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項８】
Ｄ２Ｄ（device to device）通信をサポートする複数の端末装置を含み、予め指定されている許可帯域を使用して無線通信サービスを提供する無線通信システムにおいて使用される基地局であって、
前記複数の端末装置から受信する情報に基づいて前記複数の端末装置の中から１つあるいは少数の端末装置を選択し、前記許可帯域と異なる免許不要帯域の使用状況の測定を指示する測定指示を前記選択された端末装置へ送信する端末選択部と、
前記選択された端末装置により測定された前記免許不要帯域内の各サブバンドについて使用状況に基づいて、前記免許不要帯域においてＤ２Ｄ通信のために使用可能なサブバンドを決定し、前記決定したサブバンドを表すサブバンド情報をＤ２Ｄ通信を行う端末装置へ送信するサブバンド割当部と、
を有する基地局。
【請求項９】
Ｄ２Ｄ（device to device）通信をサポートする複数の端末装置を含み、予め指定されている許可帯域を使用して無線通信サービスを提供する無線通信システムにおいて使用される端末装置であって、
互いに近接している複数の端末装置の中から、基地局により前記許可帯域と異なる免許不要帯域の使用状況の測定を行う代表端末装置として選択されたときに、前記免許不要帯域内の各サブバンドについて使用状況を測定する測定部と、
前記測定部による測定結果を前記基地局へ送信する送信部と、
を有する端末装置。
【請求項１０】
Ｄ２Ｄ（device to device）通信をサポートする複数の端末装置を含み、予め指定されている許可帯域を使用して無線通信サービスを提供する無線通信システムにおいて基地局により行われる無線通信制御方法であって、
前記複数の端末装置から受信する情報に基づいて前記複数の端末装置の中から１つあるいは少数の端末装置を選択し、
前記許可帯域と異なる免許不要帯域の使用状況の測定を指示する測定指示を前記選択された端末装置へ送信し、
前記選択された端末装置により測定された前記免許不要帯域内の各サブバンドについて使用状況に基づいて、前記免許不要帯域においてＤ２Ｄ通信のために使用可能なサブバンドを決定し、
前記決定したサブバンドを表すサブバンド情報をＤ２Ｄ通信を行う端末装置へ送信する
ことを特徴とする無線通信制御方法。
【請求項１１】
Ｄ２Ｄ（device to device）通信をサポートする複数の端末装置を含み、予め指定されている許可帯域を使用して無線通信サービスを提供する無線通信システムにおいて端末装置により行われる無線通信制御方法であって、
互いに近接している複数の端末装置の中から、基地局により前記許可帯域と異なる免許不要帯域の使用状況の測定を行う代表端末装置として選択されたときに、前記免許不要帯域内の各サブバンドについて使用状況を測定し、
前記測定結果を前記基地局へ送信する
ことを特徴とする無線通信制御方法。
【国際調査報告】
2016009480.tif 000014
2016009480.tif 000015