(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する。第１のＤ２Ｄリンクを介して第２の端末装置と通信する第１の端末装置は、第２のＤ２Ｄリンクを介して第４の端末装置と通信する第３の端末装置から送信される第３の端末装置の識別情報を受信する。第１の端末装置は、第３の端末装置から受信した第３の端末装置の識別情報を基地局へ送信する。基地局は、第１のＤ２Ｄリンクのリソースと第２のＤ２Ｄリンクのリソースとが互いに異なるように、第１のＤ２Ｄリンクのリソースまたは第２のＤ２Ｄリンクのリソースの少なくとも一方を制御する。
2016001970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
第１のＤ２Ｄリンクを介して第２の端末装置と通信する第１の端末装置は、第２のＤ２Ｄリンクを介して第４の端末装置と通信する第３の端末装置から送信される前記第３の端末装置の識別情報を受信し、
前記第１の端末装置は、前記第３の端末装置から受信した前記第３の端末装置の識別情報を前記基地局へ送信し、
前記基地局は、前記第１のＤ２Ｄリンクのリソースと前記第２のＤ２Ｄリンクのリソースとが互いに異なるように、前記第１のＤ２Ｄリンクのリソースまたは前記第２のＤ２Ｄリンクのリソースの少なくとも一方を制御する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記第１のＤ２Ｄリンクのリソースと前記第２のＤ２Ｄリンクのリソースとが互いに同じであるときは、前記基地局は、前記第２のＤ２Ｄリンクのリソースを変更する
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、前記第１のＤ２Ｄリンクおよび前記第２のＤ２Ｄリンクに対して異なる周波数帯を割り当てる
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４】
前記基地局は、前記第１のＤ２Ｄリンクおよび前記第２のＤ２Ｄリンクに対して異なるタイムスロットを割り当てる
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】
前記第３の端末装置は、前記第３の端末装置の識別情報を伝送するディスカバリ信号を送信し、
前記第１の端末装置は、前記第３の端末装置から送信されるディスカバリ信号を受信して、前記第１の端末装置から前記第３の端末装置に与える可能性のある干渉電力を計算し、前記干渉電力が予め決められた閾値よりも大きいときに、前記第３の端末装置の識別情報を前記基地局へ送信する
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６】
前記第１の端末装置は、前記第１の端末装置が前記第１のＤ２Ｄリンクを介して前記第２の端末装置へデータ信号を送信するための送信電力、および前記ディスカバリ信号の送信電力と前記ディスカバリ信号の受信電力との差分を表すパス損失に基づいて前記干渉電力を計算する
ことを特徴とする請求項５に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記複数の端末装置は、複数のクラスタにグループ化され、
前記複数のクラスタのそれぞれに対して前記閾値が決められている
ことを特徴とする請求項５に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記基地局は、送信電力制御の実行を指示する電力制御指示を前記第１の端末装置へ送信し、
前記第１の端末装置は、前記電力制御指示を受信すると、前記第１のＤ２Ｄリンクの送信電力を小さくする
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９】
前記基地局は、送信電力制御の実行を指示する電力制御指示を前記第１の端末装置へ送信し、
前記第１の端末装置は、前記電力制御指示を受信すると、前記干渉電力が前記閾値よりも小さくなるように前記第１のＤ２Ｄリンクの送信電力を小さくする
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１０】
Ｄ２Ｄ（device to device）通信をサポートする複数の端末装置を含む無線通信システムであって、
第１のＤ２Ｄリンクを介して第２の端末装置と通信する第１の端末装置は、第２のＤ２Ｄリンクを介して第４の端末装置と通信する第３の端末装置から送信される前記第３の端末装置の識別情報を受信し、
前記第１の端末装置は、前記第３の端末装置から受信した前記第３の端末装置の識別情報および前記第１のＤ２Ｄリンクのリソースを表すリソース情報をブロードキャストし、
前記第３の端末装置は、前記第１の端末装置から前記第３の端末装置の識別情報および前記リソース情報を受信すると、前記リソース情報により表される前記第１のＤ２Ｄリンクのリソースと異なるリソースを前記第２のＤ２Ｄリンクに割り当てる
ことを特徴とする無線通信システム。
【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む無線通信システムにおいて使用される基地局であって、
前記無線通信システム内のＤ２Ｄリンクに対して割り当てられているリソースを管理するリソース管理部と、
第１のＤ２Ｄリンクを介して第２の端末装置と通信する第１の端末装置によって、第２のＤ２Ｄリンクを介して第４の端末装置と通信する第３の端末装置から送信される前記第３の端末装置の識別情報が受信され、且つ、前記基地局が前記第１の端末装置から前記第３の端末装置の識別情報を受信したときに、前記第１のＤ２Ｄリンクのリソースと前記第２のＤ２Ｄリンクのリソースとが互いに異なるように、前記第１のＤ２Ｄリンクのリソースまたは前記第２のＤ２Ｄリンクのリソースの少なくとも一方を制御するリソース制御部と、
を有することを特徴とする基地局。
【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む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、
第１のＤ２Ｄリンクを介して相手端末装置と通信するＤ２Ｄ通信回路と、
第２のＤ２Ｄリンクを介して第２の端末装置と通信する第１の端末装置から送信される前記第１の端末装置の識別情報を検出する検出器と、
前記検出器により検出された前記第１の端末装置の識別情報を基地局へ送信するセルラ通信回路と、
前記基地局において生成されたリソース割当情報を受信し、前記リソース割当情報に従って前記第１のＤ２Ｄリンクのリソースを制御するリソース制御部と、
を有することを特徴とする端末装置。
【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む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、
第１のＤ２Ｄリンクを介して相手端末装置と通信するＤ２Ｄ通信回路と、
第２のＤ２Ｄリンクを介して第２の端末装置と通信する第１の端末装置から送信される前記第１の端末装置の識別情報を検出する検出器と、
前記検出器により検出された前記第１の端末装置の識別情報および前記第１のＤ２Ｄリンクのリソースを表すリソース情報をブロードキャストする送信器と、
自装置を識別する識別情報および第３の端末装置により使用されている第３のＤ２Ｄリンクのリソースを表すリソース情報を前記第３の端末装置から受信すると、前記第３のＤ２Ｄリンクのリソースと異なるリソースを前記第１のＤ２Ｄリンクに割り当てるリソース制御部と、
を有することを特徴とする端末装置。
【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む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、
第１のＤ２Ｄリンクを介して第２の端末装置と通信する第１の端末装置によって、第２のＤ２Ｄリンクを介して第４の端末装置と通信する第３の端末装置から送信される前記第３の端末装置の識別情報が受信されたときに、前記第１の端末装置から前記第３の端末装置の識別情報を受信し、
前記第１のＤ２Ｄリンクのリソースと前記第２のＤ２Ｄリンクのリソースとが互いに異なるように、前記第１のＤ２Ｄリンクのリソースまたは前記第２のＤ２Ｄリンクのリソースの少なくとも一方を制御する
ことを特徴とする無線通信制御方法。
【請求項１５】
前記第１の端末装置は、前記第３の端末装置から送信されるディスカバリ信号を受信して、前記第１の端末装置から前記第３の端末装置に与える可能性のある干渉電力を計算し、
前記干渉電力が予め決められた閾値よりも大きいときに、前記第３の端末装置の識別情報を前記基地局へ送信する
ことを特徴とする請求項１４に記載の無線通信制御方法。
【請求項１６】
Ｄ２Ｄ（device to device）通信をサポートする複数の端末装置を含む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、
第１のＤ２Ｄリンクを介して相手端末装置とＤ２Ｄ通信を開始する前に、第２のＤ２Ｄリンクを介して第２の端末装置と通信する第１の端末装置から送信される前記第１の端末装置の識別情報を検出し、
前記検出器により検出された前記第１の端末装置の識別情報を基地局へ送信し、
前記基地局において生成されたリソース割当情報を受信し、前記リソース割当情報に従って前記第１のＤ２Ｄリンクのリソースを制御する
ことを特徴とする無線通信制御方法。
【請求項１７】
Ｄ２Ｄ（device to device）通信をサポートする複数の端末装置を含む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、
第１のＤ２Ｄリンクを介して相手端末装置とＤ２Ｄ通信を開始する前に、第２のＤ２Ｄリンクを介して第２の端末装置と通信する第１の端末装置から送信される前記第１の端末装置の識別情報を検出し、
前記検出器により検出された前記第１の端末装置の識別情報および前記第１のＤ２Ｄリンクのリソースを表すリソース情報をブロードキャストし、
自装置を識別する識別情報および第３の端末装置により使用されている第３のＤ２Ｄリンクのリソースを表すリソース情報を前記第３の端末装置から受信すると、前記第３のＤ２Ｄリンクのリソースと異なるリソースを前記第１のＤ２Ｄリンクに割り当てる
ことを特徴とする端末装置。
【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通信を行うことは可能なので、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通信を行うことは可能なので、Ｄ２Ｄ通信は、ユーザのセキュリティの向上にも寄与し得る。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（例えば、周波数）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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＷＯ２０１４／０５０５５７
【非特許文献】
【０００６】
【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】
【０００７】
上述したように、Ｄ２Ｄ通信においては、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、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きは、それらのＤ２Ｄリンク間で干渉が発生するおそれがある。【０００８】
ところが、Ｄ２Ｄ通信は新しい技術であり、３ＧＰＰにおいてＤ２Ｄリンク間の干渉については未だ十分に考慮されていない。すなわち、Ｄ２Ｄリンク間の干渉を抑制する方法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。【０００９】
本発明の１つの側面に係わる目的は、Ｄ２Ｄ通信をサポートする無線通信システムにおいてＤ２Ｄリンク間の干渉を抑制する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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と、を有する。第１のＤ２Ｄリンクを介して第２の端末装置と通信する第１の端末装置は、第２のＤ２Ｄリンクを介して第４の端末装置と通信する第３の端末装置から送信される前記第３の端末装置の識別情報を受信する。前記第１の端末装置は、前記第３の端末装置から受信した前記第３の端末装置の識別情報を前記基地局へ送信する。前記基地局は、前記第１のＤ２Ｄリンクのリソースと前記第２のＤ２Ｄリンクのリソースとが互いに異なるように、前記第１のＤ２Ｄリンクのリソースまたは前記第２のＤ２Ｄリンクのリソースの少なくとも一方を制御する。
【発明の効果】
【００１１】
上述の態様によれば、Ｄ２Ｄ通信をサポートする無線通信システムにおいて、Ｄ２Ｄリンク間の干渉を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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】Ｄ２Ｄリンク間の干渉モデルを示す図である。
【図３】被害者となり得る端末装置の検出について説明する図である。
【図４】基地局によるＤ２Ｄ通信のリソース割当について説明する図である。
【図５】第１の実施形態によるＤ２Ｄ通信のリソース割当のシーケンスを示す図である。
【図６】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７】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８】第２の実施形態によるＤ２Ｄ通信のリソース割当のシーケンスを示す図である。
【図９】第２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１０】第３の実施形態による送信電力制御のシーケンスを示す図である。
【図１１】第３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１２】第３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。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜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〜２ｊ）を含む。
【００１４】
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。
【００１５】
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。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。
【００１６】
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。
【００１７】
図１に示す例では、端末装置２ａと端末装置２ｂとの間にＤ２ＤリンクＬabが設定されている。また、端末装置２ｃと端末装置２ｄとの間にはＤ２ＤリンクＬcdが設定されている。更に、端末装置２ｉと端末装置２ｊとの間にはＤ２ＤリンクＬijが設定されている。なお、端末装置２ｇは、基地局１を介して他の端末装置と通信を行っている。
【００１８】
上記構成の無線通信システムにおいて、基地局１は、端末装置２からのＤ２Ｄ通信の要求に応じて、Ｄ２Ｄリンクに対してリソースを割り当てることができる。例えば、基地局１は、端末装置２ａと端末装置２ｂとの間のＤ２Ｄ通信（即ち、Ｄ２ＤリンクＬab）に対して、１つのサブバンド周波数を与えることができる。
【００１９】
このとき、基地局１は、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できる。すなわち、リソースは、複数のＤ２Ｄリンクによって「再利用（reuse）」される。したがって、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。
【００２０】
ところが、互いに近接する複数のＤ２Ｄリンクに対して同じリソースが割り当てられると、それらのＤ２Ｄリンク間で干渉が発生するおそれがある。たとえば、端末装置２ａ〜２ｄは互いに近接した位置にいるので、Ｄ２ＤリンクＬabおよびＤ２ＤリンクＬcdは互いに近接している。この場合、もし、Ｄ２ＤリンクＬabおよびＤ２ＤリンクＬcdに対して同じリソースが割り当てられていると、これらの２つのＤ２Ｄリンク間で干渉が発生するおそれがある。
【００２１】
図２は、Ｄ２Ｄリンク間の干渉モデルを示す。図２に示す例では、端末装置２ａは、Ｄ２ＤリンクＬabを介して端末装置２ｂへデータを送信し、端末装置２ｃは、Ｄ２ＤリンクＬcdを介して端末装置２ｄへデータを送信する。また、Ｄ２ＤリンクＬabおよびＤ２ＤリンクＬcdには、同じリソース（例えば、同じ周波数）が割り当てられている。そして、端末装置２ａの送信信号が、Ｄ２ＤリンクＬcdを介して伝送される信号に対して影響を与えるものとする。この場合、端末装置２ａは「加害者（aggressor）」である。また、端末装置２ｃ、２ｄは、「被害者（victim）」である。
【００２２】
第１の実施形態の無線通信システムでは、被害者となり得る端末装置（又は、Ｄ２Ｄリンク）が検出される。そして、被害者となり得る端末装置が検出されると、基地局１は、Ｄ２Ｄ通信のためのリソース割当を変更する。一例としては、被害者となり得る端末装置間のＤ２Ｄリンクのリソースが変更される。図２に示す例では、Ｄ２ＤリンクＬabのリソースおよびＤ２ＤリンクＬcdのリソースが互いに異なるように、Ｄ２ＤリンクＬcdに対して割り当てられていたリソースが変更される。但し、基地局１は、Ｄ２ＤリンクＬcdに対して割り当てられていたリソースを変更する代わりに、Ｄ２ＤリンクＬabに対して割り当てるリソースを制御してもよい。
【００２３】
図３は、被害者となり得る端末装置の検出について説明する図である。この例では、端末装置２ｃと端末装置２ｄとの間に既にＤ２ＤリンクＬcdが設定されている。そして、端末装置２ａは、端末装置２ｂへデータを送信するＤ２Ｄ通信の開始を要求する。
【００２４】
この場合、端末装置２ａは、図３（ａ）に示すように、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、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２ａから送信されるディスカバリ信号は「端末ＩＤ：２ａ」を伝送する。なお、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２ａから送信されるディスカバリ信号は、端末装置２ａの近傍に位置している端末装置により受信される。この例では、端末装置２ｂ〜２ｄがぞれぞれ端末装置２ａから送信されるディスカバリ信号を受信する。この結果、端末装置２ｂ〜２ｄは、ぞれぞれ、端末装置２ａが存在すること検出する。
【００２６】
端末装置２ｂ〜２ｄも、図３（ｂ）に示すように、それぞれディスカバリ信号を送信する。このとき、各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んでいる。すなわち、端末装置２ｂから送信されるディスカバリ信号は「端末ＩＤ：２ｂ」を伝送する。端末装置２ｃから送信されるディスカバリ信号は「端末ＩＤ：２ｃ」を伝送する。端末装置２ｄから送信されるディスカバリ信号は「端末ＩＤ：２ｄ」を伝送する。そして、端末装置２ａは、これら３つのディスカバリ信号を受信する。
【００２７】
ここで、端末装置２ａにとって、端末装置２ｂは、Ｄ２Ｄ通信の送信先である。したがって、以下の記載では、被害者となり得る端末装置のサーチにおいて、端末装置２ｂを考慮しないものとする。
【００２８】
端末装置２ａは、ディスカバリ信号を受信したときは、そのディスカバリ信号の送信元端末装置を「被害者となり得る端末装置」と判定してもよい。例えば、端末装置２ａが端末装置２ｃ、２ｄから送信されるディスカバリ信号を受信したときは、端末装置２ａから送信される信号は、端末装置２ｃ、２ｄに到達するはずである。即ち、端末装置２ａがＤ２Ｄ通信を開始すると、端末装置２ａから端末装置２ｂへ送信されるデータ信号が端末装置２ｃ、２ｄに対して干渉信号となり得る。したがって、この場合、端末装置２ａは、端末装置２ｃ、２ｄをそれぞれ被害者となり得る端末装置と判定してもよい。
【００２９】
但し、この実施例では、端末装置２ａは、各ディスカバリ信号の受信電力に基づいて端末装置２ａから端末装置２ｃ、２ｄに与える可能性のある干渉電力をそれぞれ計算する。そして、端末装置２ａは、この干渉電力と所定の閾値とを比較することにより、端末装置２ｃ、２ｄが被害者となり得る端末装置であるか否かをそれぞれ判定する。以下の記載では、端末装置２ｃが被害者となり得る端末装置であるか否かを判定する手順を説明する。
【００３０】
端末装置２ａは、端末装置２ｃから送信されるディスカバリ信号の受信電力Ｐr(c)を検出する。そして、端末装置２ａは、この受信電力Pr(c)に基づいて、端末装置２ａ、２ｃ間のパス損失ＰＬ(a,c)を計算する。パス損失ＰＬ(a,c)は、下記（１）式により計算される。
ＰＬ(a,c)＝Ｐr(c)−Ｐ0      ・・・（１）
Ｐ0は、ディスカバリ信号の送信電力を表す。なお、ディスカバリ信号の送信電力は、無線通信システム内のすべての端末装置において共通であり、各端末装置２にとって既知であるものとする。或いは、ディスカバリ信号の送信元（ここでは、端末装置２ｃ）からディスカバリ信号の送信先（ここでは、端末装置２ａ）へ、ディスカバリ信号の送信電力を表す情報がディスカバリ信号自身あるいはその他の信号で通知されるようにしてもよい。あるいは、基地局が端末装置にディスカバリ信号の送信電力を指示しその指示値が基地局より各端末に報知されていてもよい。
【００３１】
続いて、端末装置２ａは、端末装置２ａ、２ｃ間のパス損失ＰＬ(a,c)に基づいて、端末装置２ａから端末装置２ｃに与える可能性のある干渉電力Ｐi(a,c)を計算する。干渉電力Ｐi(a,c)は、下記（２）式により計算される。
Ｐi(a,c)＝Ｐt(a,b)−ＰＬ(a,c)      ・・・（２）
Ｐt(a,b)は、端末装置２ａからＤ２Ｄ通信でデータ信号を端末装置２ｂへ送信する際の送信電力を表す。Ｐt(a,b)は、例えば、Ｄ２Ｄ通信において許容されている最大送信電力であってもよい。また、Ｄ２Ｄ通信の送信電力がＴＰＣ（Transmission Power Control）により決定されるときは、ＴＰＣの初期値が上記（２）式で使用されるようにしてもよい。さらに、Ｄ２Ｄ通信が開始される前に端末装置間で送信電力が制御される場合には、そのようにして決定された送信電力が上記（２）式で使用されるようにしてもよい。いずれのケースであっても、端末装置２ａにとって、端末装置２ａの送信電力は既知である。
【００３２】
なお、端末装置２ａは、Ｄ２Ｄ通信でデータ信号を端末装置２ｂへ送信する前に、上述の干渉電力を計算する。すなわち、端末装置２ａは、Ｄ２Ｄ通信でデータ信号を端末装置２ｂへ送信したときに、端末装置２ｃがそのデータ信号から受けるであろう干渉電力を計算する。したがって、端末装置２ａにより計算される干渉電力は、「可能性のある干渉電力（possible interference power）」である。ただし、以下の記載では、「可能性のある干渉電力」を単に干渉電力と呼ぶことがある。
【００３３】
端末装置２ａは、この干渉電力Ｐi(a,c)と所定の閾値θとを比較する。そして、干渉電力Ｐi(a,c)が閾値θよりも大きいときは、端末装置２ｃは被害者となり得る端末装置であると判定される。一方、干渉電力Ｐi(a,c)が閾値θ以下であるときは、端末装置２ｃは被害者となり得る端末装置ではないと判定される。
【００３４】
同様に、端末装置２ａは、端末装置２ａ、２ｄ間のパス損失ＰＬ(a,d)に基づいて、端末装置２ａから端末装置２ｄに与える可能性のある干渉電力Ｐi(a,d)を計算する。端末装置２ａは、この干渉電力Ｐi(a,d)と閾値θとを比較することにより、端末装置２ｄが被害者となり得る端末装置であるか否かを判定する。
【００３５】
干渉電力の閾値は、例えば、シミュレーションまたは事前の実験などによって予め決定される。この場合、複数の端末装置２が属するＤ２Ｄ通信グループに対して、１つの閾値が決定される。例えば、図１に示す端末装置２ａ〜２ｊに対して同じ閾値が設定されるようにしてもよい。そして、基地局１は、例えばＲＲＣ（Radio Resource Control）シグナリングで、各端末装置２に対して閾値を通知してもよい。
【００３６】
端末装置ごとに閾値が動的に決定されるようにしてもよい。この場合、端末装置２は、他の端末装置から送信される信号（例えば、ディスカバリ信号、同期信号等）の受信信号強度を測定する。測定結果は、基地局１へ通知される。そうすると、基地局１は、この測定結果に基づいて、被害者となり得る端末装置をサーチするための閾値を計算する。そして、基地局１は、例えばＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）を利用して、その端末装置２に閾値を設定する。このシーケンスによれば、端末装置ごとに好適な閾値が設定される。
【００３７】
さらに、閾値は、たとえば、無線通信システムにおいて許容可能な信号対干渉比（ＳＩＲ：Signal-to-Interference Ratio）の最悪値に対応して決定してもよい。ここで、Ｄ２Ｄ通信の送信電力が固定されているときは、閾値は、例えば、Ｄ２Ｄ通信の送信電力および許容可能な信号対干渉比に基づいて計算される。また、Ｄ２Ｄ通信の送信電力がＤ２Ｄリンク毎に動的に制御されるときは、閾値は、無線通信システムにおいて統計的に最も頻度の高い送信電力および許容可能な信号対干渉比に基づいて計算されるようにしてもよい。なお、Ｄ２Ｄ通信のデータ誤り率は、Ｄ２Ｄリンクの信号対干渉比に依存する。したがって、閾値は、実質的に、無線通信システムにおいて許容可能なデータ誤り率の最悪値に対応して決定されるようにしてもよい。
【００３８】
端末装置２ａは、上述のようにして被害者となり得る端末装置を検出すると、その端末装置の識別情報を基地局１へ送信する。例えば、図３（ｂ）に示す例において、端末装置２ａから端末装置２ｃに与える可能性のある干渉電力Ｐi(a,c)および端末装置２ａから端末装置２ｄに与える可能性のある干渉電力Ｐi(a,d)が、いずれも閾値θよりも大きいものとする。この場合、端末装置２ａは、端末装置２ｃの識別情報「端末ＩＤ：２ｃ」および端末装置２ｄの識別情報「端末ＩＤ：２ｄ」を基地局１へ送信する。このとき、端末装置２ａは、例えば、端末装置の識別情報をＰＵＳＣＨで基地局１へ送信する。なお、以下の記載では、端末装置２から基地局１へ被害者となり得る端末装置の識別情報を送信することを「被害者通知」と呼ぶことがある。
【００３９】
基地局１は、端末装置２ａから被害者通知を受信する。そうすると、基地局１は、その被害者通知に基づいてＤ２Ｄ通信のリソース割当を制御する。具体的には、加害者端末装置（ここでは、被害者通知の送信元端末装置）のＤ２Ｄ通信のリソースと被害者端末装置のＤ２Ｄ通信のリソースとが互いに異なるように、Ｄ２Ｄ通信のリソース割当が制御される。図３（ｂ）に示す例では、基地局１は、端末装置２ａから被害者通知「端末ＩＤ：２ｃ、２ｄ」を受信している。この場合、基地局１は、端末装置２ａのＤ２Ｄ通信のリソースと端末装置２ｃ、２ｄ間のＤ２Ｄ通信のリソース（すなわち、Ｄ２ＤリンクＬcdのリソース）とが互いに異なるように、Ｄ２Ｄ通信のリソース割当を制御する。
【００４０】
なお、端末装置２ａから被害者通知を受信したときに、基地局１は、加害者端末装置のＤ２Ｄ通信のリソースと被害者端末装置のＤ２Ｄ通信のリソースとが同じであるか否かを判定してもよい。この場合、加害者端末装置のＤ２Ｄ通信のリソースと被害者端末装置のＤ２Ｄ通信のリソースとが同じでなかったときは、基地局１は、Ｄ２Ｄ通信のリソース割当を変更しない。
【００４１】
図４は、基地局１によるＤ２Ｄ通信のリソース割当について説明する図である。なお、基地局１は、図４に示すように、Ｄ２Ｄリンク管理テーブル３および加害者／被害者リスト４を有する。
【００４２】
Ｄ２Ｄリンク管理テーブル３には、基地局１の配下で設定されているＤ２Ｄリンクが登録される。なお、Ｄ２Ｄペアは、Ｄ２Ｄリンクの送信元端末装置および送信先端末装置を表す。また、Ｄ２Ｄリンク管理テーブル３には、各Ｄ２Ｄリンクに対して割り当てられているリソースも記録されている。
【００４３】
加害者／被害者リスト４は、端末装置２から受信する被害者通知に従って作成される。加害者端末装置は、被害者通知の送信元の端末装置２を表す。被害者端末装置は、被害者通知により通知された端末装置２を表す。
【００４４】
基地局１は、Ｄ２Ｄリンク管理テーブル３および加害者／被害者リスト４に基づいて、Ｄ２Ｄ通信のリソース割当を制御する。具体的には、基地局１は、加害者端末装置のＤ２Ｄ通信に対して割り当てられているリソースおよび被害者端末装置のＤ２Ｄ通信に対して割り当てられているリソースを特定する。図４に示す例では、端末装置（加害者）２ａのＤ２Ｄ通信に対して周波数ｆ１が割り当てられている。また、端末装置（被害者）２ｃ、２ｄのＤ２Ｄ通信に対しても周波数ｆ１が割り当てられている。この場合、基地局１は、加害者端末装置のＤ２Ｄ通信に対して割り当てられているリソースおよび被害者端末装置のＤ２Ｄ通信に対して割り当てられているリソースが互いに異なるように、Ｄ２Ｄ通信のリソース割当を制御する。図４に示す実施例では、端末装置（被害者）２ｃ、２ｄ間のＤ２Ｄ通信の周波数がｆ１からｆ２に変更されている。
【００４５】
図５は、第１の実施形態によるＤ２Ｄ通信のリソース割当のシーケンスを示す。以下の説明では、図３（ｂ）に示すように、端末装置２ｂ、２ｃ、２ｄからそれぞれディスカバリ信号が送信されるものとする。
【００４６】
端末装置２ａは、端末装置２ｂ、２ｃ、２ｄからそれぞれ送信されるディスカバリ信号を受信する。そうすると、端末装置２ａは、Ｓ１において、各ディスカバリ信号の送信元端末装置２の識別情報を所定のメモリ領域に記録する。また、端末装置２ａは、各ディスカバリ信号の受信電力に基づいて、各端末装置２ｂ、２ｃ、２ｄと自装置（すなわち、端末装置２ａ）との間のパス損失を計算する。
【００４７】
Ｓ２において、端末装置２ａは、Ｄ２Ｄペアを特定する。すなわち、端末装置２ａは、Ｄ２Ｄ通信の送信先の端末装置（ここでは、端末装置２ｂ）を特定する。そして、端末装置２ａは、特定した送信先へＤ２Ｄ通信でデータを送信するための送信電力を決定する。このとき、端末装置２ａは、Ｄ２Ｄ通信でデータを送信するための送信電力として、予め指定されている初期値を使用してもよい。或いは、端末装置２ａは、端末装置２ｂから受信する信号（例えば、ディスカバリ信号）の受信電力などに基づいて、Ｄ２Ｄ通信でデータを送信するための送信電力を決定してもよい。
【００４８】
なお、図５には示していないが、端末装置２ａは、Ｓ２で特定したＤ２Ｄペアを基地局１へ通知してもよい。また、端末装置２ａが端末装置２ａ、２ｂ間のＤ２Ｄ通信のリソースを決定したときは、端末装置２ａは、決定したリソースを基地局１へ通知してもよい。一方、基地局１が端末装置２ａ、２ｂ間のＤ２Ｄ通信のリソースを決定したときは、基地局１は、決定したリソースを端末装置２ａ（及び、２ｂ）へ通知してもよい。
【００４９】
Ｓ３において、端末装置２ａは、各ディスカバリ信号の送信元端末装置（ここでは、端末装置２ｂ、２ｃ、２ｄ）についてそれぞれ干渉電力を計算する。ただし、Ｓ２でＤ２Ｄペアとして特定された端末装置（ここでは、端末装置２ｂ）については、干渉電力を計算しなくてもよい。なお、干渉電力は、上述したように、端末装置２ａの送信電力およびＳ１で計算したパス損失に基づいて計算される。
【００５０】
Ｓ４において、端末装置２ａは、端末装置２ｃ、２ｄについて、それぞれ、Ｓ３で計算した干渉電力と閾値θとを比較する。そして、端末装置２ａは、比較結果に基づいて、各端末装置２ｃ、２ｄが被害者となり得る端末装置であるか否かをそれぞれ判定する。この後、端末装置２ａは、被害者となり得る端末装置の識別情報を基地局１へ通知する。この実施例では、被害者となり得る端末装置として、端末装置２ｃ、２ｄの識別情報が基地局１に通知される。
【００５１】
基地局１は、端末装置２ａから被害者通知を受信する。そうすると、基地局１は、Ｓ５において、その被害者通知に基づいてＤ２Ｄ通信のリソース割当を制御する。Ｓ５の処理の一例は、図４を参照しながら説明した通りである。すなわち、基地局１は、端末装置２ａ、２ｂ間のＤ２Ｄ通信のリソースと端末装置２ｃ、２ｄ間のＤ２Ｄ通信のリソースとが互いに異なるように、Ｄ２Ｄ通信のリソース割当を制御する。この例では、基地局１は、図４に示すように、端末装置２ｃ、２ｄ間のＤ２Ｄ通信のリソースを変更（例えば、周波数をｆ１からｆ２に変更）する。
【００５２】
この場合、基地局１は、新たなリソース割当を表すリソース割当指示を端末装置２ｃ、２ｄへ送信する。基地局１は、ＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared Channel）またはＰＤＣＣＨで、リソース割当指示を端末装置２へ送ることができる。そうすると、端末装置２ｃ、２ｄは、以降、リソース割当指示により指定されるリソースでＤ２Ｄ通信を行う。すなわち、端末装置２ｃ、２ｄは、Ｄ２Ｄ通信の周波数をｆ１からｆ２に変更する。
【００５３】
一方、端末装置２ａは、先に決定したリソースで端末装置２ｂとの間でＤ２Ｄ通信を開始する。このとき、端末装置２ａ、２ｂ間のＤ２Ｄ通信のリソースと端末装置２ｃ、２ｄ間のＤ２Ｄ通信のリソースとは互いに異なる。よって、端末装置２ａから送信されるＤ２Ｄ通信の信号は、端末装置２ｃ、２ｄ間のＤ２Ｄ通信に対して干渉信号とはならない。すなわち、Ｄ２Ｄ通信をサポートする無線通信システムにおいて、Ｄ２Ｄリンク間の干渉が抑制される。
【００５４】
図６は、第１の実施形態において使用される端末装置２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。なお、端末装置２は、図６に示していない他の機能を有していてもよい。
【００５５】
端末装置２は、セルラ通信をサポートするために、トラヒック処理部１１、チャネルエンコーダ１２、ＩＦＦＴ回路１３、ＣＰ付加部１４、ＲＦ送信器１５、ＲＦ受信器１６、チャネル復調器１７を有する。
【００５６】
トラヒック処理部１１は、セルラ通信で送信するトラヒックを生成する。なお、後述する被害者ＩＤ生成器２９から被害者ＩＤが与えられたときは、トラヒック処理部１１は、その被害者ＩＤをトラヒック内に設定する。チャネルエンコーダ１２は、トラヒック処理部１１から出力されるトラヒックを符号化する。ＩＦＦＴ回路１３は、チャネルエンコーダ１２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１４は、ＩＦＦＴ回路１３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（ＣＰ：Cyclic Prefix）を付加する。そして、ＲＦ送信器１５は、アンテナを介してセルラ信号を送信する。
【００５７】
ＲＦ受信器１６は、基地局１から送信されるセルラ信号を受信する。そして、チャネル復調器１７は、受信セルラ信号を復調する。基地局１から端末装置２へ送信されるセルラ信号は、例えば、ＰＤＳＣＨ信号およびＰＤＣＣＨ信号である。尚、ＰＤＳＣＨを利用して基地局１からリソース割当指示が送信されるときは、チャネル復調器１７は、ＰＤＳＣＨからリソース割当指示を抽出して後述するＤ２Ｄスケジューラ２１に渡す。この場合、リソース割当は、準静的に行われる。また、ＰＤＣＣＨを利用して基地局１からリソース割当指示が送信されるときには、チャネル復調器１７は、ＰＤＣＣＨからリソース割当指示を抽出してＤ２Ｄスケジューラ２１に渡す。この場合、リソース割当は、動的に行われる。
【００５８】
端末装置２は、Ｄ２Ｄ通信をサポートするために、Ｄ２Ｄスケジューラ２１、Ｄ２Ｄデータ生成器２２、ディスカバリ信号生成器２３、ＲＦ送信器２４、ＲＦ受信器２５、データ信号復調器２６、ディスカバリ信号検出器２７、干渉電力計算器２８、被害者ＩＤ生成器２９を有する。
【００５９】
Ｄ２Ｄスケジューラ２１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、Ｄ２Ｄスケジューラ２１によりＤ２Ｄ通信のために使用する周波数が決定されたときは、端末装置２は、その周波数でＤ２Ｄ通信を行う。また、Ｄ２Ｄスケジューラ２１は、基地局１から受信するリソース割当指示に基づいて、端末装置２のＤ２Ｄ通信を制御することもできる。例えば、リソース割当指示によりＤ２Ｄ通信の周波数が指定されたときは、Ｄ２Ｄスケジューラ２１は、指定された周波数でＤ２Ｄ信号が送信されるように、Ｄ２Ｄデータ生成器２２及び／又はＲＦ送信器２４を制御する。これに加えて、Ｄ２Ｄスケジューラ２１は、指定された周波数でＤ２Ｄ信号を受信するように、ＲＦ受信器２５及び／又はデータ信号復調器２６を制御してもよい。
【００６０】
Ｄ２Ｄデータ生成器２２は、Ｄ２Ｄスケジューラ２１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２３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。また、ディスカバリ信号は、例えば、ＰＵＳＣＨを利用して送信される。ＲＦ送信器２４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。
【００６１】
ＲＦ受信器２５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。データ信号復調器２６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。
【００６２】
ディスカバリ信号検出器２７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２７は、検出したディスカバリ信号によって伝送されるメッセージから、ディスカバリ信号の送信元の端末装置の識別情報を取得する。干渉電力計算器２８は、ディスカバリ信号の受信電力に基づいて、ディスカバリ信号の送信元の端末装置に与える可能性のある干渉電力を計算する。この干渉電力は、上述したように、ディスカバリ信号の送信元の端末装置との間のパス損失に基づいて計算される。被害者ＩＤ生成部２９は、計算した干渉電力が上述した閾値よりも大きかったときに、ディスカバリ信号の送信元の端末装置を「被害者となり得る端末装置」として特定する。そして、被害者ＩＤ生成部２９により特定された端末装置の識別情報は、「被害者ＩＤ」としてトラヒック処理部１１に与えられる。
【００６３】
このように、端末装置２は、被害者となり得る端末装置を検出すると、その検出した端末装置のＩＤを基地局１へ送信する。また、端末装置２は、基地局１からリソース割当指示を受信すると、その指示に従ってＤ２Ｄ通信を行う。
【００６４】
図７は、第１の実施形態において使用される基地局１の構成の一例を示す図である。基地局１は、図７に示すように、ＲＦ受信器３１、ＣＰ除去部３２、ＦＦＴ回路３３、チャネル分離器３４、データ信号復調器３５、チャネルデコーダ３６、被害者ＩＤ検出器３７、制御信号復調器３８、チャネルデコーダ３９、Ｄ２Ｄリソーススケジューラ４０、ＰＵＳＣＨスケジューラ４１、制御信号生成器４２、データ信号生成器４３、ＩＦＦＴ回路４４、ＣＰ付加部４５、ＲＦ送信器４６を有する。なお、基地局１は、他の機能を有していてもよい。
【００６５】
ＲＦ受信器３１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３２は、受信セルラ信号からサイクリックプレフィックスを除去する。ＦＦＴ回路３３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３４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。
【００６６】
データ信号復調器３５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３６は、再生データを復号する。被害者ＩＤ検出器３７は、受信データから被害者ＩＤを検出する。この被害者ＩＤは、図６に示す被害者ＩＤ生成器２９により生成されたものである。すなわち、この被害者ＩＤは、被害者となり得る端末装置を識別する。制御信号復調器３８は、受信した制御信号を復調する。チャネルデコーダ３９は、復調された制御信号を復号して制御情報を再生する。
【００６７】
Ｄ２Ｄリソーススケジューラ４０は、図４に示すＤ２Ｄリンク管理テーブル３および加害者／被害者リスト４を有する。そして、Ｄ２Ｄリソーススケジューラ４０は、図５のＳ５に示すリソース割当を実行する。すなわち、Ｄ２Ｄリソーススケジューラ４０は、端末装置２から通知された被害者ＩＤに基づいて、加害者のＤ２Ｄ通信のリソースと被害者のＤ２Ｄ通信のリソースとが同じであるか否かを判定する。加害者のＤ２Ｄ通信のリソースと被害者のＤ２Ｄ通信のリソースとが同じであるときは、Ｄ２Ｄリソーススケジューラ４０は、加害者のＤ２Ｄ通信のリソースと被害者のＤ２Ｄ通信のリソースとが互いに異なるようにＤ２Ｄ通信のリソース割当を制御する。そして、Ｄ２Ｄリソーススケジューラ４０は、この新たなリソース割当を表すリソース割当指示を生成する。
【００６８】
ＰＵＳＣＨスケジューラ４１は、チャネルデコーダ３９により得られた制御情報を利用して、アップリンクを制御する制御情報を生成する。制御信号生成器４２は、ＰＵＳＣＨスケジューラ４１により生成される制御情報を伝送する制御信号を生成する。データ信号生成器４３は、端末装置２へ送信するデータ信号を生成する。このデータ信号は、ＰＤＳＣＨで端末装置２へ伝送される。Ｄ２Ｄリソーススケジューラ４０によりリソース割当指示が生成されたときは、リソース割当指示は、ＰＤＳＣＨまたはＰＤＣＣＨを利用して端末装置２へ送信される。ＰＤＳＣＨを利用する場合、リソース割当指示は、データ信号生成器４３により送信される。また、ＰＤＣＣＨを利用する場合、リソース割当指示は、制御信号生成器４２により送信される。
【００６９】
ＩＦＦＴ回路４４は、制御信号および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４５は、ＩＦＦＴ回路４４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４６は、アンテナを介してセルラ信号を送信する。
【００７０】
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、Ｄ２Ｄリンク間の干渉の被害者となり得る端末装置が検出されると、基地局１は、Ｄ２Ｄ通信のリソース割当を制御する。したがって、Ｄ２Ｄリンク間の干渉が抑制される。このとき、干渉の加害者となり得る端末装置のＤ２Ｄ通信が開始される前に、Ｄ２Ｄリンク間の干渉が抑制されることが期待される。
【００７１】
＜第２の実施形態＞
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してい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２の実施形態においては、基地局の制御なしで、Ｄ２Ｄリンク間の干渉を抑制するためのＤ２Ｄ通信のリソース割当が行われる。
【００７２】
図８は、第２の実施形態によるＤ２Ｄ通信のリソース割当のシーケンスを示す。なお、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、Ｄ２Ｄ通信のリソース割当は、基地局１の関与なしで実行される。
【００７３】
被害者となり得る端末装置を検出する方法は、第１および第２の実施形態において実質的に同じである。すわわち、端末装置２ａは、各端末装置２ｂ〜２ｄから送信されるディスカバリ信号をそれぞれ受信し、各ディスカバリ信号の受信電力に基づいて、各端末装置２ｂ〜２ｄに与える可能性のある干渉電力を計算する。そして、干渉電力が閾値θよりも大きい端末装置が被害者となり得る端末装置として特定される。
【００７４】
端末装置２ａは、リソース割当制御情報をブロードキャストする。リソース割当制御情報は、被害者ＩＤおよび加害者リソース情報を含む。被害者ＩＤは、Ｓ４で特定された被害者となり得る端末装置を識別する。また、加害者リソース情報は、Ｓ１〜Ｓ４を実行した端末装置２（ここでは、端末装置２ａ）がＤ２Ｄ通信で使用するリソースを表す。
【００７５】
端末装置２ａからリソース割当制御情報を受信すると、端末装置２は、そのリソース割当制御情報に含まれている被害者ＩＤと自装置のＩＤ（ローカルＩＤ）とを比較する。以下の記載では、リソース割当制御情報に含まれている被害者ＩＤによって識別される端末装置を「被害者端末装置」と呼ぶことにする。
【００７６】
受信した被害者ＩＤが自装置のＩＤに一致したときは、被害者端末装置は、リソース割当制御情報に含まれている加害者リソース情報に基づいて、Ｄ２Ｄ通信のリソースを変更する必要があるか否かを判定する。すなわち、加害者リソース情報により表されるリソースと自装置が使用しているリソースと同じであるときは、被害者端末装置は、自装置が使用しているリソースを変更する。このとき、被害者端末装置は、例えば、無線通信システムにおいて予め用意されている複数の無線周波数の中からランダムに１つの無線周波数を選択してもよい。この場合、被害者端末装置は、新たに選択した無線周波数でＤ２Ｄ通信を行う。
【００７７】
例えば、図８に示す実施例において、端末装置２ｃ、２ｄは、周波数ｆ１を利用してＤ２Ｄ通信を行っているものとする。また、端末装置２ａは、リソース割当制御情報「被害者ＩＤ＝２ｃ、２ｂ、加害者リソース情報：周波数ｆ１」をブロードキャストするものとする。この場合、端末装置２ｃにおいて、受信した被害者ＩＤが自装置のＩＤ（即ち、端末装置２ｃのＩＤ）に一致し、且つ、受信した加害者リソース情報により表される周波数と端末装置２ｃの周波数が一致している。すなわち、加害者の周波数と被害者の周波数とが一致している。端末装置２ｄにおいても同様である。したがって、端末装置２ｃ、２ｄは、それぞれ、Ｄ２Ｄ通信のための周波数を変更する。ただし、端末装置２ｃ、２ｄの一方が新たな周波数を選択し、他方の端末装置に通知するようにしてもよい。
【００７８】
図９は、第２の実施形態において使用される端末装置２の構成の一例を示す。第２の実施形態では、被害者ＩＤ生成器２９により生成される被害者ＩＤは、Ｄ２Ｄスケジューラ５１においてリソース割当制御情報内に設定される。リソース割当制御情報は、上述したように、自装置がＤ２Ｄ通信で使用するリソースを表す情報（加害者リソース情報）を含む。そして、リソース割当制御情報は、ＲＦ送信器２４を介してＤ２Ｄ通信でブロードキャストされる。
【００７９】
他の端末装置から送信されるリソース割当制御情報は、データ信号復調部２６により抽出されてＤ２Ｄスケジューラ５１に渡される。そうすると、Ｄ２Ｄスケジューラ５１は、受信したリソース割当制御情報に基づいて、Ｄ２Ｄ通信のリソースを変更するか否かを判定する。
【００８０】
このように、第２の実施形態の無線通信システムにおいては、Ｄ２Ｄリンク間の干渉の被害者となり得る端末装置が検出されると、基地局１の制御なしで、Ｄ２Ｄ通信のリソース割当が制御される。したがって、基地局１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、Ｄ２Ｄリンク間の干渉が抑制される。
【００８１】
＜第３の実施形態＞
第１および第２の実施形態では、Ｄ２Ｄリンク間の干渉の被害者となり得る端末装置が検出されると、Ｄ２Ｄ通信のリソース割当が制御される。これに対して、第３の実施形態では、被害者となり得る端末装置が検出されると、加害者端末装置の送信電力が制御される。
【００８２】
図１０は、第３の実施形態による送信電力制御のシーケンスを示す図である。なお、被害者となり得る端末装置を検出する方法は、第１〜第３の実施形態において実質的に同じである。すわわち、端末装置２ａは、各端末装置２ｂ〜２ｄから送信されるディスカバリ信号をそれぞれ受信し、各ディスカバリ信号の受信電力に基づいて、各端末装置２ｂ〜２ｄに与える可能性のある干渉電力を計算する。そして、干渉電力が閾値θよりも大きい端末装置が被害者となり得る端末装置として特定される。
【００８３】
この例では、端末装置２ａにおいて、端末装置２ｃ、２ｄが被害者となり得る端末装置として特定される。そうすると、端末装置２ａは、端末装置２ｃ、２ｄの識別情報を含む被害者通知を基地局１へ送信する。
【００８４】
基地局１は、端末装置２ａから被害者通知を受信する。そうすると、基地局１は、Ｓ１１において、送信電力制御の実行を指示する電力制御指示を生成する。この電力制御指示は、例えば、被害者通知の送信元の端末装置（ここでは、端末装置２ａ）へ送信される。すなわち、加害者端末装置へ電力制御指示が送信される。
【００８５】
端末装置２ａは、基地局１から電力制御指示を受信すると、Ｄ２Ｄ通信の送信電力を小さくする。このとき、端末装置２ａは、端末装置２ｃ、２ｄに与える可能性のある干渉電力が所定の閾値よりも小さくなるように、送信電力を決定する。たとえば、上述の（２）式で干渉電力が計算されるときは、干渉電力Ｐiが閾値θよりも小さくなるように、送信電力Ｐtが決定される。この後、端末装置２ａは、新たに計算した送信電力でＤ２Ｄ通信を開始する。
【００８６】
なお、端末装置２ａから被害者通知を受信したときに、基地局１は、加害者端末装置のＤ２Ｄ通信のリソースと被害者端末装置のＤ２Ｄ通信のリソースとが同じであるか否かを判定してもよい。この場合、加害者端末装置のＤ２Ｄ通信のリソースと被害者端末装置のＤ２Ｄ通信のリソースとが異なっていれば、基地局１は、電力制御指示を生成する必要はない。
【００８７】
複数の加害者端末装置が存在するときは、基地局１は、それらのうちの１つの加害者端末装置に対して電力制御指示を送るようにしてもよい。例えば、図２に示す例では、端末装置２ａの送信信号が、端末装置２ｃ、２ｄ間のＤ２Ｄリンクに対して干渉信号として作用する。このとき、端末装置２ｃの送信信号が、端末装置２ａ、２ｂ間のＤ２Ｄリンクに対して干渉信号として作用することがある。この場合、基地局１は、２つの加害者端末装置２（すなわち、端末装置２ａ、２ｃ）からそれぞれ被害者通知を受信する。これに対して、基地局１は、一方の端末装置２（図１０に示す例では、端末装置２ａ）に対してのみ電力制御指示を送るようにしてもよい。ただし、基地局１は、すべての加害者端末装置に電力制御指示を送るようにしてもよい。
【００８８】
第３の実施形態に係わる送信電力制御は、上述したリソース割当制御と共に行うようにしてもよい。例えば、第１および第３の実施形態を組み合わせてもよい。この場合、基地局１は、加害者端末装置に対して電力制御指示を送信し、且つ、被害者端末装置に対してリソース割当指示を送信するようにしてもよい。
【００８９】
図１１は、第３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。第３の実施形態の基地局１は、図１１に示すように、電力制御判定部６１を有する。
【００９０】
電力制御判定部６１は、加害者端末装置から受信する被害者ＩＤに基づいて、送信電力制御を行うか否かを判定する。すなわち、電力制御判定部６１は、加害者端末装置のＤ２Ｄ通信のリソースと被害者端末装置のＤ２Ｄ通信のリソースとが同じであるか否かをチェックする。そして、加害者端末装置のＤ２Ｄ通信のリソースと被害者端末装置のＤ２Ｄ通信のリソースとが同じであるときに、電力制御判定部６１は、電力制御指示を生成する。この電力制御指示の送信先は、加害者端末装置である。
【００９１】
電力制御判定部６１により生成される電力制御指示は、ＰＤＳＣＨまたはＰＤＣＣＨを利用して端末装置２へ送信される。ＰＤＳＣＨを利用する場合、電力制御指示は、データ信号生成器４３により送信される。また、ＰＤＣＣＨを利用する場合、電力制御指示は、制御信号生成器４２により送信される。
【００９２】
図１２は、第３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。第３の実施形態の端末装置２は、図１２に示すように、電力制御部６２を有する。
【００９３】
第１の実施形態と同様に第３の実施形態の端末装置２においても、ＲＦ受信器１６は、基地局１から送信されるセルラ信号を受信する。そして、チャネル復調器１７は、受信セルラ信号を復調する。ここで、ＰＤＳＣＨを利用して基地局１から電力制御指示が送信されるときは、チャネル復調器１７は、ＰＤＳＣＨから電力制御指示を抽出して電力制御部６２に渡す。また、ＰＤＣＣＨを利用して基地局１から電力制御指示が送信されるときには、チャネル復調器１７は、ＰＤＣＣＨから電力制御指示を抽出して電力制御部６２に渡す。
【００９４】
電力制御部６２は、基地局１から受信する電力制御指示に応じて、Ｄ２Ｄ通信の送信電力を制御する。このとき、電力制御部６２は、干渉電力計算器２８により計算されている干渉電力が閾値よりも小さくなるように、送信電力を決定する。そうすると、Ｄ２Ｄデータ生成器２２およびＲＦ送信器２４は、電力制御部６２により決定された送信電力でＤ２Ｄデータを送信する。また、ディスカバリ信号生成器２３およびＲＦ送信器２４は、電力制御部６２により決定された送信電力でディスカバリ信号を送信してもよい。
【００９５】
＜変形例１＞
上述した実施例では、端末装置２が被害者となり得る端末装置を検出する。しかしながら、本発明はこの方式に限定されるものではない。例えば、端末装置２は、他の端末装置から送信されるディスカバリ信号を検出したときに、ディスカバリ信号の送信元の端末装置を識別する情報およびディスカバリ信号の受信電力を表す受信電力情報を基地局１へ送信してもよい。この場合、基地局１は、受信電力情報に基づいて干渉電力を計算する。そして、基地局１は、計算した干渉電力に基づいて、ディスカバリ信号の送信元の端末装置が被害者となり得る端末装置か否かを判定する。なお、変形例１は、第１または第３の実施形態に適用可能である。
【００９６】
＜変形例２＞
無線通信システムにおいて使用される複数の端末装置２は、２以上のクラスタにグループ化されるようにしてもよい。この場合、Ｄ２Ｄ通信は、クラスタ内でのみ許容されるようにしてもよい。また、被害者となり得る端末装置を検出する処理において、干渉電力と比較される閾値は、クラスタ毎に個々に決定してもよい。なお、変形例２は、第１〜第３の実施形態に適用可能である。
【００９７】
＜変形例３＞
上述した実施例では、干渉電力と比較される閾値は１つだけである。しかしながら、本発明はこの方式に限定されるものではない。すなわち、複数の閾値を利用してリソース割当の制御が行われるようにしてもよい。
【００９８】
たとえば、ディスカバリ信号の受信電力に基づいて計算される干渉電力Ｐiに対して閾値θ１、θ２が用意される。ここで、θ２は、θ１よりも大きいものとする。そして、干渉電力Ｐiが閾値θ１以下であるときは、ディスカバリ信号の送信元の端末装置の識別情報（以下、被害者ＩＤ）は、基地局１へ送信されない。干渉電力Ｐiが閾値θ１よりも大きく、且つ、閾値θ２以下であるときは、被害者ＩＤおよび干渉レベル情報「低」が基地局１へ送信される。干渉電力Ｐiが閾値θ２よりも大きいときは、被害者ＩＤおよび干渉レベル情報「高」が基地局１へ送信される。
【００９９】
基地局１は、干渉レベル情報「高」を受信したときは、上述した実施例と同様に、Ｄ２Ｄ通信のリソース割当の制御を実行する。これに対して、干渉レベル情報「低」を受信したときは、基地局１は、所定の条件が満たされるときに限ってＤ２Ｄ通信のリソース割当の制御を実行するようにしてもよい。例えば、未使用リソースの量が所定の閾値よりも多いときにＤ２Ｄ通信のリソース割当の制御を行うようにしてもよい。或いは、設定されているＤ２Ｄリンクの数が所定の閾値よりも少ないときにＤ２Ｄ通信のリソース割当の制御を行うようにしてもよい。さらに、基地局１が干渉レベル情報「高」を受信したときは、加害者のＤ２Ｄ通信と被害者のＤ２Ｄ通信との間で、周波数が互いに異なり、且つ、タイムスロットが互いに異なるようにしてもよい。
【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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【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】
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、
第１のＤ２Ｄリンクを介して第２の端末装置と通信する第１の端末装置は、第２のＤ２Ｄリンクを介して第４の端末装置と通信する第３の端末装置から送信される前記第３の端末装置の識別情報を受信し、
前記第１の端末装置は、前記第３の端末装置から受信した前記第３の端末装置の識別情報を前記基地局へ送信し、
前記基地局は、前記第１のＤ２Ｄリンクのリソースと前記第２のＤ２Ｄリンクのリソースとが互いに異なるように、前記第１のＤ２Ｄリンクのリソースまたは前記第２のＤ２Ｄリンクのリソースの少なくとも一方を制御する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記第１のＤ２Ｄリンクのリソースと前記第２のＤ２Ｄリンクのリソースとが互いに同じであるときは、前記基地局は、前記第２のＤ２Ｄリンクのリソースを変更する
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】
前記第３の端末装置は、前記第３の端末装置の識別情報を伝送するディスカバリ信号を送信し、
前記第１の端末装置は、前記第３の端末装置から送信されるディスカバリ信号を受信して、前記第１の端末装置から前記第３の端末装置に与える可能性のある干渉電力を計算し、前記干渉電力が予め決められた閾値よりも大きいときに、前記第３の端末装置の識別情報を前記基地局へ送信する
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４】
前記第１の端末装置は、前記第１の端末装置が前記第１のＤ２Ｄリンクを介して前記第２の端末装置へデータ信号を送信するための送信電力、および前記ディスカバリ信号の送信電力と前記ディスカバリ信号の受信電力との差分を表すパス損失に基づいて前記干渉電力を計算する
ことを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記基地局は、送信電力制御の実行を指示する電力制御指示を前記第１の端末装置へ送信し、
前記第１の端末装置は、前記電力制御指示を受信すると、前記第１のＤ２Ｄリンクの送信電力を小さくする
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６】
Ｄ２Ｄ（device to device）通信をサポートする複数の端末装置を含む無線通信システムであって、
第１のＤ２Ｄリンクを介して第２の端末装置と通信する第１の端末装置は、第２のＤ２Ｄリンクを介して第４の端末装置と通信する第３の端末装置から送信される前記第３の端末装置の識別情報を受信し、
前記第１の端末装置は、前記第３の端末装置から受信した前記第３の端末装置の識別情報および前記第１のＤ２Ｄリンクのリソースを表すリソース情報をブロードキャストし、
前記第３の端末装置は、前記第１の端末装置から前記第３の端末装置の識別情報および前記リソース情報を受信すると、前記リソース情報により表される前記第１のＤ２Ｄリンクのリソースと異なるリソースを前記第２のＤ２Ｄリンクに割り当てる
ことを特徴とする無線通信システム。
【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む無線通信システムにおいて使用される基地局であって、
前記無線通信システム内のＤ２Ｄリンクに対して割り当てられているリソースを管理するリソース管理部と、
第１のＤ２Ｄリンクを介して第２の端末装置と通信する第１の端末装置によって、第２のＤ２Ｄリンクを介して第４の端末装置と通信する第３の端末装置から送信される前記第３の端末装置の識別情報が受信され、且つ、前記基地局が前記第１の端末装置から前記第３の端末装置の識別情報を受信したときに、前記第１のＤ２Ｄリンクのリソースと前記第２のＤ２Ｄリンクのリソースとが互いに異なるように、前記第１のＤ２Ｄリンクのリソースまたは前記第２のＤ２Ｄリンクのリソースの少なくとも一方を制御するリソース制御部と、
を有することを特徴とする基地局。
【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む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、
第１のＤ２Ｄリンクを介して相手端末装置と通信するＤ２Ｄ通信回路と、
第２のＤ２Ｄリンクを介して第２の端末装置と通信する第１の端末装置から送信される前記第１の端末装置の識別情報を検出する検出器と、
前記検出器により検出された前記第１の端末装置の識別情報を基地局へ送信するセルラ通信回路と、
前記基地局において生成されたリソース割当情報を受信し、前記リソース割当情報に従って前記第１のＤ２Ｄリンクのリソースを制御するリソース制御部と、
を有することを特徴とする端末装置。
【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む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、
第１のＤ２Ｄリンクを介して相手端末装置と通信するＤ２Ｄ通信回路と、
第２のＤ２Ｄリンクを介して第２の端末装置と通信する第１の端末装置から送信される前記第１の端末装置の識別情報を検出する検出器と、
前記検出器により検出された前記第１の端末装置の識別情報および前記第１のＤ２Ｄリンクのリソースを表すリソース情報をブロードキャストする送信器と、
自装置を識別する識別情報および第３の端末装置により使用されている第３のＤ２Ｄリンクのリソースを表すリソース情報を前記第３の端末装置から受信すると、前記第３のＤ２Ｄリンクのリソースと異なるリソースを前記第１のＤ２Ｄリンクに割り当てるリソース制御部と、
を有することを特徴とする端末装置。
【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む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、
第１のＤ２Ｄリンクを介して第２の端末装置と通信する第１の端末装置によって、第２のＤ２Ｄリンクを介して第４の端末装置と通信する第３の端末装置から送信される前記第３の端末装置の識別情報が受信されたときに、前記第１の端末装置から前記第３の端末装置の識別情報を受信し、
前記第１のＤ２Ｄリンクのリソースと前記第２のＤ２Ｄリンクのリソースとが互いに異なるように、前記第１のＤ２Ｄリンクのリソースまたは前記第２のＤ２Ｄリンクのリソースの少なくとも一方を制御する
ことを特徴とする無線通信制御方法。
【請求項１１】
前記第１の端末装置は、前記第３の端末装置から送信されるディスカバリ信号を受信して、前記第１の端末装置から前記第３の端末装置に与える可能性のある干渉電力を計算し、
前記干渉電力が予め決められた閾値よりも大きいときに、前記第３の端末装置の識別情報を前記基地局へ送信する
ことを特徴とする請求項１０に記載の無線通信制御方法。
【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む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、
第１のＤ２Ｄリンクを介して相手端末装置とＤ２Ｄ通信を開始する前に、第２のＤ２Ｄリンクを介して第２の端末装置と通信する第１の端末装置から送信される前記第１の端末装置の識別情報を検出し、
検出された前記第１の端末装置の識別情報を基地局へ送信し、
前記基地局において生成されたリソース割当情報を受信し、前記リソース割当情報に従って前記第１のＤ２Ｄリンクのリソースを制御する
ことを特徴とする無線通信制御方法。
【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む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、
第１のＤ２Ｄリンクを介して相手端末装置とＤ２Ｄ通信を開始する前に、第２のＤ２Ｄリンクを介して第２の端末装置と通信する第１の端末装置から送信される前記第１の端末装置の識別情報を検出し、
検出された前記第１の端末装置の識別情報および前記第１のＤ２Ｄリンクのリソースを表すリソース情報をブロードキャストし、
自装置を識別する識別情報および第３の端末装置により使用されている第３のＤ２Ｄリンクのリソースを表すリソース情報を前記第３の端末装置から受信すると、前記第３のＤ２Ｄリンクのリソースと異なるリソースを前記第１のＤ２Ｄリンクに割り当てる
ことを特徴とする無線通信制御方法。
【国際調査報告】
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