(57)【要約】  一実施形態では、第１の基地局（１１０ａ）の通信の負荷を軽減する方法は、第１のユーザ機器（ＵＥ）（１２０ａ）および第２のＵＥ（１２０ｂ）が直通通信の候補であることを決定するステップを含む。方法は、決定に基づいて、第１のＵＥおよび第２のＵＥが直通通信の候補であることを第１のＵＥおよび第２のＵＥに通知するステップをさらに含む。方法は、第１のＵＥおよび第２のＵＥが相互に直通通信を行うことができるというレポートを受信するステップをさらに含む。方法は、第１のＵＥと第２のＵＥとの間の直通通信に、少なくとも１つのアップリンク・ブロックを割り当てるステップをさらに含む。
2015525539.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基地局（１１０ａ）の通信の負荷を軽減する方法であって、
第１のユーザ機器（ＵＥ）（１２０ａ）および第２のＵＥ（１２０ｂ）が直通通信の候補であることを決定するステップと、
前記決定に基づいて、前記第１のＵＥおよび前記第２のＵＥが直通通信の候補であることを前記第１のＵＥおよび前記第２のＵＥに通知するステップと、
前記第１のＵＥおよび前記第２のＵＥが相互に直通通信を行うことができるというレポートを受信するステップと、
前記第１のＵＥと前記第２のＵＥとの間の直通通信に、アップリンク・チャネルの少なくとも１つのブロックを割り当てるステップと
を含む第１の基地局（１１０ａ）の通信の負荷を軽減する方法。
【請求項２】
決定する前記ステップは、
前記第１のＵＥおよび前記第２のＵＥが相互に通信していることを決定するステップ
をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１のＵＥおよび前記第２のＵＥが直通通信の候補であることを決定する前記ステップは、
前記第１のＵＥおよび前記第２のＵＥが相互にしきい値の距離内にあることを決定するステップ
をさらに含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第２のＵＥは、第２の基地局（１１０ｂ）によってサービスを提供され、
前記第２の基地局は、前記第２のＵＥが、前記第１の基地局によってサービスを提供される地理的な領域（１３０ａ）に接する地理的な領域（１３０ｂ）のエッジにあることを決定し、
前記第１の基地局は、前記第１のＵＥが、前記第２の基地局によってサービスを提供される地理的な領域に接する地理的な領域のエッジにあることを決定し、
前記第１のＵＥおよび前記第２のＵＥがしきい値の距離内にあることを決定する前記ステップは、前記第２の基地局によって前記第１の基地局に送信される少なくとも１つの測定に基づく
請求項３に記載の方法。
【請求項５】
セルラー通信の負荷を軽減する方法であって、
第１の基地局（１１０ａ）によって、前記基地局によってサービスを提供される第１のユーザ機器（ＵＥ）（１２０ｅ）および第２のＵＥ（１２０ｆ）が相互にしきい値の距離内にあることを決定するステップと、
第２の基地局（１１０ｂ）によってサービスを提供される第３のＵＥ（１２０ｇ）が、前記第１のＵＥおよび前記第２のＵＥの少なくとも１つのしきい値の距離内にあることを決定するステップと、
前記決定に基づいて、前記第１のＵＥ、前記第２のＵＥ、および前記第３のＵＥが直通通信の候補であることを前記第１のＵＥ、前記第２のＵＥ、および前記第３のＵＥに通知するステップと、
前記第１のＵＥおよび前記第２のＵＥが相互に直接的なアップリンク通信を行うことができることを示すレポートを受信するステップと、
前記第３のＵＥが、前記第１のＵＥおよび前記第２のＵＥの少なくとも１つと直通通信を行うことができるという第２のレポートを受信するステップと、
前記第１の基地局と前記第２の基地局との間で前記通知およびレポートを交換するステップと、
前記第１のＵＥと前記第２のＵＥとの間の直通通信に、少なくとも１つのアップリンク・ブロックを割り当てるステップと、
前記第３のＵＥと、前記第１のＵＥおよび前記第２のＵＥの１つとの間の直通通信に、少なくとも１つのアップリンク・ブロックを割り当てるステップと、
前記第２の基地局と前記第３のＵＥとの間のダウンリンク通信に、少なくとも１つのダウンリンク・ブロックを割り当てるステップと、
前記第２の基地局と、前記第２の基地局によってサービスを提供される前記第３のＵＥとの間のアップリンク通信に、少なくとも１つのアップリンク・ブロックを割り当てるステップと
を含むセルラー通信の負荷を軽減する方法。
【請求項６】
ユーザ機器（ＵＥ）（１２０ａ）であって、
前記ＵＥが第２のＵＥ（１２０ｂ）との直通通信の候補であるという通知を受信し、
前記ＵＥが前記第２のＵＥとの直通通信を行うことができるかどうかを決定し、
前記決定に基づいて、前記ＵＥが前記第２のＵＥとの直接的なアップリンク通信を行うことができるという確認を送信し、
アップリンク・チャネルの少なくとも１つのブロックを通じて前記第２のＵＥとの直通通信を行う
ように構成されたユーザ機器（ＵＥ）（１２０ａ）。
【請求項７】
第１のユーザ機器（ＵＥ）（１２０ａ）および第２のＵＥ（１２０ｂ）が直接的なアップリンク通信の候補であることを決定し、
前記決定に基づいて、前記第１のＵＥおよび前記第２のＵＥが直接的なアップリンク通信の候補であることを前記第１のＵＥおよび前記第２のＵＥに通知し、
前記第１のＵＥおよび前記第２のＵＥが相互に直接的なアップリンク通信を行うことができるというレポートを受信し、
前記第１のＵＥと前記第２のＵＥとの間の直接的なアップリンク通信に、少なくとも１つのアップリンク・ブロックを割り当てる
ように構成された基地局（１１０ａ）。
【請求項８】
前記第１のＵＥおよび前記第２のＵＥが相互に通信していることを決定する
ようにさらに構成された請求項７に記載の基地局。
【請求項９】
前記第１のＵＥおよび前記第２のＵＥが相互に通信していることを決定する前記ステップは、前記第１のＵＥの識別子および前記第２のＵＥの識別子が、前記第１のＵＥおよび前記第２のＵＥのサービスを提供する基地局で格納された、相互に通信するＵＥ識別子リストにそれぞれあるという決定に基づく請求項８に記載の基地局。
【請求項１０】
基地局（１１０ａ）であって、
前記基地局によってサービスを提供される第１のユーザ機器（ＵＥ）（１２０ｅ）および第２のＵＥ（１２０ｆ）が相互にしきい値の距離内にあると決定し、
第２の基地局（１１０ｂ）によってサービスを提供される第３のＵＥ（１２０ｇ）が、前記第１のＵＥおよび前記第２のＵＥの少なくとも１つのしきい値の距離内にあることを決定し、
前記決定に基づいて、前記第１のＵＥ、前記第２のＵＥ、および前記第３のＵＥが直接的なアップリンク通信の候補であることを前記第１のＵＥ、前記第２のＵＥ、および前記第３のＵＥに通知し、
前記第１のＵＥおよび前記第２のＵＥが相互に直接的なアップリンク通信を行うことができるというレポートを受信し、
前記第３のＵＥが、前記第１のＵＥおよび前記第２のＵＥの少なくとも１つとの直接的なアップリンク通信を行うことができるというレポートを受信し、
前記第１のＵＥと前記第２のＵＥとの間の直通通信に、少なくとも１つのアップリンク・ブロックを割り当て、
前記第３のＵＥと、前記第１のＵＥおよび前記第２のＵＥの１つとの間の直通通信に、少なくとも１つのアップリンク・ブロックを割り当て、
前記第２の基地局と前記第３のＵＥとの間のダウンリンク通信に、少なくとも１つのダウンリンク・ブロックを割り当て、
前記第２の基地局と、前記第２の基地局によってサービスを提供される前記第３のＵＥとの間のアップリンク通信に、少なくとも１つのアップリンク・ブロックを割り当てる
ように構成された基地局（１１０ａ）。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
デバイス間通信では、ユーザ機器（ＵＥ：Ｕｓｅｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）は相互に通信する。従来のＵＥは、アップリンクで送信し、ダウンリンクで受信するように装備されている一方、基地局は、アップリンクで受信し、ダウンリンクで送信する。デバイス間通信は、少なくとも公衆安全およびソーシャル・ネットワーキングで使用することができる。
【０００２】
公衆安全を改善するために、セル方式のインフラストラクチャが利用できないところで、デバイス間通信が使用される。デバイス間通信では、ユーザ機器（ＵＥ）は、緊急事態に相互に直接的に通信することができる。
【０００３】
デバイス間通信は、また、ソーシャル・ネットワーキングでも使用される。より具体的には、デバイス間通信では、近くにあるＵＥが情報を直接的に共有することができる。
【０００４】
ワイヤレス・ネットワークは、サービスを提供する基地局を通じて、アップリンク／ダウンリンク通信の対で従来の手法を通じて通信する複数のＵＥに対応することができる。これら複数のＵＥには、代わりに、近くのＵＥとデバイス間通信を通じて通信することができるものがあり、それによって従来のネットワーク経由通信のための帯域幅が解放される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】３ＧＰＰ規格ＴＳ３６．１３３
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
例示的な実施形態は、デバイス間通信へとネットワーク通信をオポチュニスティック型で負荷軽減するための方法および／または装置に関するものである。
【０００７】
一実施形態では、第１の基地局の通信の負荷を軽減する方法は、第１のユーザ機器（ＵＥ）および第２のＵＥが直通通信の候補であることを決定するステップを含む。方法は、決定に基づいて、第１のＵＥおよび第２のＵＥが直通通信の候補であることを第１のＵＥおよび第２のＵＥに通知するステップをさらに含む。方法は第１のＵＥおよび第２のＵＥが相互に直通通信を行うことができるというレポートを受信するステップをさらに含む。方法は、第１のＵＥと第２のＵＥとの間の直通通信に、少なくとも１つのアップリンク・ブロックを割り当てるステップをさらに含む。
【０００８】
一実施形態では、決定するステップは、第１のＵＥおよび第２のＵＥが相互に通信していることを決定するステップをさらに含む。
【０００９】
一実施形態では、第１のＵＥおよび第２のＵＥが相互に通信してことを決定するステップは、第１のＵＥの識別子および第２のＵＥの識別子は、第１のＵＥのサービスを提供している基地局および第２のＵＥのサービスを提供している基地局に格納された相互の通信するＵＥ識別子リストにそれぞれあるという決定に基づく。
【００１０】
一実施形態では、第１のＵＥおよび第２のＵＥが直通通信の候補であることを決定するステップは、第１のＵＥおよび第２のＵＥが相互にしきい値の距離内にあることを決定するステップを含む。
【００１１】
一実施形態では、第２のＵＥは、第２の基地局によってサービスを提供される。第２の基地局は、第２のＵＥが、第１の基地局によってサービスを提供される地理的な領域に接する地理的な領域のエッジにあることを決定する。第１の基地局は、第１のＵＥが、第２の基地局によってサービスを提供される地理的な領域に接する地理的な領域のエッジにあることを決定する。第１のＵＥおよび第２のＵＥがしきい値の距離内にあることを決定するステップは、第２の基地局によって第１の基地局に送信される少なくとも１つの測定に基づく。
【００１２】
一実施形態では、第１のＵＥおよび第２のＵＥが相互のしきい値の距離内にあるかどうかを決定するステップは、基地局から第１のＵＥへの方向と、基地局から第２のＵＥへの方向との間の角度を決定するステップを含む。第１のＵＥおよび第２のＵＥが相互のしきい値の距離内にあるかどうかを決定するステップは、第１のＵＥおよび第２のＵＥのそれぞれに基地局から送信される信号に対する時間を決定するステップをさらに含む。第１のＵＥおよび第２のＵＥが相互のしきい値の距離内にあるかどうかを決定するステップ、決定された角度および決定された時間に基づいて第１のＵＥおよび第２のＵＥの位置を決定するステップをさらに含む。
【００１３】
一実施形態では、第１のＵＥおよび第２のＵＥからの受信されたレポートは、第１のＵＥと第２のＵＥとの間のリンク状態に基づく場合がある。
【００１４】
一実施形態では、リンク状態は、第１のＵＥおよび第２のＵＥの少なくとも１つによって送信された参照信号の測定および関連する送信電力の少なくとも１つに基づく場合がある。
【００１５】
一実施形態では、第１のＵＥは、第２のＵＥによって送信された参照信号を測定するために、第１のＵＥのサービスを提供する基地局によって構成される。第２のＵＥは、第１のＵＥによって送信された参照信号を測定するために、第２のＵＥのサービスを提供する基地局によって構成される。
【００１６】
一実施形態では、第１の基地局の通信の負荷を軽減するための方法は、第１のＵＥと第２のＵＥとの間の直通通信を終了するステップをさらに含む。
【００１７】
一実施形態では、終了するステップは、直通通信のリンク状態がしきい値を超えて低下したというレポートに基づく場合がある。
【００１８】
一実施形態では、セルラー通信の負荷を軽減するための方法は、第１の基地局によって、基地局によってサービスを提供される第１のユーザ機器（ＵＥ）および第２のＵＥが、相互にしきい値の距離内にあることを決定するステップを含む。方法は、第２の基地局によってサービスを提供された第３のＵＥが、第１のＵＥおよび第２のＵＥの少なくとも１つのしきい値の距離内にあることを決定するステップをさらに含む。方法は、決定に基づいて、第１のＵＥ、第２のＵＥ、および第３のＵＥが直通通信の候補であることを第１のＵＥ、第２のＵＥおよび第３のＵＥに通知するステップをさらに含む。方法は、第１のＵＥおよび第２のＵＥが相互に直接的なアップリンク通信を行うことができることを示すレポートを受信するステップをさらに含む。方法は、第３のＵＥが、第１のＵＥおよび第２のＵＥの少なくとも１つとの直通通信を行うことができるという第２のレポートを受信するステップをさらに含む。方法は、第１の基地局と第２の基地局との間の通知およびレポートを交換するステップをさらに含む。方法は、第１のＵＥと第２のＵＥとの間の直通通信に、少なくとも１つのアップリンク・ブロックを割り当てるステップをさらに含む。方法は、第３のＵＥと、第１のＵＥおよび第２のＵＥの１つとの間の直通通信に、少なくとも１つのアップリンク・ブロックを割り当てるステップをさらに含む。
【００１９】
一実施形態では、方法は、第２の基地局と第３のＵＥとの間のダウンリンク通信に、少なくとも１つのダウンリンク・ブロックを割り当てるステップをさらに含む。方法は、第２の基地局と、第２の基地局によってサービスを提供される第３のＵＥとの間のアップリンク通信に、少なくとも１つのアップリンク・ブロックを割り当てるステップをさらに含む。
【００２０】
一実施形態では、ユーザ機器（ＵＥ）は、ＵＥが第２のＵＥとの直通通信の候補であるという通知を受信するように構成される。ＵＥは、ＵＥが第２のＵＥとの直通通信を行うことができるかどうかを決定するようにさらに構成される。ＵＥは、決定に基づいて、ＵＥが第２のＵＥとの直接的なアップリンク通信を行うことができるという確認を送信するようにさらに構成される。
【００２１】
一実施形態では、基地局は、第１のユーザ機器（ＵＥ）および第２のＵＥが直接的なアップリンク通信の候補であることを決定するように構成される。基地局は、決定に基づいて、第１のＵＥおよび第２のＵＥが直接的なアップリンク通信の候補であることを第１のＵＥおよび第２のＵＥに通知するようにさらに構成される。基地局は、第１のＵＥおよび第２のＵＥが相互に直接的なアップリンク通信を行うことができるというレポートを受信するようにさらに構成される。基地局は、第１のＵＥと第２のＵＥとの間の直接的なアップリンク通信に、少なくとも１つのアップリンク・ブロックを割り当てるようにさらに構成される。
【００２２】
一実施形態では、基地局は、第１のＵＥおよび第２のＵＥが相互に通信していることを決定するようにさらに構成される。
【００２３】
一実施形態では、基地局は、第１のＵＥの識別子および第２のＵＥの識別子は、第１のＵＥおよび第２のＵＥのサービスを提供する基地局に格納された相互の通信するＵＥ識別子リストにそれぞれあるという決定に基づいて、第１のＵＥおよび第２のＵＥが相互に通信していることを決定する。
【００２４】
一実施形態では、基地局は、第１のＵＥおよび第２のＵＥが相互のしきい値の距離内にあることを決定するようにさらに構成される。
【００２５】
一実施形態では、第２のＵＥは、第２の基地局によってサービスを提供される。第２の基地局は、第２のＵＥが、第１の基地局によってサービスを提供される地理的な領域に接する地理的な領域のエッジにあることを決定する。第１の基地局は、第１のＵＥが、第２の基地局によってサービスを提供される地理的な領域に接する地理的な領域のエッジにあることを決定する。基地局は、第１のＵＥおよび第２のＵＥが、第２の基地局によって第１の基地局に送信される少なくとも１つの測定に基づくしきい値の距離内にあることを決定する。
【００２６】
一実施形態では、基地局は、基地局から第１のＵＥへの方向と、基地局から第２のＵＥへの方向との間の角度を決定するように構成される。基地局は、第１のＵＥおよび第２のＵＥのそれぞれに送信される信号に対する時間を決定するようにさらに構成される。基地局は、決定された角度および決定された時間に基づいて、第１のＵＥおよび第２のＵＥの位置を決定するようにさらに構成される。
【００２７】
一実施形態では、受信されたレポートは、第１のＵＥと第２のＵＥとの間のリンク状態に基づく。
【００２８】
一実施形態では、リンク状態は、第１のＵＥおよび第２のＵＥの少なくとも１つによって送信された参照信号の測定および関連する送信電力の少なくとも１つに基づく。
【００２９】
一実施形態では、第１のＵＥは、第２のＵＥによって送信された参照信号を測定するために、第１のＵＥのサービスを提供する基地局によって構成される。第２のＵＥは、第１のＵＥによって送信された参照信号を測定するために、第２のＵＥのサービスを提供する基地局によって構成される。
【００３０】
一実施形態では、基地局は、第１のＵＥと第２のＵＥとの間の直接的なアップリンク通信を終了するようにさらに構成される。
【００３１】
一実施形態では、終了するステップは、直接的なアップリンク通信のリンク状態がしきい値を超えて低下したというレポートに基づく。
【００３２】
一実施形態では、基地局は、基地局によってサービスを提供される第１のユーザ機器（ＵＥ）および第２のＵＥが相互のしきい値の距離内にあることを決定するように構成される。基地局は、第２の基地局によってサービスを提供される第３のＵＥが、第１のＵＥおよび第２のＵＥの少なくとも１つのしきい値の距離内にあることを決定するようにさらに構成される。基地局は、決定に基づいて、第１のＵＥ、第２のＵＥ、および第３のＵＥが直接的なアップリンク通信の候補であることを第１のＵＥ、第２のＵＥ、および第３のＵＥに通知するようにさらに構成される。基地局は、第１のＵＥおよび第２のＵＥが相互に直接的なアップリンク通信を行うことができるというレポートを受信するようにさらに構成される。基地局は、第３のＵＥが、第１のＵＥおよび第２のＵＥの少なくとも１つとの直接的なアップリンク通信を行うことができるというレポートを受信するようにさらに構成される。基地局は、第１のＵＥと第２のＵＥとの間の直接的な通信に、少なくとも１つのアップリンク・ブロックを割り当てるようにさらに構成される。基地局は、第３のＵＥと、第１のＵＥおよび第２のＵＥの１つとの間の直通通信に、少なくとも１つのアップリンク・ブロックを割り当てるようにさらに構成される。
【００３３】
一実施形態では、基地局は、第２の基地局と第３のＵＥとの間のダウンリンク通信に、少なくとも１つのダウンリンク・ブロックを割り当てるようにさらに構成される。基地局は、第２の基地局と、第２の基地局によってサービスを提供される第３のＵＥとの間のアップリンク通信に、少なくとも１つのアップリンク・ブロックを割り当てるようにさらに構成される。
【００３４】
例示的な実施形態について、添付の図面に関連して提供する以下の詳細な説明からより明白に理解されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】ネットワークの例示的な実施形態を示す図である。
【図２】基地局の例示的な実施形態を示す図である。
【図３】例示的な実施形態による直接的なデバイス間通信へとネットワーク経由通信の負荷を軽減する方法を示す図である。
【図４】直接的なデバイス間通信へとネットワーク経由通信の負荷を軽減するための信号フローを示す図である。
【図５】近接性の決定が行われる例示的なシステムを示す図である。
【図６】近接性の決定が行われる例示的なシステムを示す図である。
【図７】２つのデバイスが例示的な実施形態によるデバイス間通信の候補かどうかを決定するステップの信号フローを示す図である。
【図８】直接的なデバイス間通信の終了の信号フローを示す図である。
【図９】ネットワークの他の例示的な実施形態を示す図である。
【図１０】セル間のネットワーク・トラフィックの負荷を軽減する方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
ここで、様々な例示的な実施形態について、一部の例示的な実施形態を示した添付図面に関してより完全に記述する。
【００３７】
したがって、例示的な実施形態は、様々な変更および代替形式が可能であり、その実施形態は、一例として図面に示され、本明細書に詳細に記述されるだろう。しかし、例示的な実施形態を開示された特定の形式に制限する意図はなく、それとは反対に、例示的な実施形態は、特許請求の範囲内に当てはまる変更、等価物、および代替案をすべて包含することを理解するべきである。同様の番号は、図の記述の全体にわたって同様の要素を指している。
【００３８】
第１、第２などの用語は、様々な要素を記述するために本明細書で使用することができるが、これらの要素は、これらの用語によって限定するべきでないことを理解されるだろう。これらの用語は、１つの要素を別の要素から区別するためにのみ使用される。たとえば、例示的な実施形態の範囲から逸脱することなく、第１の要素は第２の要素と呼ぶことができ、同様に、第２の要素は第１の要素と呼ぶことができる。本明細書で使用する場合、「および／または」という用語は、関連するリストに記載されたアイテムの１つまたは複数の一部またはすべての組み合わせを含む。
【００３９】
要素が他の要素に「接続される（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」または「結合される（ｃｏｕｐｌｅｄ）」と言及された場合、他の要素に直接的に接続または結合することが可能であり、または介在する要素が存在する場合があることを理解されるだろう。これとは対照的に、要素が他の要素に「直接的に接続される（ｄｉｒｅｃｔｌｙ  ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」または「直接的に結合される（ｄｉｒｅｃｔｌｙ  ｃｏｕｐｌｅｄ）」と言及された場合、介在する要素は存在しない。要素間の関係を記述するために使用される他の言葉は、同様に解釈されるべきである（たとえば、「の間（ｂｅｔｗｅｅｎ）」と「直接的に間に（ｄｉｒｅｃｔｌｙ  ｂｅｔｗｅｅｎ）」、「隣接する（ａｄｊａｃｅｎｔ）」と「直接的に隣接する（ｄｉｒｅｃｔｌｙ  ａｄｊａｃｅｎｔ）」など）。
【００４０】
本明細書に使用する用語は、特定の実施形態についてのみ記述することを目的とするものであり、例示的な実施形態に限定することを意図するものではない。本明細書に使用する場合に、単数形の「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、および「その（ｔｈｅ）」は、そうでないことが文脈に明白に示されていない限り、複数形も含むことが意図される。本明細書に使用する場合、「ｃｏｍｐｒｉｓｅ（含む）」、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（含んでいる）」、「ｉｎｃｌｕｄｅ（含む）」、および／または「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（含んでいる）」という用語は、記述された機能、整数、ステップ、動作、要素、および／または構成要素の存在を示すものであるが、１つまたは複数の他の機能、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、および／またはそれらのグループの存在や追加を排除するものではないことをさらに理解されるだろう。
【００４１】
また、一部の代替実装では、示された機能／行為を図に示したのとは異なる順に実施できることに注意されたい。たとえば、関与する機能／行為に依存して、連続して示された２つの図は、実際には、実質的に同時に実行することができるし、または場合によっては逆順に実行することができる。
【００４２】
特に定義しない限り、本明細書に使用するすべての用語（技術用語および科学用語を含む）は、例示的な実施形態が属する当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を持っている。用語、たとえば一般に使用される辞書に規定されているものは、関連する技術分野の文脈における意味に一致する意味を持つものと解釈するべきであり、特に本明細書に規定されていない限り、理想化された、または過度に形式的な意味で解釈されるものではないことをさらに理解されるだろう。
【００４３】
例示的な実施形態および対応する詳細な記述の部分は、ソフトウェア、またはアルゴリズムおよびコンピュータ・メモリ内のデータ・ビットの動作を記号で表現したものに関して示したものである。これらの記述および表現は、当業者が他の当業者に仕事の本質を効果的に伝達するものである。本明細書で使用し、一般的に使用されるアルゴリズムという用語は、望ましい結果につながる首尾一貫した連続したステップであると考えられる。ステップは、物理量の物理的な操作を必要とするものである。通常、必須ではないが、これらの量は、格納、転送、組み合わせ、比較、または操作可能な光学的、電気的、または磁気的な信号の形をとる。これらの信号は、主に一般的に使用する理由から、ビット、値、要素、記号、文字、用語、数値などと呼ぶことが便利な場合もあると分かっている。
【００４４】
以下の記述では、説明的な実施形態について、特定のタスクを実行するか、または特定の抽象データ型を実装し、既存のネットワーク要素または制御ノードで既存のハードウェアを使用して実装できる、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などを含むプログラム・モジュールまたは機能プロセスとして実装できる（たとえば流れ図の形式の）動作の行為および記号表現を参照して記述する。そのような既存のハードウェアは、１つまたは複数の中央処理装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、特定用途向け集積回路、フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ（ＦＰＧＡ：Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）コンピュータなどを含むことができる。
【００４５】
特に別記しない限り、または記述から明白でない限り、「処理」または「コンピューティング」または「計算」または「決定」または「表示」などの用語は、コンピュータ・システムのレジスタおよびメモリ内の物理的な電子量として表されたデータを操作し、コンピュータ・システムのメモリもしくはレジスタ、または他のそのような情報記憶装置、伝送デバイスもしくは表示デバイス内の物理量として同様に表される他のデータへと変形するコンピュータ・システム、または同様の電子計算デバイスの動作およびプロセスを指すものである。
【００４６】
また、例示的な実施形態のソフトウェアに実装された態様は、典型的には、有形（または記録する）記憶媒体の一部の形で符号化されることに注意されたい。有形の記憶媒体は、磁気的（たとえば、フロッピー・ディスクまたはハードドライブ）、または光学的（たとえば、コンパクト・ディスクを使った読み取り専用メモリ、または「ＣＤ  ＲＯＭ」）でもよく、読み取り専用またはランダム・アクセスでもよい。例示的な実施形態は、所定の実装のこれらの態様によって限定されるものではない。
【００４７】
例示的な実施形態によるＤ２Ｄの近接性による検出方法は一般的であり、同じセル方式の搬送周波数、異なる搬送周波数、またはＷｉＦｉなど他の無線アクセス技術（ＲＡＴ：Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）のＤ２Ｄベアラをアクティブ化するために用いることができることを理解されるであろう。
【００４８】
本明細書で使用する場合、「ユーザ機器」（ＵＥ）という用語は、モバイル・ユーザ、移動局、モバイル端末、ユーザ、加入者、無線端末、および／または遠隔局と同意語の場合があり、ワイヤレス通信ネットワークにおける無線リソースのリモート・ユーザを記述する場合がある。「基地局」という用語は、１つまたは複数のセル・サイト、拡張型ノードＢ（ｅＮＢ）、基地局、アクセス・ポイント、および／または無線周波数通信の任意の終点として理解することができる。現在のネットワーク構造は、モバイル／ユーザ・デバイスとアクセス・ポイント／セル・サイトとの区別を考慮することができるが、以下に記述した例示的な実施形態は、たとえばアドホックおよび／または網目状ネットワーク構造など、その区別がそれほど明瞭でない構造に一般的に適用することができる。
【００４９】
「チャネル」という用語は、周波数帯域の割り当て、時間の割り当て、およびコード割り当ての任意の組み合わせとして理解することができる。
【００５０】
図１は、例示的な実施形態が実装されるネットワークを示している。図１に示すように、ネットワーク１００は、少なくとも２つの基地局１１０ａおよび１１０ｂ、ならびにＵＥ１２０ａ〜１２０ｄを含む。基地局１１０ａおよび１１０ｂは、たとえば、拡張型ノードＢ（ｅＮＢ）の場合がある。基地局１１０ａおよび１１０ｂは、セルとして知られている地理的な領域１３０ａ、１３０ｂにサービスを提供することができる。図１に示すように、たとえば、基地局１１０ａは、セル１３０ａ内にあるＵＥにサービスを提供し、基地局１１０ｂは、セル１３０ｂ内にあるＵＥにサービスを提供する。基地局１１０ａおよび１１０ｂは、図示していない他のＵＥにサービスを提供できることを理解されるであろう。セル１３０ａは、多数のＵＥを含む場合があり、隣接セル１３０ｂは、比較的少数のＵＥを含む場合があることをさらに理解されるであろう。
【００５１】
ＬＴＥシステムでは、アップリンクは、物理リソース・ブロック（ＰＲＢ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｂｌｏｃｋ）として知られている時間周波数ブロックが割り当てられた異なるユーザについて直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）化されている。図１に示す例示的な実施形態では、基地局１１０ａおよび１１０ｂは、物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｕｐｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ）として知られているアップリンク・トラフィック・チャネルで、これらのＰＲＢでデータを送信するために、それぞれセル１３０ａおよび１３０ｂ内のＵＥをスケジューリングする。図１に示した例示的な実施形態では、したがって、基地局１１０ａは、ＰＵＳＣＨでデータを送信するために、ＵＥ１２０ａ、１２０ｂ、および１２０ｃをスケジューリングすることができる。基地局１１０ａは、ＰＵＳＣＨでデータを送信するために、セル１３０ａに位置する他のＵＥ（図示せず）をさらにスケジューリングすることができる。同様に、基地局１１０ｂは、ＰＵＳＣＨでデータを送信するために、ＵＥ１２０ｄをスケジューリングすることができる。基地局１１０ｂは、ＰＵＳＣＨでデータを送信するために、セル１３０ｂに位置する他のＵＥ（図示せず）をスケジューリングすることができる。
【００５２】
ＵＥは、物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）でフィードバックおよび制御情報を送信する。フィードバックおよび制御情報は、たとえば、ダウンリンク送信の肯定応答およびダウンリンク・チャネルの品質フィードバックを含むことができる。隣接する地理的なセルでＰＲＢを再利用できるように、セルを横断して完全なリソースの再利用がある場合がある。
【００５３】
各ＵＥ１２０ａ〜１２０ｄは、通信リンク１５０ａ〜１５０ｄを介して、そのサービスを提供する基地局１１０ａまたは１１０ｂとそれぞれ通信する。
【００５４】
少なくとも１つの例示的な実施形態では、ＵＥ１２０ａおよび１２０ｂは、デバイス間通信でＵＥピアからデータを受信するために、たとえば、アップリンク周波数およびチャネルの形式のある場合がある、直通通信チャネル１４０ａでさらに受信する。基地局１１０ａは、アップリンク・チャネルでデバイス間通信に、ＰＲＢを割り当てる。基地局１１０ａは、基地局１１０ａと基地局１１０ａによってサービスを提供されるＵＥとの間の通信のためにアップリンク・チャネルでＰＲＢをさらに割り当てる。基地局１１０ａは、それによって、特定のＵＥ１２０ａと１２０ｂとの間の直接接続に、ＵＥと基地局との間のアップリンクおよびダウンリンクのチャネルを介して、基地局１１０ａを通じて典型的にルーティングされるであろうトラフィックの負荷を軽減することができる。例示的な実施形態では、直接接続は、アップリンク形式である。以下、この負荷軽減をセル内の負荷軽減と呼ぶ。セル内の負荷軽減の方法は、以下の図３〜図８に関してさらに詳細に記述している。
【００５５】
図２は、基地局１１０ａの例示的な実施形態を示している。また、基地局１１０ａは、図２に図示していない機能を含むことができ、図示されているこれらの機能に限定されるものではないことを理解されるであろう。また、基地局１１０ｂは、基地局１１０ａに関して記述したものと同じまたは同様の機能を含むことができることを理解されるであろう。
【００５６】
図２を参照すると、基地局１１０ａは、たとえば、データ・バス２５９、送信ユニット２５２、受信ユニット２５４、メモリ・ユニット２５６、および処理ユニット２５８を含むことができる。
【００５７】
送信ユニット２５２、受信ユニット２５４、メモリ・ユニット２５６、および処理ユニット２５８は、データ・バス２５９を使用して、互いにデータを送信またはデータを受信することができる。送信ユニット２５２は、ワイヤレス通信ネットワーク１００の他のネットワーク要素への１つまたは複数の無線接続を介して、たとえば、データ信号、制御信号、および信号強度／品質情報を含むワイヤレス信号を送信するためのハードウェアおよび任意の必要なソフトウェアを含むデバイスである。
【００５８】
受信ユニット２５４は、ネットワーク１００の他のネットワーク要素への１つまたは複数の無線接続を介して、たとえば、データ信号、制御信号、および信号強度／品質情報を含むワイヤレス信号を受信するためのハードウェアおよび任意の必要なソフトウェアを含むデバイスである。
【００５９】
メモリ・ユニット２５６は、磁気記憶装置、フラッシュ記憶装置などを含むデータを格納することができる任意のデバイスの場合がある。
【００６０】
処理ユニット２５８は、たとえば、入力データに基づいて特定の動作を実行するように構成されたマイクロプロセッサを含むデータを処理することができる、またはコンピュータ可読コードに含まれる命令を実行することができる任意のデバイスの場合がある。コンピュータ可読コードは、たとえば、メモリ・ユニット２５６に格納することができる。
【００６１】
たとえば、処理ユニット２５８は、ＵＥが通信範囲内にあるときを決定することができる。処理ユニット２５８は、ＵＥがデバイス間通信の候補であることを通信範囲内のＵＥに通知することができる。処理ユニット２５８は、候補ＵＥからデバイス間通信の承認の指示およびデータ・レポートをさらに受信することができる。処理ユニット２５８は、また、直通通信リンクにリソースを割り当てるように構成される。たとえば、処理ユニット２５８は、リンク１５０ａまたは１５０ｂで直通通信リンクにアップリンク・チャネルＰＲＢを割り当てるように構成される。
【００６２】
知られているように、デバイス間通信を進めるために、デバイス間通信が可能であるように、ＵＥが相互の範囲内にあるかどうかを認識すると有利である。知られているＵＥのみのアドホック・システムは、相互の近接性を検出するためにＵＥ自体に依存する。しかし、これによりＵＥに大きな負荷がかかるため、そのようなモバイル機器のコストは法外に高い。
【００６３】
さらに、知られているシステムでは、近くにあるＵＥを決定するために他のＵＥが取り込むために、ＵＥは、パイロットまたはサウンディング参照信号を継続的に送信する必要がある。そのような信号を継続的に送信することは、ＵＥによる大きな電力消費および効率低下につながる場合がある。
【００６４】
ＵＥ制御ではなく、ネットワークに制御されるデバイス間通信に依存する他の知られているシステムは、デバイスからデバイスへの近接内の候補ＵＥを決定するために、ユーザ・アプリケーションに依存することができる。そのような知られているシステムは、ＵＥに実装されている全地球測位システム（ＧＰＳ：Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）に依存することができる。ＧＰＳアプリケーションを使用するＵＥは、他のＵＥの実際の場所に基づいて、デバイスからデバイスの近接にどのＵＥがあるかを決定することができる。しかし、この戦略は、まだＵＥに負荷をかけ、連続的なＧＰＳ追跡が必要な場合に、ＵＥに対してさらなる電力要件を必要とする場合がある。
【００６５】
さらに、このＧＰＳ戦略では、ローカルのセル間およびセル内のオポチュニスティック型での負荷軽減が可能でない場合がある。基地局１１０ａによって制御および決定された負荷軽減は、手順が、通信の負荷が軽減されるＵＥのＧＰＳアプリケーションの存在に依存しなければならない場合は、最適化されない場合がある。加えて、負荷軽減は少なくともＧＰＳアプリケーションにサービスを提供する離れたアプリケーション・サーバによって下された決定に依存する場合があるため、負荷軽減は最適化されない場合がある。
【００６６】
セル内の負荷軽減
図３は、デバイス間通信へとネットワーク経由通信をセル内で負荷軽減するための基地局１１０ａによって制御される方法を示している。図４は、デバイス間通信による負荷軽減を実装するためのシグナリングを示す信号図である。通信は、そのようなデバイス間通信の候補として決定されたデバイス間の直接的なアップリンク通信へと負荷を軽減することができる。図３に示す方法は、基地局１１０ａに関して記述している。
【００６７】
図示するように、Ｓ３００で、基地局１１０ａは、デバイス間通信の候補ＵＥ１２０ａおよび１２０ｂを決定する。基地局１１０ａは、ＵＥ１２０ａおよび１２０ｂが通信しているかどうかを決定することによって、候補ＵＥ１２０ａおよび１２０ｂを決定する。
【００６８】
さらに、基地局１１０ａは、ＵＥ１２０ａおよび１２０ｂが相互にしきい値の近接内にあるかどうかを決定することができる。しかし、基地局１１０ａは、代わりに、オポチュニスティック型の負荷軽減が可能かどうかを決定するために、ＵＥ測定レポートに依存することができることを理解されるであろう。ステップＳ３００について、図４および図５を参照して詳細に記述する。
【００６９】
図４を参照すると、ＵＥ１２０ａおよびＵＥ１２０ｂが相互に通信を始めた場合、コア・ネットワーク１７０を通じてルーティングされる信号０において、ＵＥ１２０ａおよびＵＥ１２０ｂは相互に識別情報を交換する。識別子は、国際移動加入者識別符号（ＩＭＳＩ：Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）識別子、ＩＰアドレス、または他の知られている識別子の場合がある。ＵＥ１２０ａおよび１２０ｂと通信するサービスを提供する基地局は、呼の間に相互の識別情報を交換および格納する。
【００７０】
知られている呼設定手順に加えて、ＵＥ１２０ａおよびＵＥ１２０ｂはそれぞれ、それらのサービスを提供する基地局１１０ａに１対の識別子を報告する（１）。１対の識別子は、通信する当事者ＵＥ１２０ａおよびＵＥ１２０ｂのそれぞれを識別する。このようにして、サービスを提供する基地局１１０ａは、ＵＥ１２０ａおよびＵＥ１２０ｂが相互に通信していることを決定し、ＵＥ１２０ａおよび１２０ｂは、デバイス間通信の候補になる場合がある。
【００７１】
ＵＥ１２０ａおよび１２０ｂには、異なる基地局によってサービスを提供することができ、その場合、ＵＥ１２０ａおよびＵＥ１２０ｂの対の識別子は、それらのサービスを提供する基地局によってそれぞれ維持されることを理解されるであろう。さらに、新しいサービスを提供する基地局へのハンドオーバ時に、元のサービスを提供する基地局は、新しいサービスを提供する基地局に識別子の対を転送する。他の例示的な実施形態では、ＵＥ１２０ａおよび１２０ｂの１つが異なる基地局によってサービスを提供される異なるセルに移動する場合、そのＵＥ１２０ａまたは１２０ｂは、新しいサービスを提供する基地局に、格納された識別子の対を報告する。
【００７２】
図４を再び参照すると、信号２、ＵＥ１２０ａ、およびＵＥ１２０ｂは、サービスを提供する基地局１１０ａと通信している。しかし、ＵＥ１２０ａおよびＵＥ１２０ｂは、異なるサービスを提供する基地局（図示せず）と通信している場合があることを理解されるであろう。ステップ３で、ＵＥ１２０ａおよび１２０ｂは、サービスを提供する基地局１１０ａにサウンディング参照信号（ＳＲＳ：Ｓｏｕｎｄｉｎｇ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ）を定期的に送信する。
【００７３】
例示的な実施形態では、基地局１１０ａは、デバイス間通信を行うために、ＵＥ１２０ａおよび１２０ｂが相互に十分に近くにあるかどうかをさらに決定する。しかし、少なくとも他の例示的な実施形態では、ＵＥ１２０ａおよび１２０ｂが相互に近くにあるかどうかを決定するために、ＵＥ１２０ａおよび１２０ｂに負荷がかかる場合がある。少なくとも１つの例示的な実施形態では、ＵＥ１２０ａおよび１２０ｂは、ＵＥ１２０ａおよび１２０ｂが相互に十分に近くにあるかどうかを決定するために、ＧＰＳアプリケーションを使用することができる。
【００７４】
基地局１１０ａによって実行される近接性の決定について、図５および図６に関して詳細に記述している。
【００７５】
図５を参照すると、基地局１１０ａは、ＵＥ１２０ａおよび１２０ｂの受信された信号の到来角（ＡｏＡ：Ａｎｇｌｅ  ｏｆ  Ａｒｒｉｖａｌ）および片方向遅延（ＯＷＤ：Ｏｎｅ  Ｗａｙ  Ｄｅｌａｙ）を測定できることが分かる。ＡｏＡおよびＯＷＤをともに使用して、基地局１１０ａは、ＵＥ１２０ａまたは１２０ｂの場所を推定することができる。基地局１１０ａは、２つのＵＥ１２０ａおよび１２０ｂの推定された場所に基づいて、デバイスからデバイスへの近接性を決定することができる。上記の方法では、高価なアプリケーションに依存することなく、基地局１１０ａ自体が、ＵＥ１２０ａおよび１２０ｂの相互の近接性を決定することができる。
【００７６】
ＵＥの地理的場所を推定するために、ネットワーク側の要素に対して、より正確な手段を利用できる場合がある。これらは、たとえば、観察された到達時間差（ＯＴＤＯＡ：Ｏｂｓｅｒｖｅｄ  Ｔｉｍｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｆ  Ａｒｒｉｖａｌ）、アップリンク到達時間差（ＵＴＤＯＡ：Ｕｐｌｉｎｋ  Ｔｉｍｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｆ  Ａｒｒｉｖａｌ）、ＧＰＳなどを含むことができる。しかし、これらの手段のいずれも、より多くのＵＥ測定および報告を必要とする。継続的な場所追跡および報告が必要な場合、関係する複雑性およびＵＥの電力消費が問題になる。近接性の推定がＵＥの場所について正確な情報を必要としないという事実を利用して、基地局１１０ａによって測定された現在の既存のＡｏＡおよびＯＷＤ情報は、十分な精度でデバイスからデバイスへの近接性を決定するために使用することができる。しかし、少なくとも１つの例示的な実施形態では、ＵＥの地理的場所を推定するために、より正確な手段を使用することができる。
【００７７】
図５を再び参照すると、ＵＥ１２０ａまたは１２０ｂからの受信された信号に基づいて、基地局１１０ａは、ＵＥ１２０ａおよび１２０ｂから基地局１１０ａへのＯＷＤを決定する。知られているように、ＯＷＤは、基地局１１０ａによって測定されたラウンドトリップ遅延（ＲＴＤ：Ｒｏｕｎｄ  Ｔｒｉｐ  Ｄｅｌａｙ）の２分の１である。ＡｏＡは、知られているように、ＵＥ１２０ａおよび１２０ｂから基地局１１０ａに信号が到着する角度である。
【００７８】
基地局１１０ａは、少なくとも１つの例示的な実施形態では、ＯＷＤ基準およびＡｏＡ基準を規定する。これらの基準が両方とも満たされる場合、基地局１１０ａは、デバイス間通信を行うために、ＵＥ１２０ａおよび１２０ｂが十分に近くにあると決定する。
【００７９】
ＯＷＤ基準は、以下のように規定することができる。
｜ＯＷＤ＿ａ−ＯＷＤ＿ｂ×３×１０５ｍ／ｍｓ＜ＴＨ（１）
ここで、ＯＷＤ＿ａは、ミリ秒単位でのＵＥ１２０ａから基地局１１０ａへのラウンドトリップ遅延の１／２であり、
ＯＷＤ＿ｂは、ミリ秒単位でのＵＥ１２０ｂから基地局１１０ａへのラウンドトリップ遅延の１／２であり、
ＴＨは、最大近接距離である。たとえば、典型的な最大近接距離は２００ｍである。
【００８０】
ＡｏＡ基準は、以下のように規定することができる。
１／２×（ＯＷＤ＿ａ＋ＯＷＤ＿ｂ）×３×１０８×（ＡｏＡ＿ａ−ＡｏＡ＿ｂ）×２Π／３６０＜ＴＨ（２）
【００８１】
近接性の推定の正確さは、基地局１１０ａでのＡｏＡおよびＯＷＤの測定の分解能に依存していることを理解されるであろう。ＡｏＡ測定の分解能に関して、説明のための例として、無線リソース管理のサポートについて進化型地上無線アクセス（Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ）（Ｅ−ＵＴＲＡ）要件で指定されているように（３ＧＰＰ規格ＴＳ３６．１３３）、基地局１１０ａのＡｏＡ測定の分解能は０．５度である。最悪の状況は、セル・エッジのＵＥに対するものであろう。
ＩＳＤ×Π×０．５／３６０（３）
【００８２】
５００メートルのサイト間距離（ＩＳＤ：Ｉｎｔｅｒ−Ｓｉｔｅ  Ｄｉｓｔａｎｃｅ、または基地局間の距離）について、分解能は２．１４ｍである。ＩＳＤ＝１７３２ｍについて、分解能は７．５５ｍである。これらの分解能は、近接性の推定には十分に正確である。
【００８３】
ＯＷＤ測定の分解能に関して、現在のタイミング・アドバンス（ＴＡ：Ｔｉｍｉｎｇ  Ａｄｖａｎｃｅ）メカニズムは、基地局１１０ａでのラウンドトリップ遅延（ＲＴＤ）測定に基づく。ＬＴＥ標準文書で指定されたＴＡコマンドは、０．５２μｓの分解能を持ち、これは約１５０メートルの距離分解能と言い換えられる。この分解能は、近接性の推定には十分に正確であると考えられないであろう。しかし、基地局１１０ａは、実際にオーバーサンプリングを実行することができ、その場合、基地局での内部分解能は、ＴＡメッセージのタイミング・パラメータの分解能より高い。それによって、より正確なＯＷＤ分解能を達成することができる。したがって、基地局１１０ａが、たとえば１００ｎｓの分解能でより正確な時間を達成でき、この結果、約３０ｍのＯＷＤ測定分解能が得られるであろうことを合理的に想定することができる。この分解能は、近接性の推定には十分に正確であると考えられるであろう。
【００８４】
図６は、２つのＵＥ１２０ｃおよび１２０ｄが異なる基地局１１０ａおよび１１０ｂによってサービスを提供されるシステムの近接性の決定を示している。
【００８５】
少なくとも１つの例示的な実施形態では、基地局１１０ａは、ＵＥ１２０ｃが、他の基地局１１０ｂと共有されるセル・エッジにあることを決定する。この決定は、基地局１１０ａに関してＵＥ１２０ｄに対するＡｏＡおよびＯＷＤの測定に基づく。同様に、基地局１１０ｂに関してＵＥ１２０ｄに対するＡｏＡおよびＯＷＤの測定に基づいて、基地局１１０ｂは、ＵＥ１２０ｄが、基地局１１０ａと共有されるセル・エッジにあると決定する。
【００８６】
基地局１１０ａおよび１１０ｂが、共有されたセル・エッジでＵＥ１２０ｃおよび１２０ｄの存在を決定すると、基地局１１０ｃは、基地局１１０ｂに、ＵＥ１２０ｃに対するＡｏＡ、ＯＷＤ、およびＵＥ  ＩＤリストを報告する。例示的な実施形態では、知られているＸ２接続は、この送信に使用される。
【００８７】
ＵＥ１２０ｄに対する受信されたＡｏＡおよびＯＷＤ情報に基づいて、かつそれ自身の場所および基地局１１０ｂの場所を認識して、基地局１１０ａは、角度ａ、そしてそれによって基地局１１０ａとＵＥ１２０ｄとの間の距離を決定することができる。ＵＥ１２０ｃのＡｏＡおよびＯＷＤに基づいて、基地局１１０ａは角度γを決定し、基地局１１０ａは、基地局１１０ａとＵＥ１２０ｃ、および基地局１１０ａとＵＥ１２０ｄとの間の距離を推定する。基地局１１０ａは、ＵＥ１２０ｃおよびＵＥ１２０ｄが、図５に関して上に記述したようなＡｏＡおよびＯＷＤの基準に基づいて、しきい値の近接内にあるかどうかを決定する。
【００８８】
図３を再び参照すると、基地局１１０ａは、ステップ３１０で、ＵＥ１２０ａおよび１２０ｂがデバイス間通信の候補であることをＵＥ１２０ａおよび１２０ｂに通知する。
【００８９】
図４を参照すると、シグナリング・ステップ４で、基地局は、ＵＥ１２０ａおよび１２０ｂがデバイス間通信の準備をするべきことをＵＥ１２０ａおよび１２０ｂに通知する。通知メッセージは、少なくともＳＲＳ構成設定を含む。基地局１１０ａは、通知メッセージ４で、ＵＥ１２０ａに、ＵＥ１２０ｂに対するＳＲＳ構成設定を送信する。同様に、基地局１１０ａは、通知メッセージ４で、ＵＥ１２０ｂに、ＵＥ１２０ａに対するＳＲＳ構成設定を送信する。ＵＥ１２０ａおよび１２０ｂは、ＵＥ１２０ａおよび１２０ｂが非常に接近した場合でもデバイスからデバイスへのリンクが十分によくない状況を回避するために、ＳＲＳ構成設定を使用する。
【００９０】
ＵＥ１２０ａは、ＵＥ１２０ｂのＳＲＳ値を測定するために、ＵＥ１２０ｂの構成設定を使用する。同様に、ＵＥ１２０ｂは、ＵＥ１２０ｂのＳＲＳ値を測定するために、ＵＥ１２０ａの構成設定を使用する。
【００９１】
信号５で、基地局１１０ａは、ＵＥ１２０ａおよび１２０ｂに、他のデバイスからデバイスへの構成パラメータを送信する。さらに、デバイス間通信のために、コア・ネットワーク１７０とのネゴシエーション５が行われる。
【００９２】
ＳＲＳ構成設定を使用して得られたＳＲＳ測定に基づいて、ＵＥ１２０ａおよびＵＥ１２０ｂは、ステップ６で、リンク１４０ａのリンク状態がデバイス間通信に十分によいという確認レポートを送信する。
【００９３】
図３を再び参照すると、ステップＳ３２０で、基地局１１０ａは、リンク状態がデバイス・デバイス通信に十分であるというレポートをＵＥ１２０ａおよびＵＥ１２０ｂから受信する。ステップＳ３３０で、基地局１１０ａは、ＵＥ１２０ａとＵＥ１２０ｂとの間の直接的なデバイス間通信に、少なくとも１つのアップリンク物理リソース・ブロック（ＰＲＢ）を割り当て、それによって典型的には基地局１１０ａを通じてルーティングされたであろうトラフィックの負荷を軽減する。
【００９４】
図４を参照すると、基地局１１０ａは、ＰＤＣＣＨを通じてステップ７で制御信号を通じて、ＵＥ１２０ａおよび１２０ｂのスケジューリング制御を行う。ＵＥ１２０ａおよび１２０ｂは、ＰＵＳＣＨを通じて、たとえば、バッファ状態、パワー・ヘッドルーム、およびＳＲＳ測定を含むレポートを提供し続ける。
【００９５】
メッセージ８で、直接接続を通じて、ＵＥ１２０ａと１２０ｂとの間でシグナリング交換が発生する。これらの交換は、たとえば肯定応答／否定応答（ＡＣＫ：ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ／ＮＡＫ：ｎｏｎ−ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）メッセージを含む。メッセージ９で、データ・トラフィックは、ＵＥ１２０ａとＵＥ１２０ｂとの間の直接的なリンクを通じて送信される。
【００９６】
図７は、「接続ＵＥ  ＩＤリスト」を構築し、ハンドオーバがＵＥによって実行された場合に、サービスを提供するセルとのリストを維持するための呼のフローの例を示している。
【００９７】
信号０で、接続は、最初にＵＥ１２０ａと１２０ｂとの間で有効になる。知られている呼設定手順に基づいて、ＵＥ１２０ａおよび１２０ｂのそれぞれの識別子（たとえばＩＭＳＩ）は、それぞれ各ＵＥに対するサービスを提供する基地局１１０ａおよび１１０ｂで使用可能である。
【００９８】
基地局１１０ａおよび１１０ｂは、ＵＥ１２０ａおよび１２０ｂがそれぞれセル・エッジにあることを決定する。シグナリング・ステップ１および２で、ＵＥ１２０ａおよび１２０ｂが通信していることを各基地局１１０ａおよび１１０ｂが認識することができるように、基地局１１０ａは、最初にコア・ネットワークを通じて、基地局１１０ｂにＵＥ１２０ａに対する識別子を報告する。基地局１１０ｂは、ＵＥ１２０ｂに対する「接続されたＵＥ  ＩＤリスト」を維持し、接続されたＵＥ  ＩＤリストにＵＥ１２０ａに対する識別子を追加する。同様に、基地局１１０ｂは、最初にコア・ネットワークを通じて基地局１１０ａにＵＥ１２０ｂに対する識別子を報告し、基地局１１０ａは、ＵＥ１２０ａに対する接続されたＵＥ  ＩＤリストに、この識別子を追加する。
【００９９】
シグナリング・ステップ３で、ＵＥ１２０ａおよび１２０ｂは、基地局１１０ａおよび基地局１１０ｂとの接続を通じてそれらの通信をそれぞれ行う。
【０１００】
シグナリング・ステップ４で、通常の移動手順に基づいて、ＵＥ１２０ｂは、基地局１１０ａにハンドオーバされる。
【０１０１】
シグナリング・ステップ５で、基地局１１０ｂは、Ｘ２接続を通じて基地局１１０ａに、ＵＥ１２０ｂに関連する接続されたＵＥ  ＩＤリストを転送する。ステップ６および７で、ＵＥ１２０ａおよび１２０ｂのそれぞれは、サービスを提供する基地局１１０ａに接続される。２つのＵＥの近接性が基地局１１０ａによって決定された後、シグナリング・ステップ８および９で、基地局１１０ａは、デバイス間通信の準備をするようにＵＥ１２０ａおよびＵＥ１２０ｂに通知する。
【０１０２】
デバイスからデバイスへのリンクの終了
基地局１１０ａは、デバイスからデバイスへのリンクが終了するべきであることを決定することができる。少なくとも１つの実施形態では、デバイス間通信下の２つのＵＥ１２０ａおよび１２０ｂが、相互に遠ざかる場合、基地局１１０ａは、これを決定することができる。決定は、ＵＥ１２０ａとＵＥ１２０ｂとの間の構造による遮蔽損失にさらに基づく場合がある。決定は、壁または他の構造を通じて送信するときに信号が送信電力を失うことによる透過損失にさらに基づく場合がある。これらの状況の少なくとも１つもしくはすべて、または他の知られている損失もしくは信号劣化状況において、直接的なリンクは、デバイス間通信をサポートできない場合がある。この終了の詳細については、図８に関して以下に記述している。
【０１０３】
シグナリング・ステップ０から３で、図８において、ＵＥ１２０ａおよび１２０ｂは、デバイス間通信のために制御される。具体的には、３で、ＵＥ１２０ａおよび１２０ｂは、現在、標準で指定されている形式でＳＲＳを送信する。
【０１０４】
シグナリング・ステップ４で、ＵＥ１２０ａおよび１２０ｂは、基地局１１０ａが、ＵＥ１２０ａとＵＥ１２０ｂとの間のデバイス間通信を確立したときに以前に受信された構成設定に基づいて、他方のＵＥについてＳＲＳを測定し続ける。ＵＥ１２０ａおよび１２０ｂは、基地局１１０ａにそれらのパワー・ヘッドルームおよびＳＲＳ測定をさらに報告する。基地局１１０ａは、ＵＥ１２０ａおよびＵＥ１２０ｂが受信した信号品質の指示を提供する、受信された測定に基づいて、デバイス間通信を終了することができる。具体的には、基地局１１０ａは、信号対雑音比（ＳＮＲ：Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）がしきい値を下回り、ある期間ＵＥ送信電力を増やすためにパワー・ヘッドルームが維持されていない場合、デバイス間通信を終了することができる。
【０１０５】
シグナリング・ステップ５で、基地局１１０ａは、ＵＥ１２０ａとＵＥ１２０ｂとの間のデバイス間通信を、従来のＵＥ／基地局通信に戻すことをコア・ネットワークに通知する。すべての必要な準備および再構成が行われる。
【０１０６】
シグナリング・ステップ６で、基地局１１０ａは、ＵＥ１２０ａおよび１２０ｂが従来のＵＥ／基地局通信に戻さなければならないことをＵＥ１２０ａおよび１２０ｂに通知する。
【０１０７】
シグナリング・ステップ７で、ＵＥ１２０ａおよび１２０ｂは、基地局１１０ａに再び接続するためにアクセス・プロセスを開始する。少なくとも１つの実施形態では、基地局１１０ａのスケジューラは、各ＵＥ１２０ａと１２０ｂとの間のリンク状態を追跡し、ＵＥ１２０ａおよび１２０ｂと基地局１１０ａとの間の接続を直接有効にする。そのような場合、シグナリング・ステップ７は省略される場合がある。
【０１０８】
ステップ８から１０で、ＵＥ１２０ａおよび１２０ｂの両方は、サービスを提供する基地局１１０ａとの通常の接続されたモードを再開する。
【０１０９】
ＵＥ１２０ａおよび１２０ｂが異なる基地局によってサービスを提供される場合、たとえばＵＥ１２０ａは基地局１１０ａによってサービスを提供され、ＵＥ１２０ｂは基地局１１０ｂによってサービスを提供される場合、シグナリングは類似している。少なくとも１つの例示的な実施形態では、基地局１１０ａは、デバイス間通信を終了する準備をするために、Ｘ２リンクを介して基地局１１０ｂに通知を送信する。基地局１１０ａは、コア・ネットワーク１７０に終了要求を送信し、終了準備が完了している場合、コア・ネットワーク１７０は、基地局１１０ａおよび基地局１１０ｂの両方に通知する。この時点で、基地局１１０ａは、ＵＥ１２０ａがＵＥ／基地局通信に戻さなければならないことをＵＥ１２０ａに通知し、基地局１１０ｂは、同様に、ＵＥ１２０ｂがＵＥ／基地局通信に戻さなければならないことをＵＥ１２０ｂに通知する。
【０１１０】
セル間の負荷軽減
図９は、セル間の負荷軽減が実装されたシステムを示している。セル間の負荷軽減は、たとえば、セル１３０ａでＵＥにサービスを提供している基地局１１０ａが、基地局１１０ｂによってサービスを提供される隣接セル１３０ｂの負荷が比較的軽いと決定した場合に実装することができる。
【０１１１】
セル間の負荷軽減のためのシステム要素は、図１に記述したものに類似している。図９において、少なくとも２つのＵＥ（例示的な実施形態の３つのＵＥ）が、負荷が大きいセル１３０ａとより負荷が小さいセル１３０ｂとの間で中継チェーンを形成する。ＵＥ１２０ｅおよび１２０ｆは、基地局１１０ａによってサービスを提供される。ＵＥ１２０ｇは、基地局１１０ｂによってサービスを提供される。
【０１１２】
少なくとも１つの例示的な実施形態では、ＵＥ１２０ｅおよび１２０ｆは、デバイス間通信でＵＥピアからデータを受信するために、アップリンク・チャネル１５０ｃでさらに受信する。ＵＥ１２０ｆおよび１２０ｇは、デバイス間通信でＵＥピアからデータを受信するために、アップリンク・チャネル１４０ｄでさらに受信する。少なくともＵＥ１２０ｆは、基地局１１０ｂによってサービスを提供される隣接セル１３０ｂとのセル・エッジに近い。
【０１１３】
基地局１１０ａは、典型的には、基地局１１０ａとのアップリンクおよびダウンリンクを通じてルーティングされるであろうすべてのトラフィックの負荷をより負荷が小さい基地局１１０ｂへと軽減することができる。たとえば、基地局１１０ａとＵＥ１２０ｅとの間のトラフィックは、代わりに、デバイスからデバイスへの接続の中継を通じて発生する場合があるため、通信は、代わりに、より負荷が小さいセルにサービスを提供する基地局１１０ｂとＵＥ１２０ｆとの間に発生する。以下、この負荷軽減をセル間の負荷軽減と呼ぶ。セル間の負荷軽減の方法については、図１０に関して以下に記述している。
【０１１４】
図１０を参照すると、セル１３０ａに過負荷がかけられると、基地局１１０ａは、複数のＵＥ１２０ｅ、１２０ｆ、および１２０ｇの間で、セル内の負荷軽減に関して以前に記述した方法により、近接性を決定する（Ｓ１０００）。ＵＥの少なくとも１つ、ＵＥ１２０ｅは、隣接セル１３０ｂとのボーダー領域にある。
【０１１５】
基地局１１０ａは、ボーダー領域と隣接セル１３０ｂの少なくとも１つのＵＥとの間でデバイスからデバイスへの接続に対して中継ルートを決定する。例示的な実施形態では、基地局１１０ａは、基地局１１０ａがサービスを提供するＵＥの数を最初に推定することができる。基地局１１０ａは、中継負荷軽減のための候補として、負荷が小さいセル１３０ｂに比較的近い、トラフィック量が多いＵＥ１２０ｅを最初に選択することができる。他の例示的な実施形態では、基地局１１０ａは、ＵＥ１２０ｅに近接し、ＵＥ１２０ｅよりセル１３０ｂに近い方向にある他のＵＥ１２０ｆを決定するために、以前に記述したＵＥ場所推定方法を使用することができる。ＵＥ１２０ｆが識別された後、基地局１１０ａは、ＵＥ１２０ｆに近接し、セル１３０ｂに接続されている他のＵＥ１２０ｇを識別できるかどうかをさらに決定するために参照としてＵＥ１２０ｆを使用する。例示的な実施形態では、基地局１１０ａは、ＵＥ位置情報に基づいて、負荷軽減候補および中継ルートを決定する。１つの候補について、基地局１１０ａが負荷軽減ルートを開発できない場合、基地局１１０ａは、異なるＵＥ候補を選択し、基地局１１０ａは、異なる中継ルートを求めて新しい検索を開始する。
【０１１６】
少なくとも１つの例示的な実施形態では、次に、基地局１１０ａは、ＵＥ１２０ｅ、１２０ｆ、１２０ｇは、デバイス間通信のために有効化する準備をするべきであることをルートの各ＵＥ１２０ｅ、１２０ｆ、１２０ｇに通知する（Ｓ１０１０）。この通知を実行するために、基地局１１０ａは、２つのＵＥが異なる基地局に接続される場合について、上に記述したのに類似する手順を使用する。
【０１１７】
少なくとも１つの例示的な実施形態では、基地局１１０ａは、Ｘ２を通じて基地局１１０ｂに、そして基地局１１０ｂからＵＥ１２０ｇへの経路で通信することによってＵＥ１２０ｇに通知する。例示的な実施形態では、ＵＥ１２０ｅとＵＥ１２０ｆとの間のデバイスからデバイスへのリンクは、サービスを提供する同一の基地局下で２つのＵＥに対する上記の手順に従って確立される。ＵＥ１２０ｆとＵＥ１２０ｇとの間のデバイスからデバイスへのリンクは、２つのサービスを提供する基地局下で２つのＵＥに対する上記の手順に従って確立される。
【０１１８】
セル内の負荷軽減に関して上に記述したように、基地局１１０ａは、ＵＥ１２０ｅ、１２０ｆ、および１２０ｇのすべてから、ルートのリンク１４０ｃ、１４０ｇが、デバイス間通信を許可するために十分な品質であるというレポートを受信する（Ｓ１０２０）。ＵＥ１２０ｇからのレポートは、そのサービスを提供する基地局１１０ｂに最初に送られる。次に、１１０ｂは、Ｘ２を介して１１０ａにレポートを転送する。ＰＲＢは、ステップＳ１０３０で、中継チェーンのＵＥの間のデバイス間通信へとアップリンク・チャネルで割り当てられる。
【０１１９】
中継の場合に、ＵＥ１２０ｇは、ＵＥ１２０ｆからデータを受信し、基地局１１０ｂにデータを送信する。ＵＥ１２０ｇは、基地局１１０ｂからデータを受信し、ＵＥ１２０ｆにデータを送信して、受信および送信のプロセスは両方、基地局１１０ｂによってスケジューリングされる。基地局１１０ｂは、基地局１１０ａの代わりに、ここで、ＵＥ１２０ｅのトラフィックを運び、それによって過負荷の基地局１１０ａに対するトラフィック負荷を軽減する。このようにして、ＵＥ１２０ｅは、デバイスからデバイスへのリンク１４０ｃ、１４０ｄの中継、およびＵＥ１２０ｇと基地局１１０ｂとの間の従来のＵＥ／基地局の通信リンク１５０ｇを通じて、基地局１１０ｂからサービスを受信する。
【０１２０】
セル内の負荷軽減手順は、少なくともチェーンのＵＥがすでに相互に通信しているかどうかに関して最初の決定がないという点で、セル間の負荷軽減手順とは異なることに注意されたい。さらに、セル内の負荷軽減手順とは対照的に、チェーンの最後のＵＥは、基地局１１０ｂによってサービスを提供されるため、通信は、その基地局１１０ｂへと負荷を軽減される。
【０１２１】
説明のための実施形態によると、事業者は、デバイス間通信リンクへとネットワーク経由通信の負荷を軽減することができる。デバイス間通信の候補ＵＥの近接性は、無線アクセス・ネットワーク・レベルで決定することができ、それによってデバイス間通信を行うＵＥの複雑性および電力要件を減らし、アプリケーション・サーバへの依存関係を回避する一方、所定のＵＥの対に対して直接的なデバイス間通信が可能である地理的範囲の拡大を可能にすることができる。
【０１２２】
例示的な実施形態についてこのように記述したが、これは多くの方法で変更できることは明白であろう。そのような変形形態は、例示的な実施形態の精神および範囲からの逸脱と見なされるものではなく、当業者にとって明白であろうすべてのそのような変更は、特許請求の範囲内に含まれることを意図するものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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