(57)【要約】【課題】無線通信システムにおいて特定クラスターの代表端末がＤ２Ｄ（ｄｅｖｉｃｅ−ｔｏ−ｄｅｖｉｃｅ）通信のためのスケジューリングを行う方法を提供する。【解決手段】前記方法は、隣接クラスターの端末からの第１信号を受信するステップと、複数のリソースのうち特定リソースで前記隣接クラスターに与えられた優先順位と前記特定クラスターに与えられた優先順位とを比較し、前記特定クラスターの構成端末に対するＤ２Ｄ通信スケジューリングを行うステップとを含み、前記第１信号は、前記隣接クラスターに関する情報を含むことを特徴とする。【選択図】図９
2016517227.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムにおいて特定クラスターの代表端末がＤ２Ｄ（ｄｅｖｉｃｅ−ｔｏ−ｄｅｖｉｃｅ）通信のためのスケジューリングを行う方法であって、
隣接クラスターの端末からの第１信号を受信するステップと、
複数のリソースのうち特定リソースで前記隣接クラスターに与えられた優先順位と前記特定クラスターに与えられた優先順位とを比較し、前記特定クラスターの構成端末に対するＤ２Ｄ通信スケジューリングを行うステップと、
を含み、
前記第１信号は、前記隣接クラスターに関する情報を含む、スケジューリング実行方法。
【請求項２】
前記Ｄ２Ｄ通信スケジューリングを行うステップは、
前記隣接クラスターに与えられた優先順位が前記特定クラスターに与えられた優先順位よりも高い場合、前記代表端末とあらかじめ設定された距離以内の構成端末に対してのみＤ２Ｄ通信スケジューリングを行うステップを含む、請求項１に記載のスケジューリング実行方法。
【請求項３】
前記Ｄ２Ｄ通信スケジューリングを行うステップは、
前記隣接クラスターに与えられた優先順位が前記特定クラスターに与えられた優先順位よりも高い場合、前記構成端末に対してＤ２Ｄ送信電力を減少させるためのスケジューリングを行うステップを含む、請求項１に記載のスケジューリング実行方法。
【請求項４】
前記隣接クラスターに与えられた優先順位と前記特定クラスターに与えられた優先順位は、クラスター識別子に基づいて決定され、複数のリソースのそれぞれのインデックスに基づいて変更可能である、請求項１に記載のスケジューリング実行方法。
【請求項５】
前記構成端末に対して同期信号を送信するステップをさらに含み、
前記構成端末に送信される同期信号と前記隣接クラスターの代表端末が送信する同期信号とが、あらかじめ設定された時間間隔だけ離れている、請求項１に記載のスケジューリング実行方法。
【請求項６】
前記隣接クラスターの端末からの第１信号を受信するステップは、
前記複数のリソースのあらかじめ設定された倍数単位で行われる、請求項１に記載のスケジューリング実行方法。
【請求項７】
前記構成端末に対して、前記複数のリソースのうち前記特定リソースに関連した一つ以上のリソースを割り当てるステップをさらに含む、請求項１に記載のスケジューリング実行方法。
【請求項８】
前記Ｄ２Ｄ通信スケジューリングを行うステップは、
前記構成端末のスケジューリング情報を含む第２信号を送信するステップを含む、請求項１に記載のスケジューリング実行方法。
【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を用いて信号を送受信す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、該当する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する端末に送信し、該当する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を用いて信号を送受信す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特定クラスターの代表端末がＤ２Ｄ（ｄｅｖｉｃｅ−ｔｏ−ｄｅｖｉｃｅ）通信のためのスケジューリングを行う方法は、隣接クラスターの端末からの第１信号を受信するステップと、複数のリソースのうち特定リソースで前記隣接クラスターに与えられた優先順位と前記特定クラスターに与えられた優先順位とを比較し、前記特定クラスターの構成端末に対するＤ２Ｄ通信スケジューリングを行うステップとを含み、前記第１信号は、前記隣接クラスターに関する情報を含むことを特徴とする。ここで、前記Ｄ２Ｄ通信スケジューリングを行うステップは、前記構成端末のスケジューリング情報を含む第２信号を送信するステップを含むことを特徴とする。
【０００９】
好適には、前記Ｄ２Ｄ通信スケジューリングを行うステップは、前記隣接クラスターに与えられた優先順位が前記特定クラスターに与えられた優先順位よりも高い場合、前記代表端末とあらかじめ設定された距離以内の構成端末に対してのみＤ２Ｄ通信スケジューリングを行うステップを含むことができる。又は、前記Ｄ２Ｄ通信スケジューリングを行うステップは、前記隣接クラスターに与えられた優先順位が前記特定クラスターに与えられた優先順位よりも高い場合、前記構成端末に対してＤ２Ｄ送信電力を減少させるためのスケジューリングを行うステップを含むことができる。
【００１０】
より好適には、前記隣接クラスターに与えられた優先順位と前記特定クラスターに与えられた優先順位とがクラスター識別子に基づいて決定され、複数のリソースのそれぞれのインデックスに基づいて変更可能とすることを特徴とする。
【００１１】
一方、前記方法は、前記構成端末に対して同期信号を送信するステップをさらに含み、前記構成端末に送信される同期信号と前記隣接クラスターの代表端末が送信する同期信号とがあらかじめ設定された時間間隔だけ離隔されていることを特徴とする。
【００１２】
また、前記方法で、前記隣接クラスターの端末からの第１信号を受信するステップは、前記複数のリソースのあらかじめ設定された倍数単位に行われることを特徴とする。
【００１３】
なお、前記方法は、前記構成端末に対して、前記複数のリソースのうち前記特定リソースに関連した一つ以上のリソースを割り当てるステップをさらに含むことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の実施例によれば、無線通信システムにおいて干渉を効率的に緩和しながら端末間直接通信を行うことができる。
【００１５】
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】
【００１６】
【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】一つのＵＥが送信した同期信号に基づいて複数のＤ２Ｄクラスターが生成された例を示す図である。
【図９】本発明の実施例によってＤ２Ｄデータ通信のための時間リソースを分割した例を示す図である。
【図１０】本発明の実施例によってＤ２Ｄリンクのためのスケジューリングを行う例を示す図である。
【図１１】本発明の実施例によって信号＃１の中継概念を説明する図である。
【図１２】本発明の実施例によって特定ＵＥに一連のパーテーションが割り当てられる例を示す図である。
【図１３】本発明の実施例によって、パーテーション別優先権を、信号＃１の受信電力に基づいて決定する例を示す図である。
【図１４】本発明の実施例によって、パーテーション別優先権を、信号＃１の受信電力に基づいて決定する例を示す図である。
【図１５】本発明の実施例によって、複数のＤ２Ｄクラスターが生成されることから発生する干渉問題を解決する方法を説明する図である。
【図１６】本発明の実施例によって、隣接クラスターの存在に関する間欠的検出の例を示す図である。
【図１７】本発明の実施例によって、隣接クラスターの同期信号が送信されると予想される領域でＤ２Ｄ信号を送信しない例を示す図である。
【図１８】本発明の実施例によって重要信号を送信するためのリソースを示す図である。
【図１９】本発明の実施例によってＤ２Ｄ通信を行う時間区間を設定した例を示す図である。
【図２０】本発明の実施例によって同期信号の送信時点を決定する例を示す図である。
【図２１】本発明の実施例によって新しいクラスター同期信号を送信する例を示す図である。
【図２２】本発明の実施例によって新しいクラスターを形成する例を示す図である。
【図２３】本発明の実施例によって追加的な同期信号を送信する例を示す図である。
【図２４】本発明の実施例に係るＤ２Ｄ信号の構造を示す図である。
【図２５】本発明の実施例に係るＤ２Ｄ信号送受信過程を示すフローチャートである。
【図２６】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】
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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メッセージを互いに交換する。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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
端末は、電源が入ったり、新しくセルに進入した場合に、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。
【００２７】
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）。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
ＰＣＦＩＣＨは、物理制御フォーマット指示子チャネルであり、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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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、当該端末は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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
【表１】
2016517227.tif 000003
【００４３】
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。
【００４４】
図７は、端末間直接通信の概念図である。
【００４５】
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。
【００４６】
以下ではＤ２Ｄ通信リンクの間における干渉問題を緩和することができる方法を説明する。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。
【００４７】
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と命名する。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。
【００４８】
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。
【００４９】
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と命名する。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。
【００５０】
上述したＤ２Ｄリンクスケジューリングをより効果的に行うために一連の過程が追加されてもよい。まず、任意のＵＥが信号＃２を送信するのではなく、あらかじめ定められたＵＥのみが信号＃２を送信するように規定することができる。一例として、一連のＵＥが、好ましくは、近接しているＵＥが競合過程を経て一つの代表ＵＥを選定し、一定の時間では当該代表ＵＥのみが信号＃２を送信し、代表として選ばれていない残りのＵＥは信号＃２を送信しないようにすることができる。このとき、代表ＵＥは残りのＵＥが送信した信号＃１を受信し、それらを適切に取りまとめて信号＃２を送信することができる。
【００５１】
このように複数のＵＥ或いは複数の信号＃１に対する応答として送信される信号＃２は、いつどのＵＥが或いはどの信号＃１を送信したＵＥがＤ２Ｄデータを送信できるかを知らせる役割を担い、このような意味から、Ｄ２Ｄスケジューリングメッセージと呼ぶことができる。すなわち、複数のＵＥで構成される一つのＤ２Ｄクラスターを形成し、代表ＵＥを選定した後、代表ＵＥを除く残りのＵＥは信号＃１を送信することによって、代表ＵＥに自身がスケジュールされる必要があるという事実を知らせることができる。代表ＵＥは、信号＃１に基づいて信号＃２を生成送信することによって、それぞれのＵＥが互いに異なる時点にＤ２Ｄデータを送信できるように調節する。そのために、信号＃２には、いつどのＵＥがＤ２Ｄデータを送信するかに関する情報を追加することができる。
【００５２】
このようなクラスターベースの動作を円滑にするために、各ＵＥは同期化していてもよいが、ｅＮＢが送信する信号に合わせて同期化してもよく、事前に特定ＵＥが同期信号を送信し、ここに残りのＵＥが同期化してもよい。特徴的に、同期信号を送信したＵＥは、特定Ｄ２Ｄクラスターの代表ＵＥとなり、信号＃２を送信するように動作することができる。すなわち、同期信号を送信したＵＥは、別の代表ＵＥ選定過程無しでも代表ＵＥの役割を担うように動作することができる。或いは、代表ＵＥとして選ばれる際、例えば、代表ＵＥとなるために確率的に送信する、代表ＵＥとして選ばれるための信号を送信するうえで最優先権（順位）を有することもできる。一例として、特定時間では当該同期信号を送信したＵＥのみが代表ＵＥとして選ばれるための信号を送信できるように優先権を与える。
【００５３】
さらに、一つのＵＥが送信した同期信号に基づいて複数のＤ２Ｄクラスターが生成されてもよい。すなわち、複数の代表ＵＥが選ばれてもよく、距離上互いに離れているため、他のＵＥが代表ＵＥとして）選ばれた事実を把握できないこともある。
【００５４】
図８は、一つのＵＥが送信した同期信号に基づいて複数のＤ２Ｄクラスターが生成された例を示す図である。
【００５５】
図８を参照すると、ＵＥ１が同期信号を送信するＵＥであり、ＵＥ２は、ＵＥ４、ＵＥ５とのクラスターを構成する代表ＵＥであり、ＵＥ３は、ＵＥ６、ＵＥ７とのクラスターを構成する代表ＵＥである。ＵＥ１は、ＵＥ２又はＵＥ３と同一のＵＥであってもよい。万一、代表ＵＥを選定する過程が省略される場合には、全てのＵＥが代表ＵＥとなることができ、これは、一つのＤ２Ｄクラスターが一つのＤ２Ｄリンクで構成された特殊な場合と見なすことができる。
【００５６】
上述したＤ２Ｄクラスターベースのスケジューリングを行うと、一つのクラスター内ではＤ２Ｄリンク間の干渉問題を解決することができる。代表ＵＥが信号＃２を送信しながら、互いに異なるＤ２Ｄリンクは互いに異なる時点で送信されるように調節できるからである。しかし、Ｄ２Ｄクラスターの境界に位置しているＤ２Ｄリンクには相変らず干渉問題が発生しうる。一例として、図８でＵＥ５が信号を送信する時、ＵＥ６が信号を受信するとすると、ＵＥ５からの強い干渉によってＵＥ６の受信性能は大きく低下しうる。
【００５７】
一方、クラスターベースのスケジューリングを行う時の動作の特殊な一例として、ブロードキャスト（ｂｒｏａｄｃａｓｔ）のように複数のＵＥが共に受信しなければならない通信を挙げることができる。具体的には、Ｄ２Ｄ通信の送信ＵＥが常に自分でクラスターを形成し、クラスターの代表ＵＥになり、他のＵＥのスケジューリング過程を経ることなく速かに受信ＵＥに信号を送信するように動作することもできる。この場合、上述した信号＃２を用いたスケジューリング過程は省略されてもよい。
【００５８】
その他にも、たとえクラスターの代表ＵＥが選定されていても、各送信ＵＥが信号＃２を用いたスケジューリング過程を省略したまま、自身が適切なリソースを選択してデータ信号を送信することもできる。このような動作は、信号＃２の送信過程で発生するリソースのオーバーヘッドが相対的に大きい場合に適合しているといえる。このように信号＃２の送信過程が省略される場合、各送信ＵＥは、他のＵＥが送信する信号＃１又はＤ２Ｄデータ信号から干渉を測定し、それに基づいて上述したスケジューリングを行うことができる。この過程で信号＃１又はＤ２Ｄデータ信号自体が信号＃２の一部の役割をするものと解釈することができるが、一例として、特に、どのリソースでどのＵＥがどのような干渉を誘発しているかを把握することを挙げることができる。もちろん、信号＃２を用いるスケジューリングが省略される場合、スケジューリングとは、個別送信ＵＥが自身の送信のためにリソースを選択するスケジューリング動作を意味するだろう。
【００５９】
以下では、Ｄ２Ｄリンク間の干渉問題を解決するための干渉調節技法を説明する。
【００６０】
まず、Ｄ２Ｄクラスターの代表ＵＥは、他のクラスターに属したＵＥの信号＃１を受信することによって、隣接した他のクラスターに属するＵＥが存在し、該ＵＥが信号を送信しようとしているかが把握できる。図８の場合では、ＵＥ３がＵＥ５の送信する信号＃１を受信しようと試み、万一信号＃１の検出に成功すると、隣接クラスターで信号を送信しようとするＵＥ５の存在を把握することができる。
【００６１】
ここで、隣接クラスターに属しているＵＥの信号を検出したということは、単純に当該信号の復号や検出に成功したという意味であってもよいが、当該信号の受信品質、例えば、ＳＩＮＲや受信電力の強度が一定レベル以上という条件が追加されてもよい。これは、隣接クラスターで送信された信号＃１が一定レベル以上の品質を示す場合にのみ、当該信号が相対的に近くに位置していると判断し、干渉調節技法を動作させることが効果的であるためである。すなわち、隣接クラスターの信号＃１を受信しても、この信号の品質が低いと、比較的遠くに離れたＵＥが送信したものだと判断し、干渉調節技法を動作させなくてもよい。
【００６２】
このような動作を行うために、特定クラスターの代表ＵＥは、隣接クラスターに属したＵＥが送信した信号＃１を自身のクラスターに属したＵＥからの信号＃１と区別可能でなければならない。そこで、本発明では、Ｄ２Ｄクラスターを構成するに当たり、クラスター別に異なるクラスターＩＤを使用することを提案し、このクラスターＩＤに対する情報を信号＃１を送信する際に使用することを提案する。
【００６３】
上記Ｄ２ＤクラスターのＩＤは、代表ＵＥのＩＤであってもよく、あらかじめ定められた規則によって代表ＵＥのＩＤから導出される特定のＩＤであってもよい。或いは、一定のＩＤの候補群が存在する状況で、該候補群中の一つがＤ２Ｄクラスターを構成するに当たって確率的に選択され、該選択されたＩＤが代表ＵＥによってクラスター構成ＵＥに送信されてもよい。或いは、代表ＵＥとして選ばれる際に送信した、代表ＵＥとして選ばれるための信号の送信時点又は使用されたシグネチャから誘導される値であってもよい。ここで、信号＃１を送信する際にクラスターＩＤに関する情報を使用するということは、信号＃１に対するチャネルコーディングの結果であるコードワードがクラスターＩＤによって異なるか、信号＃１の送信リソース及び／又はシグネチャがクラスターＩＤによって異なることを意味する。一例として、信号＃１に対するチャネルコーディングの結果であるコードワードが、クラスターＩＤから生成されるシーケンスでスクランブルされてもよく、信号１の送信に用いられるシグネチャの一つである復調参照信号がクラスターＩＤから生成されてもよい。
【００６４】
特定クラスターの代表ＵＥが、隣接クラスターＵＥが信号を送信するか否かを把握すると、隣接クラスターＵＥが信号を送信する可能性の高いリソースは可能な限り自身の属したクラスターにおける通信に使用しないことによって干渉問題を緩和することができる。これは、隣接クラスターで送信された信号＃１を干渉信号に対する警告メッセージとして活用することを意味することもできる。そこで、本発明では、事前にどのクラスターがどのリソースを優先的に使用するかに対するリソース活用優先権を設定しておくことを提案する。
【００６５】
図９は、本発明の実施例によって、Ｄ２Ｄデータ通信のための時間リソースを分割した例を示す図である。
【００６６】
図９を参照すると、Ｄ２Ｄ通信に使用可能な時間区間を複数のパーテーションに分割した後、各パーテーション別にクラスター間の優先権（ｐｒｉｏｒｉｔｙ）を設定していることがわかる。最大Ｋ個のＤ２Ｄクラスターにそれぞれ異なる優先権を付与できるように動作するために、まず、Ｄ２ＤクラスターＩＤを０からＫ−１までのクラスターグループに分け、Ｄ２Ｄ通信区間をＮ＊Ｋ個のパーテーションに分割した後、パーテーション＃ｎ（ｎ＝０，…，Ｎ＊Ｋ−１）ではクラスターグループ＃ｎ ｍｏｄ Ｋ、クラスターグループ＃（ｎ＋１） ｍｏｄ Ｋ、…、クラスターグループ＃（ｎ＋Ｋ−１） ｍｏｄ Ｋの順に優先権を有する場合を仮定することができる。特に、図９では、Ｎ＝２、Ｋ＝４の場合を仮定している。
【００６７】
クラスターＩＤとクラスターグループとの間には単純に一対一の関係が設定されてもよいが、複数のクラスターＩＤが一つのクラスターグループにマップされてもよい。一例として、クラスターＩＤをクラスターグループの個数で割った余をクラスターグループのＩＤとして活用することができる。図９の例で、パーテーション＃ｎはパーテーション＃ｎ＋Ｋと同じ優先権を有し、これは、Ｎパーティションの総数は、Ｋ回に１回ずつの同じ優先権を持つことを意味する。その他にも様々な方法で各分割における優先権を決定することができる。
【００６８】
図９で、Ｄ２Ｄデータ通信に使われる時間区間前の一部の時間区間は、上述したＵＥ間の同期化、Ｄ２Ｄクラスターの生成及び代表ＵＥの選定、信号＃１と信号＃２の送信などを含むＤ２Ｄスケジューリングのための動作に用いることができる。図９に示すようなＵＥ同期化、Ｄ２Ｄクラスター形成のための事前準備区間とＤ２Ｄデータ送受信が起こる時間区間とで構成されたリソース活用構造は周期的に反復されてもよい。
【００６９】
このようなクラスター間に与えられる優先権の順序を単純化するために、一つのパーテーションでは一定の個数の、例えば、一つのクラスターが、同じレベルの高い優先権を有し、その他のクラスターは、同じレベルの低い優先権を有するようにすることができる。この場合、各パーテーションで高い優先権を有するクラスターのＩＤはパーテーションインデックスによって異なるようにすることができる。
【００７０】
一方、特定クラスターの代表ＵＥが隣接クラスターの信号＃１を受信した場合には、自身のクラスター内のスケジューリングを調節することによって干渉問題を緩和することができる。一例として、クラスター＃Ａの代表ＵＥがクラスター＃Ｂの信号＃１を受信或いは受信品質が一定レベル以上である信号＃１を受信したか、又はクラスター＃Ｂの代表ＵＥの基準信号からクラスター＃Ｂが優先権を有するリソースの位置を受信したと仮定しよう。このとき、クラスター＃Ａの代表ＵＥは、クラスター＃Ｂが優先権を有するものと指定されたパーテーションでは下記の動作のいずれか一つを行うことによってクラスター＃Ｂからの干渉を回避／緩和することができる。
【００７１】
−  動作１）クラスター＃Ｂが優先権を有するパーテーションはスケジューリングしなくてもよい。すなわち、クラスター＃Ａに属したＵＥが当該パーテーションではＤ２Ｄデータを送信しないように信号＃２を生成して送信する。これによって、クラスター＃Ｂの境界ＵＥが使用する時間リソースとクラスター＃ＡのＵＥが使用する時間リソースとを分離することができる。
【００７２】
−  動作２）クラスター＃Ｂが優先権を有するパーテーションは、クラスター＃Ｂからの干渉に相対的に影響を受けないＵＥが使用するようにスケジューリングすることができる。具体的に、クラスター＃Ｂの代表ＵＥは、自身のクラスターに属したＵＥが送信した信号＃１の品質に基づいて、各ＵＥと代表ＵＥとの距離を把握することができる。一例として、各ＵＥが同じ電力で信号＃１を送信するとすれば、信号＃１の受信電力が高いＵＥであるほど代表ＵＥとの距離が近いと判断できる。各クラスターは代表ＵＥを中心に形成されるため、信号＃１の受信品質が高いＵＥのＤ２Ｄ信号はクラスターの内部で送信される可能性が高い。したがって、このようなＵＥの送信に、優先権の低いリソースを用いることができる。
【００７３】
さらに、代表ＵＥにとってＤ２Ｄ信号の予想品質が把握できれば、クラスター＃Ｂからの干渉に相対的に影響を受けていないＤ２Ｄリンクを、より高い確率で把握することができる。一例として、各ＵＥが、Ｄ２Ｄデータの受信ＵＥが送信した信号、特に、各ＵＥがお互いを発見するために送受信するディスカバリ（ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）信号の受信品質を、信号＃１などを用いて代表ＵＥに知らせることができる。代表ＵＥは、信号＃１の送信ＵＥがさらに知らせたディスカバリ信号の受信品質が高いと、当該ディスカバリ信号に対応するＤ２Ｄリンクは、送受信ＵＥとも代表ＵＥに近接していると見なされ、クラスターの外部からの干渉に強靭であると見なすことができる。このように、クラスター＃Ｂからの干渉に相対的に影響を受けないＤ２Ｄ ＵＥが、クラスター＃Ｂがより高い優先権を有するパーテーションを使用するようになる場合には、Ｄ２Ｄデータ送受信信号の送信電力を減らすように動作することもできる。
【００７４】
−  動作３）クラスター＃Ｂが優先権を有するパーテーションは、クラスター＃Ｂへの干渉を減らすために、クラスター＃Ａでは相対的に送信電力を下げてＤ２Ｄ信号を送信することができる。好ましくは、低い送信電力でも円滑な通信が可能なＵＥを選別して当該パーテーションを活用することができる。一例として、各クラスターでは、自身が優先権を有するパーテーションにおける送信電力に比べて、一定のオフセットを適用した送信電力で、隣接クラスターが優先権を有する、すなわち、自身のクラスターが優先権を有していないパーテーションで信号を送信することができる。
【００７５】
さらに、送信電力の調節は、実際各Ｄ２Ｄ信号の送信電力であってもよいが、各Ｄ２Ｄ信号送信電力の最大値の形態で現れてもよい。したがって、送信ＵＥの電力消耗を減らすために、十分な品質の送信が可能であれば、許容された最大送信電力よりも低い送信電力を使用するように動作することもできる。
【００７６】
しかし、クラスター＃Ａの代表ＵＥがクラスター＃Ｂの信号＃１を受信しないか、或いは、クラスター＃Ｂの代表ＵＥが送信する同期信号を受信しないと、隣接する領域にクラスター＃Ｂが存在しないと判断し、クラスター＃Ｂがより一層高い優先権を有するパーテーションも自由に使用するように許容されてもよい。
【００７７】
一方、クラスター＃Ａも、自身が高い優先権を有するリソース、すなわち、パーテーションを適切に活用する必要がある。特に、自身が高い優先権を有するパーテーションを、自身のクラスターの境界に位置しているＵＥの送信に使用させることによって、隣接クラスターへの干渉を減らすことができる。一例として、各クラスターの代表ＵＥは、信号＃１の受信電力に基づいてＵＥをスケジュールすることができ、特に、信号＃１の受信電力が低いＵＥはクラスターの外部に位置していると仮定して、自身が高い優先権を有するパーテーションを当該ＵＥが使用するように動作することが好ましい。また、隣接した位置に更に他のクラスターが存在すると判断された場合には、例えば、クラスターの代表ＵＥが隣接クラスターからの信号＃１を受信した場合には、信号＃１の受信電力が低いＵＥを当該クラスターの優先権が低いパーテーションに割り当てないように動作しなければならない。
【００７８】
図１０は、本発明の実施例によって、Ｄ２Ｄリンクのためのスケジューリングを行う例を示す図である。特に、図１０では、ＵＥ１がＵＥ２とＵＥ３で構成されたクラスター＃０を、ＵＥ４がＵＥ５とＵＥ６で構成されたクラスター＃１をスケジュールする場合であり、ＵＥ１とＵＥ４はそれぞれ、ＵＥ５とＵＥ３の信号＃１も検出した場合を仮定する。
【００７９】
図１０を参照すると、クラスター＃０が高い優先権を有するパーテーションに対して、ＵＥ１は、低い品質の信号＃１を送信するＵＥ３を優先的にスケジュールし、同時にＵＥ３からの信号＃１を受信したＵＥ４は、クラスター＃０がより高い優先権を有するパーテーションは使用しないか、又は干渉から安全であると判断されるＤ２Ｄリンクのみをスケジューリングする。同様の動作が、クラスター＃１がより高い優先権を有するリソースに対してＵＥ５をスケジューリングする時に適用されてもよい。
【００８０】
さらに、代表ＵＥ以外のＵＥが隣接クラスターからの信号＃１を受信してもよい。この場合、当該ＵＥが隣接クラスターからの信号＃１が受信されたという事実を代表ＵＥに伝達して上述の動作を取ることもできる。特に、隣接クラスターからの信号＃１が受信されたという事実は、当該ＵＥが信号＃１を送信する際に含まれてもよく、信号＃１を送信する区間が複数で構成された場合には、特定ＵＥが一定時点で隣接クラスターの信号＃１を一定レベル以上の品質で受信すると、次に存在する信号＃１送信区間を用いてそれを代表ＵＥに報告してもよい。
【００８１】
例えば、図１０で、ＵＥ１は隣接クラスターに属したＵＥ５の信号＃１を受信しないこともあり、この場合、ＵＥ５に近接しているＵＥ３がＵＥ５から信号＃１を受信し、それをＵＥ１に報告することができ、これに基づいてＵＥ１は信号＃２を生成することができる。すなわち、ＵＥ３がＵＥ５の信号＃１をＵＥ１に中継（ｒｅｌａｙ）したと見なすことができる。
【００８２】
図１１は、本発明の実施例によって信号＃１の中継概念を説明する図である。
【００８３】
図１１を参照すると、複数の信号＃１送信区間が定義された状況で、図１０のように、まずＵＥ３が特定区間で、隣接クラスターに属したＵＥ５の信号＃１を受信し、その品質が一定レベル以上である場合には、他の区間を選定してＵＥ１に信号＃１を送信する。この時、ＵＥ３が送信する信号＃１は、ＵＥ５が送信したものと同じ信号であってもよく、隣接クラスターにおける送信を中継するために別に定義された信号＃１であってもよい。
【００８４】
一方、図９に示すようにＤ２Ｄデータ送受信区間が複数のパーテーションに分割される場合、スケジューリングメッセージのオーバーヘッドを減らすために、一つのパーテーションが特定ＵＥにスケジュールされると、それに関連した一連のパーテーションが自動で共に当該ＵＥにスケジュールされるようにしてもよい。一例として、図９の場合、パーテーション＃ｎが特定ＵＥに割り当てられると、同じ優先権を有するパーテーション＃ｎ＋４が共に当該ＵＥに割り当てられるようにすることができる。この場合、当該ＵＥは、２つのパーテーションとも自身の信号を送信する用途に用いることができる。
【００８５】
図１２は、本発明の実施例によって特定ＵＥに一連のパーテーションが割り当てられる例を示す図である。
【００８６】
図１２を参照すると、パーテーション＃ｎがＵＥにスケジュールされることによって自動で割り当てられる一連のパーテーションは、パーテーション＃ｎで送信したデータに対するＨＡＲＱ ＡＣＫを含む信号を受信する用途にも用いることができる。
【００８７】
図１２の動作を拡張すると、特定ＵＥに一連のパーテーションが割り当てられたとき、当該特定ＵＥが各パーテーションで送信と受信動作を交互に反復するように規定することができる。その結果、特定ＵＥは、自身の送信するＤ２Ｄデータ及びそれに対するＨＡＲＱ−ＡＣＫ信号をいずれも、同じ優先権を有するパーテーションに送受信することが可能になる。特に、Ｄ２Ｄデータを送信するＵＥがクラスターの境界付近に位置している場合に一層好ましい。
【００８８】
上述したとおり、特定クラスターの代表ＵＥは、クラスター境界に位置したＵＥを、自身が高い優先権を有するパーテーションでＤ２Ｄデータを送信するようにスケジュールし、隣接クラスターではクラスター間干渉を回避するために当該パーテーションを使用しないように動作する。同様に、当該スケジュールされたＵＥにＨＡＲＱ ＡＣＫが送信される場合には、同様に、隣接クラスターが使用しない、すなわち、当該クラスターがより高い優先権を有するパーテーションが用いられるため、隣接クラスターからの干渉無しでクラスター境界のＵＥがＨＡＲＱ ＡＣＫを受信することとなる。
【００８９】
或いは、送受信動作上におけるより自由な選択のために、両動作の選択を区別する指示子、すなわち、パーテーション＃ｎにおける送信ＵＥがパーテーション＃ｎ＋４で送信を行うか受信を行うかを区別する指示子がパーテーション＃ｎでＤ２Ｄデータと併せて送信されることにより、パーテーション＃ｎにおける受信ＵＥにとってパーテーション＃ｎ＋４で行うべき適切な動作、例えば、継続したＤ２Ｄ信号の受信或いはＨＡＲＱ ＡＣＫを含むＤ２Ｄ信号の送信を把握できるようにすることができる。言い換えると、特定パーテーションにおける送信で、次に割り当てられたパーテーションの用途を指定する。
【００９０】
さらに、一連のパーテーションが特定ＵＥにスケジュールされると、当該ＵＥは、最初の送信時点で割り当てられた、後続する各パーテーションの使用用途、すなわち、自身が送信を行うか受信を行うかをあらかじめ指定することができる。この動作は、一連のパーテーションがクラスター内の特定ＵＥに割り当てられる場合、当該ＵＥが、上記の割り当てられた各パーテーションの送信方向、すなわち、Ｄ２Ｄリンクを構成するＵＥのうちどのＵＥが送信を行うかを指定し、それをＤ２Ｄリンクの相手ＵＥに知らせるという意味で解釈することができる。このため、スケジューリングを受けたＵＥが自動で割り当てられたパーテーション上では、自身が一つのＴＤＤセルを運営するｅＮＢになったと仮定し、割り当てられたパーテーション上で使用する上りリンク／下りリンクサブフレーム設定のうちの一つを指定することと見なされてもよい。すなわち、自身が送信するパーテーションは下りリンクサブフレームと見なし、自身が受信するパーテーションは上りリンクサブフレームと見なす。
【００９１】
好ましくは、特定パーテーション＃ｎが割り当てられ、これに対するＨＡＲＱ ＡＣＫ送信の用途に、後続するパーテーション＃ｎ＋ｋを自動で割り当てる場合に、ｋは、Ｄ２Ｄデータを受信するＵＥがデータ復号（ｄｅｃｏｄｉｎｇ）を行う最小限の時間を保障するために、一定の値より大きいか又は等しい条件を満たすことができる。一例として、一つのパーテーションが１ｍｓを占める場合に、３ＧＰＰ ＬＴＥにおけるＰＤＳＣＨとＨＡＲＱ ＡＣＫとの間の時間間隔を考慮してｋを４よりも大きい又は等しい値にすることができ、この場合、自動で割り当てられる時間パーテーション＃ｎ＋ｋは、＃ｎ＋４以降に、同じクラスター使用優先権が設定される最初のパーテーションにすることができる。勿論、２つ以上のパーテーションを同じ原理によって自動で割り当てることも可能である。
【００９２】
上述したように、特定パーテーションが割り当てられ、後続する他のパーテーションが自動で割り当てられる場合、自動で割り当てられるパーテーションは、各クラスターの優先権が同一に規定されることが好ましいが、より高いリソース割り当ての柔軟性のために、クラスターの使用優先権とは関係なく選択された一連のパーテーションが自動で割り当てられてもよい。
【００９３】
図９のように、Ｄ２Ｄデータ送受信が行われるパーテーションが複数個の分割に分けられる場合に、各分割は、信号＃１の受信品質によって優先権が異なるように与えられてもよい。すなわち、特定のパーテーションは、特定の条件を満たす受信信号＃１を送信したＵＥに優先的に割り当てられる。一例として、全体パーテーションはパーテーショングループ＃１とパーテーショングループ＃２とに区別され、パーテーショングループ＃１には、信号＃１の受信電力が一定レベル以上であるＵＥが優先的に割り当てられ、パーテーショングループ＃２には、信号＃１の受信電力が一定レベル以下であるＵＥが優先的に割り当てられるようにすることができる。
【００９４】
図１３及び図１４は、本発明の実施例によってパーテーション別優先権を信号＃１の受信電力に基づいて決定する例を示す図である。特に、図１３及び図１４では、偶数インデックスのパーテーションが、信号＃１の受信電力が一定レベル以上であるＵＥに優先的に割り当てられ、奇数インデックスのパーテーションが、信号＃１の受信電力が一定レベル以下であるＵＥに優先的に割り当てられる場合を仮定している。
【００９５】
図１３を参照すると、パーテーショングループ＃１では、各クラスターの代表ＵＥに近接しているクラスター中心部のＵＥ、すなわち、ＵＥ２とＵＥ６が優先的に送信を行うようになり、あるクラスターの境界ＵＥが受信しながら隣接クラスターの境界ＵＥが送信する場合を防止することができる。これは、各クラスターを一つのセルのように見なし、各セルにおいて基地局がセル境界に位置しているＵＥに信号を送信する下りリンク送信が行われることと解釈してもよい。
【００９６】
図１４を参照すると、パーテーショングループ＃２では、各クラスターの代表ＵＥと遠く離れているクラスター周辺のＵＥ、すなわち、ＵＥ３とＵＥ６が優先的に送信を行うようになり、特に、Ｄ２Ｄデータの受信ＵＥがクラスターの内部に位置している場合には、クラスター間の干渉が減る。これは、各クラスターを一つのセルと見なし、各セルにおいてセル境界に位置しているＵＥが基地局に信号を送信する上りリンク送信が行われることと解釈してもよい。
【００９７】
ただし、この場合、受信ＵＥがクラスターの外部に存在すると、クラスター間干渉が発生することもあるが、送受信ＵＥ間の距離が比較的短いため、干渉を克服できる確率が相対的に高い。勿論、より一層安全なデータ送受信のためには、信号＃１の受信電力が一定レベル以下であるＵＥに優先的に割り当てられるパーテーションでは、さらに、図９で説明したようなクラスター間の優先権が定義されてもよい。
【００９８】
図１３及び図１４の動作においても、一部のパーテーションを優先権の低いＵＥに割り当てることも可能である。一例として、特定クラスターの代表ＵＥが隣接クラスターの信号＃１を受信していないか、又は自身に属したＵＥが隣接クラスターの信号＃１を受信していないという事実を把握すると、当該クラスターの近隣には他のクラスターが活性化していないと仮定し、干渉問題を心配せず、パーテーションを優先権の低いＵＥにも割り当てることができる。他の例として、クラスターの代表ＵＥが、特定Ｄ２Ｄリンクがクラスター間の干渉に非常に強靭であるという事実を把握すると、すなわち、例えば、送受信ＵＥが非常に近接して位置していると、隣接クラスターからの強い干渉が予想されるパーテーション（例えば、隣接クラスターにおいてクラスター外におけるＵＥが送信すると判断されるパーテーション）にも当該Ｄ２Ｄリンクの送受信をスケジュールすることができる。
【００９９】
図１３乃至図１４で説明したパーテーション使用の優先権をＵＥに与える基準として、クラスターの代表ＵＥが各ＵＥから受信した信号１の電力レベルに代え、クラスター代表ＵＥの送信信号を各ＵＥが受信した電力レベルを用いることもできる。すなわち、特定ＵＥが受信したクラスター代表ＵＥの送信信号の受信電力が一定レベル以上である場合には、クラスター代表ＵＥが受信した当該ＵＥからの信号１の受信電力が一定レベル以上である場合と同様に、クラスターの内部に位置するＵＥとして見なされ、特定ＵＥが受信したクラスターの代表ＵＥ送信信号の受信電力が一定レベル以下である場合には、クラスター代表ＵＥが受信した当該ＵＥからの信号１の受信電力が一定レベル以下である場合と同様に、クラスターの外部に位置するＵＥとして見なされてもよい。
【０１００】
上述したとおり、複数のＤ２Ｄクラスターが生成される場合には、相互間に干渉を誘発しながらＤ２Ｄ通信を行う場合が発生しうる。特に、隣接した両Ｄ２Ｄクラスターの時間同期となる基準信号を、互いに異なるＵＥが互いに異なる時点に送信する場合も発生しうる。以下では、互いに異なる時間同期を有する複数のＤ２Ｄクラスターの間に発生する干渉問題を解決する方法について説明する。
【０１０１】
図１５は、本発明の実施例によって、複数のＤ２Ｄクラスターが生成されることから発生する干渉問題を解決する方法を説明する図である。
【０１０２】
図１５を参照すると、ＵＥが送信した同期信号から始まる一定のパーテーションを、当該Ｄ２ＤクラスターのＤ２Ｄフレームと定義することができる。一つのＤ２Ｄフレーム内のパーテーションは複数のパーテーションにさらに分けられ、Ｄ２Ｄデータの送受信及びＤ２Ｄ運営のための各種信号の送受信に用いられてもよい。一つのＤ２Ｄフレームが終了すると、あらかじめ定められた規則によって同期信号が再び送信されてもよい。このとき、複数のＵＥが確率的な方法で新しい同期信号を送信してもよく、既に同期信号を送信したＵＥが優先権をもって同期信号を再送信してもよい。
【０１０３】
図１５に示すように、隣接した２つのクラスターが互いに異なる時間同期でＤ２Ｄフレームを運営する場合、両クラスターの境界に位置しているＵＥ、すなわち、ＵＥ３とＵＥ５にとっては隣接クラスターの同期を把握することが役立つだろう。一例として、異なる同期のＤ２Ｄクラスターが隣接して存在すると判断すると、それに適した干渉調節技法を運営するが、存在しないと判断されると、その干渉調節技法無しで動作することができる。このとき、特定ＵＥが持続的に隣接したＤ２Ｄクラスターの検出を試みることは、当該ＵＥが過度に電力を消耗するという面で問題となりうる。
【０１０４】
このため、各ＵＥは間欠的に、隣接したＤ２Ｄクラスターが存在するか否かの検出を試みることが好ましい。一例として、各ＵＥは、Ｎ回のＤ２Ｄフレームに１回ずつ、隣接したＤ２Ｄクラスターが存在するか否かの検出を試みるように動作することができる。
【０１０５】
図１６に、本発明の実施例によって、隣接クラスターの存在に関する間欠的検出の例を示す。特に、図１６は、Ｎ＝３の場合に該当する。
【０１０６】
図１６を参照すると、ＵＥ３は、Ｄ２Ｄトラフィックが存在しない場合を仮定し、自身の属したクラスター＃０の同期信号或いはそれによる各種の制御信号を受信した後、次のＤ２Ｄフレームの同期信号が送信される時点まで、通信回路を止めて電力を節約する動作を行う。このような動作を行う場合であっても、一部のＤ２Ｄフレームでは他のＤ２Ｄクラスターを検出するために通信回路を止めずにクラスター検出動作を行うことができる。図１６では、Ｄ２Ｄフレーム＃２でクラスター検出動作を行っている。万一、ＵＥが、隣接した他のＤ２Ｄクラスターを発見すると、他のＵＥにこの事実を知らせることもでき、自身のＤ２Ｄ動作を行う上で参考資料として用いることもできる。
【０１０７】
特定ＵＥが隣接したＤ２Ｄクラスターを発見すると、当該ＵＥは、自身の送信するＤ２Ｄ信号が他のＤ２Ｄクラスターに干渉しうるという事実を把握し、それを防止するための適切な動作を行う必要がある。隣接Ｄ２Ｄクラスターを発見したということは、ＵＥが隣接Ｄ２Ｄクラスターの同期信号の検出に成功した場合を意味してもよいが、該当隣接Ｄ２Ｄクラスターが十分に近くに位置している場合に制限するために、隣接クラスターの同期信号が一定レベル以上の電力で受信された場合に制限してもよい。この場合、一定レベル以下の電力で受信されると、隣接Ｄ２Ｄクラスターが十分に離れていると仮定し、干渉防止動作を行わなくてもよい。Ｄ２Ｄクラスターの同期信号のようにＤ２Ｄ動作に重要な信号は、干渉を受ける場合にはＤ２Ｄ動作自体に大きな問題が発生しうるため、重要信号への干渉は極力制限されなければならない。したがって、特定ＵＥが隣接したＤ２Ｄクラスターを発見すると、当該隣接クラスターの重要信号が送信されると予想されるリソースではＤ２Ｄ信号の送信電力を下げるように動作したり、或いは送信電力を０に設定してＤ２Ｄ信号を送信しないように動作することができる。
【０１０８】
図１７に、本発明の実施例によって、隣接クラスターの同期信号が送信されると予想される領域でＤ２Ｄ信号を送信しない例を示す。すなわち、隣接クラスターを検出したＵＥは、当該隣接クラスターの同期信号が送信されると予想される領域の付近ではＤ２Ｄ信号を送信しないように動作することができる。
【０１０９】
一般に、同期信号はあらかじめ定められた周期によって送信されるため、次の送信時点が予想でき、次の送信時点の予想における誤差を補償するために、送信が予想される時点付近の一定領域を、隣接クラスターの同期信号を保護するための区間と見なすことができる。ここで、Ｄ２Ｄ信号を送信しないということは、Ｄ２Ｄ通信がスケジュールされた場合であっても信号を送信しないということを意味してもよく、或いは、自身がチャネルを占有し、Ｄ２Ｄ送受信動作を行うための目的で送信される一連の信号を送信しないということを意味してもよい。
【０１１０】
図１７の動作によって隣接Ｄ２Ｄクラスターの同期信号が保護されると、他の保護されるべき重要信号も、類似の時点に送信して併せて保護されることが好ましい。このような重要信号の一例として、ＵＥがお互いを発見するために送信するディスカバリ信号と信号＃１を挙げることができる。
【０１１１】
図１８には、本発明の実施例によって重要信号を送信するためのリソースを例示する。図１８では、ディスカバリ信号のみを例示したが、重要信号として上述した信号＃１を挙げることもできる。
【０１１２】
図１８を参照すると、Ｄ２Ｄクラスターの同期信号からあらかじめ定められた位置だけ離隔している時点でディスカバリ信号が送信されるように規定されてもよい。このような規定によって、隣接Ｄ２ＤクラスターのＵＥは、一度Ｄ２Ｄ信号送信を省略したり、送信電力を下げたりすることによって、同期信号の他、ディスカバリ信号も保護することが可能になる。より柔軟なディスカバリ信号のためのリソースの位置を設定するために、同期信号を用いて、ディスカバリ信号が送信されるリソースの位置情報、例えば、同期信号との間隔及び／又はディスカバリ信号が送信される時間の長さなどを知らせることもできる。同期信号を用いてディスカバリ信号のリソース位置情報を設定する場合、隣接クラスターのＵＥは同期信号を検出することにより、自身が保護すべきディスカバリ信号の位置を把握できるようになる。
【０１１３】
一方、各ＵＥが隣接クラスターの同期信号を毎度検出することは、電力を過度に消耗することにつながりうるため、隣接クラスターが頻繁に変化せず、持続的に維持されるという仮定の下で、Ｎ個のＤ２Ｄフレームに１回ずつのみ、隣接クラスターの同期信号を検出するように動作することもできる。この場合、隣接クラスターの同期信号を検出しないが、以前の検出の結果、隣接クラスターで重要信号を送信するものと把握されるパーテーションでは、Ｄ２Ｄ信号の送信電力を下げたり、信号を送信しないなどの動作を取ることが好ましい。
【０１１４】
その他にも、隣接した２つのＤ２Ｄクラスターが相互間の干渉無しでＤ２Ｄ通信を行うためには、一定の時間リソースを一つのＤ２Ｄクラスターが優先的に使用することが好ましい。このとき、図１７のような動作を拡張すると、一つのＤ２Ｄクラスターは、同期信号が送信された時点から一定区間では優先権をもってＤ２Ｄ通信を行い、隣接したクラスターのＵＥは、当該パーテーションではＤ２Ｄ信号の送信電力を下げたり、信号を送信しないなどの動作を取ることができる。各クラスターが優先権をもってＤ２Ｄ通信を行う位置は、上述したとおり、ディスカバリ信号のような主要信号が送信されるリソースの位置情報、例えば、同期信号との間隔及び／又はディスカバリ信号のような主要信号が送信される時間の長さなどで表現することができ、同期信号の一部の要素として隣接ＵＥに伝達することができる。
【０１１５】
また、図１２に示したように複数のパーテーションが一度のリソース割り当てによって自動で割り当てられる場合における円滑な動作のために、各クラスターが優先権を有するパーテーションの位置は、一つのＤ２Ｄフレーム上の異なる時点で複数回反復される形態で現れてもよい。一例として、図１２のような動作を行うために、特定クラスターが優先権を有する時点は４ｍｓの周期で反復して現れてもよい。このような情報も同様に、主要信号が送信されるリソースの位置情報の一部として隣接ＵＥに伝達されてもよい。
【０１１６】
その結果として、図１９に示すように、各クラスターは、自身の同期信号送信以降の一定時点では、他のクラスターからの干渉無しでＤ２Ｄ通信を行うことができ、他の時点では、クラスター内部に存在するＵＥ間の通信のように、隣接Ｄ２Ｄクラスターの有無に大きく影響受けないＤ２Ｄ通信を行うことができる。図１９は、本発明の実施例によって、Ｄ２Ｄ通信を行う時間区間を設定した例を示す図である。
【０１１７】
万一、２つのＤ２Ｄクラスターが略同じ時点に同期信号を送信すると、お互いを保護するためにＤ２Ｄ信号送信が中断する領域が重なりうる。このような場合、一つのクラスターのＵＥが他のクラスターの同期信号を適切な時点に送信することによって、両クラスターの同期信号が十分に離隔するように動作することができる。
【０１１８】
図２０は、本発明の実施例によって同期信号の送信時点を決定する例を示す図である。
【０１１９】
図２０を参照すると、クラスター＃０に属したＵＥが、自身の属したクラスターの同期信号から一定時間以内に、他のクラスターであるクラスター＃１の同期信号を検出した場合、クラスター＃１の次の同期信号が送信される前にクラスター＃１の同期信号を送信し、クラスター＃１のＤ２Ｄフレーム境界をクラスター＃０のそれと大きくずれるように設定する。すなわち、図１９で、クラスター＃１の同期信号の送信時点がクラスター＃０に属したＵＥによって大きく早まったと見なすこともできる。
【０１２０】
このように、同期信号送信時点を変換する動作は、２つのクラスターが類似の時点に同期信号を送信する状況を認識したクラスター＃１のＵＥによって行われてもよい。すなわち、図２０の場合に、このような状況を検出したクラスター＃１のＵＥが、クラスター＃１の次の同期信号が送信される前にクラスター＃１の同期信号を送信し、クラスター＃１のＤ２Ｄフレーム境界をクラスター＃０のそれと大きくずれるように設定することができる。このとき、新しい時点で送信されるクラスター＃１の同期信号を既存のクラスター＃１に属したＵＥに受信させるために、自身のクラスターの同期信号以前に或いは隣接した時点に送信される他のクラスターの同期信号を検出したＵＥは、少なくとも一定時間では自身の属したクラスターの同期信号送信時点が変更されうるということを把握し、持続的な同期信号の受信を試みるように動作することができる。
【０１２１】
図２０における動作は、新しいクラスターを形成するときにも、クラスター間の干渉を調節するために用いることができる。一例として、特定ＵＥが特定クラスターの同期信号を検出した場合であっても、一定の条件の下では、自身が他のクラスターを生成するように動作することができる。上記の条件の一例として、当該ＵＥが検出したクラスター同期信号の品質が悪い場合を挙げることができ、この場合、隣接ＵＥのための別のクラスターを形成することが好ましい。
【０１２２】
同期信号の品質は、受信クラスター同期信号の電力の大きさや受信クラスター同期信号の電力が、当該リソースで検出された全体信号の大きさで占める比率で表すことができ、その品質が一定レベル以下である場合に、当該ＵＥは別のクラスターを生成するように動作することができる。万一、複数のクラスター同期信号を検出すると、検出された全てのクラスター同期信号の品質が一定レベル以下である場合に別のクラスターを生成するように動作することができる。
【０１２３】
このとき、複数のＵＥが新しいクラスターの送信のために競合してもよく、既存クラスターにおいて遠く離れていることから既存クラスターの同期信号の受信品質が悪いＵＥが、新しいクラスター同期信号を送信する際に優先権を有するように動作することによって、両クラスター同期信号の送信ＵＥ間の空間的距離が適切に維持されるようにすることもできる。一例として、既存クラスターの同期信号の受信品質が悪いほど、ＵＥが新しいクラスター同期信号の送信を試みる時に適用するクラスター信号送信確率値を高く設定するように動作したり、新しいクラスター同期信号を送信する時に適用するバックオフウィンドウ（ｂａｃｋｏｆｆ  ｗｉｎｄｏｗ）の大きさを小さく設定するように動作することができる。具体的には、新しいクラスター同期信号を送信しようとするＵＥは、０とバックオフウィンドウとの間の整数を一つ確率的に選択してカウンターを初期化し、単位時間において新しい同期信号を検出しないと、カウンターを１減少する動作を反復し、カウンターが０になると、自身が新しいクラスター同期信号を送信する動作を行うことができる。この場合、バックオフウィンドウの大きさを小さく設定することは、より高い確率で新しいクラスター同期信号の送信を試みるという効果がある。
【０１２４】
上述した一連の動作を行う際にも、ＵＥが送信する新しいクラスター同期信号は、当該ＵＥが検出した既存のクラスター同期信号とは離隔するように設定されることが好ましい。これは、クラスター同期信号間の干渉を防止し、且つクラスター同期信号の位置から決定される主要信号間の干渉を防止するためである。
【０１２５】
図２１は、本発明の実施例によって新しいクラスター同期信号を送信する例を示す図である。
【０１２６】
図２１を参照すると、ＵＥは、クラスター＃０の同期信号を検出したが、上述した条件を満たしたため、自身が新しいクラスター＃１を生成し、それに対する同期信号を送信することを決定する。このとき、当該ＵＥは、検出されたクラスター＃０の同期信号の受信時間から決定される一定の時間領域を用いてクラスター＃１の同期信号を送信することによって、両クラスターの同期信号を十分に離すことが好ましい。
【０１２７】
図２０及び図２１のような動作において、既存のクラスター（図２０及び図２１で、クラスター＃０）の同期信号と新しく送信するクラスター同期信号（図２０及び図２１で、クラスター＃１の同期信号）とを離隔させる具体的な方法としては、下記の実施例及びそれらの組合せが可能である。
【０１２８】
ａ）既存のクラスターの同期信号受信時点ｔ0から始まる一定のパーテーションでは新しいクラスター同期信号の送信を制限することができる。例えば、ｔ0からｔ0＋Ｔaまでの区間では新しいクラスター同期信号を送信できないと制限する。
【０１２９】
ｂ）既存のクラスターが次に同期信号を送信すると予想される時点の付近では、新しいクラスターの同期信号の送信が制限されるようにすることができる。例えば、既存のクラスターの同期信号の送信周期がＰである場合、ｔ0＋Ｐ−Ｔbからｔ0＋Ｐまでの区間では新しいクラスター同期信号を送信することができない。
【０１３０】
上のａ）又はｂ）の制約に加えて、新しく生成されるクラスターのサブフレーム境界が既存のクラスターのサブフレーム境界と一致するように規定することができる。一例として、一つのＤ２Ｄフレームが複数の固定時間長を有するサブフレームに分割されるとき、クラスターの同期信号も一つ或いはそれ以上のサブフレームを占めると、新しいクラスターの同期信号の送信が始まる開始点は、まもなく新しいクラスターのサブフレーム境界と一致する。したがって、両クラスター間のサブフレーム境界を一致させるために、新しいクラスターの同期信号は既存クラスターのサブフレーム境界時点から送信されるように規定することができる。これによって、サブフレームレベルで両クラスター間の干渉制御、すなわち、一つのクラスターが一つのサブフレームで送信を中断し、隣接クラスターが当該サブフレームにおいて低い干渉で通信を行う動作を行うことが可能になる。
【０１３１】
一方、既存のクラスターが２つ以上検出された場合には、各クラスターに上述の制限を適用することができる。或いは、新しいクラスターの同期信号送信時点が過度に制限されることを防ぐために、一つの代表クラスターを選定し、代表クラスターにのみ上述の制限を適用してもよい。一例として、既存のクラスターのうち、クラスター同期信号の受信品質が最も高いクラスター、すなわち、最も近接していると判断されるクラスターを代表既存クラスターとして選定し、当該代表既存クラスターの同期信号のみと離隔するように新しいクラスター同期信号を送信するように動作することができる。
【０１３２】
上述した動作を行う際、各種のパラメータ、特に、新しいクラスター同期信号の送信が可能な区間を定義するＴaやＴbのようなパラメータは、事前に特定の値に固定されていてもよいが、状況によって適切に調節されてもよい。以下、具体的に説明する。
【０１３３】
１）ＵＥが基地局のカバレッジ内に存在する場合、基地局は、パラメータ値をＵＥにシグナルすることができる。
【０１３４】
２）或いは、クラスター生成時に、代表ＵＥは、当該クラスターの同期信号受信時点を基準にして適用するパラメータを設定し、それを周辺ＵＥにシグナルすることができる。一例として、特定ＵＥが同期信号の送信時に、当該同期信号を受信した他のＵＥが新しい同期信号を送信する時点を決定する際に使用するパラメータを、すなわち、当該クラスター代表ＵＥが優先権をもって使用するリソースの位置を決定するパラメータを、周辺ＵＥにシグナルすることができる。特に、このパラメータは、同期信号の生成情報、例えば、同期信号を構成する擬似ランダムシーケンス（ｐｓｅｕｄｏ  ｒａｎｄｏｍ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ）の初期値から誘導されるように規定することができ、クラスター同期信号を送信するＵＥは、適切なＴa及びＴb値を指示する同期信号の生成情報を用いて同期信号を送信することができる。
【０１３５】
これによって、同期信号を送信するＵＥは、自身のクラスターの大きさやクラスターに接続したＵＥの個数などに基づいて、自身の同期信号及び該信号から定められる主要信号が占める領域、すなわち、他のクラスターの信号から保護を受けようとする領域を調節することができる。例えば、同期信号の送信電力が高い場合のように、一層多いＵＥが自身のクラスターに属すると予想する場合、ＴaやＴb値を高く設定し、より広い時間領域を自身のクラスターにおける主要信号送受信の用途に用いることができ、代表ＵＥの送信する同期信号に一定のビットを追加してこのような情報を知らせることもできる。
【０１３６】
３）新しくクラスター同期信号を送信しようとするＵＥが検出した既存のクラスター個数に基づいてパラメータを調節することもできる。好ましくは、ＵＥの検出した既存クラスターが多いほど、個別クラスターの同期信号を保護する区間を小さく設定することによって、多いクラスターが検出されたとき、新しいクラスター同期信号を送信できる時間が極めて小さく制限される場合を防止することができる。例えば、あらかじめ定められたＴa,defaultとＴb,defaultが存在し、Ｋ個の既存クラスターが検出された場合、使用するＴaとＴbはそれぞれ、Ｔa,default／ＫとＴb,default／Ｋとなるように動作することができる。
【０１３７】
４）新しくクラスター同期信号を送信しようとするＵＥが検出した既存のクラスター同期信号の品質に基づいてパラメータを調節することもできる。相対的に高い品質の信号が検出されると、既存クラスターとの干渉関係が大きいと判断し、相対的に大きいＴa及びＴbを使用することによって、既存クラスターの主要信号をさらに積極的に保護するように動作することができる。
【０１３８】
一方、新しくクラスターを形成するＵＥは、既存のクラスター代表ＵＥが知らせる主要信号が送信されるリソースの位置情報を直接受信し、上述した動作を行うことにより、既存のクラスターが優先権をもって使用するリソースを保護することもできる。したがって、既存のクラスター代表ＵＥが自身が優先権を有するものと宣言する或いは主要信号の送信リソースとして宣言するリソースは、自身が隣接クラスターに強い干渉を及ぼすことをあらかじめ知らせるメッセージとして解釈され、同時に、隣接クラスターに当該リソースにおける干渉発生を減らすことを要求するメッセージとして解釈されてもよい。
【０１３９】
また、新しくクラスターを形成するＵＥは、既存のクラスター代表ＵＥが優先権を有さないリソースを、自身が優先権を有するリソースとして設定することが好ましい。しかし、場合によっては、全てのリソースで既存のクラスター代表ＵＥが優先権を有する状況も発生しうる。この場合の動作として、ｉ）自身が優先権を有し得るリソースの量が一定レベルに到達しないと、クラスターを形成しないことを考慮することができる。これは、当該ＵＥは既存のクラスターに加入してＤ２Ｄ通信を行うことを意味することができる。上記の一定レベルは、優先権宣言が可能なリソースの個数などで表すことができ、１０ｍｓに少なくとも一つのサブフレームのように、事前にあらかじめ定められていてもよく、或いは、当該ＵＥに印加されたトラフィックの量に基づいて判断されてもよい。ｉｉ）既存のクラスター代表ＵＥが優先権を有するリソースのうち、相対的に遠くに離れた代表ＵＥが優先権を有するリソースを自身の優先権に所属させることができる。ここで、既存のクラスター代表ＵＥとの距離は、各クラスター代表ＵＥが送信した同期信号から推算することができ、受信電力が弱いほど、遠く離れた代表ＵＥの信号と見なすことができる。
【０１４０】
ここで、新しくクラスターを形成するＵＥが有効なものとして見なす既存のクラスター代表ＵＥは、当該ＵＥとの距離が一定レベル以内であるか、同期信号の受信電力が一定レベル以上となるクラスター代表ＵＥに制限されてもよい。これは、過多なＵＥ数の既存クラスター代表ＵＥを管理する場合を防止するためである。
【０１４１】
図２２は、本発明の実施例によって新しいクラスターを形成する例を示す図である。特に、図２２は、上記のｉｉ）方式によって、既存のクラスター代表ＵＥが優先権を有するリソースのうち、相対的に遠く離れた代表ＵＥが優先権を有するリソースを自身の優先権に所属させる場合を仮定する。
【０１４２】
図２２を参照すると、（パーテーションインデックス  ｍｏｄ  ４）の結果が０、１、２、３であるパーテーションにおいてそれぞれ既存のクラスター＃Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに優先権が与えられていることがわかる。この場合、新しくクラスター代表ＵＥになろうとするＵＥは、既存の各クラスター代表ＵＥからの同期信号の受信電力を把握し、最も低い受信電力に対応するクラスターＣと最も遠く離れていると見なし、パーテーション＃２に対して自身が優先権を有すると宣言することができる。
【０１４３】
図２２に示すように、隣接した複数のクラスターがそれぞれ異なるリソース領域で優先権を有する場合において、特定クラスター内に多いＵＥが存在したり、多いトラフィックを処理しなければならないと、当該クラスターが優先権を有するリソースだけでは足りない場合もある。
【０１４４】
この場合には必然的に、隣接クラスターが優先権を有するリソース、すなわち、当該クラスターが優先権を有しないリソースを使用することもできる。これは、クラスター別リソースの優先権は、特定クラスター内でＤ２Ｄ通信のためのリソースを選択する際、優先権が与えられたリソースを優先的に選択するということを意味し、優先権が与えられたリソースであっても、場合によっては優先権が与えられないリソースを使用してもよいということを意味する。上述したように、優先権が与えられていないリソースは、低い送信電力で使用することの一例である。
【０１４５】
他の例として、各送信ＵＥは、自身がＤ２Ｄ送信に使用するリソースを選択する際に、各リソースに一種の選択メトリック（ｍｅｔｒｉｃ）を付与し（Ｄ２Ｄリソース＃ｍにおけるメトリックをＸmと表示）、その選択メトリックに基づいてリソース選択の確率を調節することができる。ここで、Ｄ２Ｄリソースは、ＵＥがＤ２Ｄデータを送信するリソースの単位を意味し、特定時間、特定周波数、或いは特定時間と周波数が結合した形態で表すことができる。
【０１４６】
選択メトリックの一例として、各リソースから測定された干渉レベルベースの選択メトリックを挙げることができる。端末は、複数のＤ２Ｄリソースを測定した後、干渉レベルの低い、すなわち、測定された電力又はエネルギーが低いリソースを選択し、それを自身のＤ２Ｄ送信リソースとして用いることができる。言い換えると、Ｄ２Ｄリソース＃ｍにおけるメトリックＸmを、Ｄ２Ｄリソース＃ｍから測定されたエネルギーの大きさと定義し、このメトリックができるだけ低いリソースを優先的に選択する。最終的なリソース選択は、メトリックＸmが最も小さい或いはもっとも大きいリソースを選択したり、Ｘmが最も小さい下位のいくつかのリソース或いは最も大きい上位のいくつかのリソースのうち一つを確率的に選択したり、或いはリソース＃ｍを選択する確率をＸmに反比例（或いは比例）するように設定する形態とすることができる。
【０１４７】
このとき、クラスター別優先権を適用する方法として、Ｄ２Ｄリソース＃ｍのメトリックＸmを計算する際、当該リソースが端末の属するクラスターで優先権を有するか否かによって適切な補正値Ｙmを付加することができる。
【０１４８】
一例として、最終メトリックＺmをＸm＋Ｙmと定義し、Ｚmが小さいほど選択可能性が高くなる場合、Ｄ２Ｄリソース＃ｍが優先権を有するリソースに属する場合に用いられるＹmを、そうでない場合に用いられるＹmよりも小さく設定することができる。例えば、Ｄ２Ｄリソース＃ｍが優先権を有するリソースに属する場合には、Ｙm＝０を、そうでない場合にはＹm＞０の一定の数字を印加することができる。一方、Ｚmが大きいほど選択可能性が高くなる場合には、Ｄ２Ｄリソース＃ｍが優先権を有するリソースに属する場合に用いられるＹmを、そうでない場合に用いられるＹmよりも大きく設定することができる。一例として、Ｄ２Ｄリソース＃ｍが優先権を有するリソースに属する場合には、Ｙm＝０を、そうでない場合にはＹm＜０の一定の数字を印加することができる。
【０１４９】
他の例として、最終メトリックＺmをＸm＊Ｙmと定義し、Ｚmが小さいほど選択可能性が高くなる場合、Ｄ２Ｄリソース＃ｍが優先権を有するリソースに属する場合に用いられるＹmを、そうでない場合に用いられるＹmよりも小さく設定することができる。例えば、Ｄ２Ｄリソース＃ｍが優先権を有するリソースに属する場合にはＹm＝１を、そうでない場合にはＹm＞１の一定の数字を印加することができる。もちろん、Ｚmが大きいほど選択可能性が高くなる場合、Ｄ２Ｄリソース＃ｍが優先権を有するリソースに属する場合に用いられるＹmを、そうでない場合に用いられるＹmよりも大きく設定することができる。例えば、Ｄ２Ｄリソース＃ｍが優先権を有するリソースに属する場合にはＹm＝１を、そうでない場合にはＹm＜１の一定の数字を入力することができる。
【０１５０】
クラスターの代表ＵＥは、クラスターに属するＵＥに、クラスターの同期信号などを用いて、どのリソースが優先権を有するリソースであるかを知らせると同時に、当該リソースにおける優先権に関する情報、例えば、上述した補正値Ｙmに用いられる値に関する情報を伝達することができる。特に、補正値を適切に調節することによって、Ｄ２Ｄ動作を行う際に隣接クラスターが優先的に使用できるリソースをどれくらいの頻度で使用するかを効果的に決定することができる。
【０１５１】
すなわち、優先権を有するリソースとそうでないリソースにおけるＹm値が類似であれば、当該クラスターでＵＥは優先権を有しないリソースを相対的に積極使用しようとするはずである。その結果、各クラスター別リソース選択の制約が減り、クラスター別リソース活用度を上げることはできるが、クラスター間干渉が増加する可能性がある。逆に、優先権を有するリソースとそうでないリソースにおけるＹm値に差が大きいと、当該クラスターではできるだけ、優先権を有するリソースのみを使用しようと動作するはずであり、クラスター別リソース活用度はやや低下しうるが、クラスター間の干渉を減らすことができる。
【０１５２】
特徴的に、クラスターの代表ＵＥがｅＮＢのカバレッジ内に位置するＵＥの場合には、一定時間においてリソースをｅＮＢとの通信のために用いなければならないことから、Ｄ２Ｄ通信は、ｅＮＢとの通信に使用しないリソースに厳格に制限される必要がある。この場合には、ｅＮＢとの通信に使用しないリソースに対して当該クラスターが占める優先権の大きさを無限に大きくし、例えば、優先権を有しないリソースに対しては、最終メトリックが小さいほど選択可能性が高くなる場合、無限に大きい補正値Ｙmを与えることによって、当該クラスターがＤ２Ｄに使用するように指定されたリソースのみをＤ２Ｄ通信リソース選択に活用するように調節することができる。万一、クラスター代表ＵＥがｅＮＢのカバレッジ内に位置するという事実をクラスターの同期信号などを用いて知らせることができると、当該クラスター内のＵＥが優先権を有するリソースのみを選択して使用するために、優先権を有するリソースに自動で無限に大きい優先権が与えられるように動作することができる。
【０１５３】
さらに、各クラスターのＵＥは、自身の属したクラスターで優先権を有するリソースの位置及び当該リソースにおける優先権情報、例えば、補正値Ｙmに関する情報を、隣接クラスターに属したＵＥに伝達することができる。これを受信した隣接クラスターのＵＥは、各Ｄ２Ｄリソースにおける選択メトリックを計算する際、隣接クラスターから伝達された補正値を印加して最終メトリックを決定する。万一、最終メトリックの小さいＤ２Ｄリソースを選択すると、各クラスターのＵＥは、自身の属したクラスターで優先権を有するリソースに対して他のクラスターのＵＥが相対的に大きい補正値Ｙmを使用することを知らせることができ、他のクラスターのＵＥは、当該補正値を適用するので、当該情報を伝達したＵＥの属したクラスターで優先権を有するリソースを選択する確率が低くなるという効果を奏する。
【０１５４】
最終的に、送信するＤ２Ｄデータを有する端末は、上記の過程を経て選択されたリソースでＤ２Ｄデータ信号を送信したり、或いは、選択されたリソースを後で使用することを知らせる信号、すなわち、信号＃１を送信することができる。
【０１５５】
一方、上述したクラスターの同期信号は、クラスター内の複数のＵＥが併せて信号を送信し、これを個別ＵＥが受信する構造を有するディスカバリ信号の時間／周波数同期化の基準として用いる場合に効果的である。例えば、図１８のように、同期信号の送信時点から一定区間以内にディスカバリ信号が送信される構造において、ディスカバリ信号を送信するＵＥは、まず、同期信号に合わせて自身の送信時点と送信周波数を調節し、ディスカバリ信号を送信する。また、ディスカバリ信号を受信するＵＥは、まず、同期信号に合わせて自身の送信時点と送信周波数を調節した後、これに基づいてディスカバリ信号を受信する。このような過程を経ることによって、時間／周波数同期の基準をｅＮＢから取得できない状況で、それぞれ異なるオシレーター（ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）を有する複数のＵＥが一度でディスカバリ信号を送信しても、ＵＥは、個別ＵＥの時間／周波数同期を取ることなく、同期信号に対する一度の同期化だけでも複数のＵＥのディスカバリ信号を受信することができる。
【０１５６】
万一、多くのリソースがディスカバリ信号の送信に必要であり、一度送信された同期信号から取得した時間及び／又は周波数同期が有効な時間以降にもディスカバリ信号を送信しなければならない場合には、クラスターの代表ＵＥは、ディスカバリ信号リソースの中間に追加の同期信号の送信を行うことができる。
【０１５７】
図２３は、本発明の実施例によって追加の同期信号を送信する例を示す図である。
【０１５８】
図２３を参照すると、第１同期信号の送信と後続するディスカバリ信号リソース区間とが一つの束にまとめられ、多数のディスカバリ信号送信リソースが必要な場合には、このような束を複数回反復する形態でディスカバリ信号送信リソースを確保することができる。
【０１５９】
このとき、反復送信される同期信号は、同じ信号であってもよく、或いは、あらかじめ定められた規則によって信号のシーケンスが変化するように規定されてもよい。或いは、最初の同期信号は、一切の同期がない状況で使用されなければならず、より多いリソースを占めたり、又はより多い同期情報を提供するように構成されてもよい。一方、その後に反復される同期信号は、最初の信号に基づいてある程度同期化された状態で部分的な補正を行うために用いられるため、より少ないリソースを占めたり、或いはより少ない同期情報を提供するように構成されてもよい。ここで、より多い或いはより少ないリソースを占める場合は、同期信号が送信される時間の距離又は単位時間／周波数リソース当たり同期信号の密度を大きく又は小さく設定して具現することができる。また、最初の同期信号で伝達される情報として、何回の同期信号及び相応するディスカバリ信号リソース区間が現れるかに関する情報が含まれてもよい。
【０１６０】
一方、各受信ＵＥが単一の送信ＵＥの信号の受信時に、特に、ユーザデータを直接含むＤ２Ｄ通信信号を受信する場合には、受信ＵＥは、一時点に一ＵＥのみと同期を取ればいい。このため、クラスター代表ＵＥが送信した同期信号に時間及び／又は周波数同期を合わせる代わりに、個別Ｄ２Ｄ通信信号に時間／周波数同期化を可能にする同期信号が含まれて送信されてもよい。したがって、受信ＵＥは、送信ＵＥが送信した、好ましくは、Ｄ２Ｄ通信信号の先に送信した同期信号に基づいて当該送信ＵＥと時間／周波数同期を取った後、Ｄ２Ｄ通信信号を受信するように動作することができる。
【０１６１】
勿論、この場合にも上述したクラスター代表ＵＥの同期信号から取った時間／周波数同期が有効な時間内であれば、送信ＵＥの同期のための同期信号は省略されてもよい。
【０１６２】
或いは、２つの同期信号が複合的に活用されてもよい。例えば、クラスター代表ＵＥの同期信号からは概略的な（ｃｏａｒｓｅ）周波数同期化を行った後、小さい単位の周波数偏差は、送信ＵＥが送信した同期信号から推定して補正するように動作することもできる。この場合にも、クラスター代表ＵＥの同期信号の有効時間が経過した時点からは、送信ＵＥが送信した同期信号のみを用いて同期化を行わなければならず、一度送信されたクラスター代表ＵＥの同期信号の有効時間が事前に定められてもよい。このような過程により、ディスカバリ過程以降に現れる実質的なＤ２Ｄ通信過程においてクラスター代表ＵＥの頻繁な同期信号の送信を防止することができる。
【０１６３】
一方、クラスターヘッド、すなわち、クラスターの代表ＵＥが同期信号を活用するか否かが送信されるＤ２Ｄ信号が、ディスカバリ信号か又はＤ２Ｄ通信信号かによって異なる。
【０１６４】
図２４に、本発明の実施例に係るＤ２Ｄ信号の構造を示す。
【０１６５】
図２４を参照すると、Ｄ２Ｄディスカバリ信号の場合には、Ｄ２Ｄディスカバリ情報を含んでいる信号が別のプリアンブル（ｐｒｅａｍｂｌｅ）無しで送信されていることがわかる。勿論、Ｄ２Ｄディスカバリ情報を含んでいる領域の一部は、チャネル推定のための復調用の参照信号（例えば、ＤＭ−ＲＳ）を含むことができる。
【０１６６】
このとき、プリアンブルは、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）のような受信プロセシング以前の同期化のために必要な信号であるから、情報を含んでいる信号の前に送信されるが、復調用の参照信号は、ＦＦＴのような受信プロセシング以降の情報信号の復調のために用いられる信号であるから、情報信号が送信される時点から或いはその後から送信されるという点に特徴がある。特に、ディスカバリ信号は、ＵＥが存在するか否かを判断することに主な目的があり、多量の情報を伝達しないため、プリアンブルが使用される場合には相対的に多量のオーバーヘッドを占めることになり、しかも、ディスカバリ信号は、ＱＰＳＫのような、周波数同期誤差に一層強靭な変調技法を適用する可能性が高いため、プリアンブルを使用しない方が、オーバーヘッドの増加を防止する面で有効である。
【０１６７】
一方、図２４のＤ２Ｄ通信信号は、Ｄ２Ｄ通信情報を含んでいる信号を受信する前にＵＥが周波数トラッキング（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｔｒａｃｋｉｎｇ）を行えるように、既に設定されたシグネチャで構成されたプリアンブルを送信していることがわかる。すなわち、ＵＥは、プリアンブルに基づいて時間／周波数同期を取り、これに基づいてＤ２Ｄ通信情報の受信のための各種プロセシングを行う。
【０１６８】
Ｄ２Ｄ通信信号は相対的に多量の情報を含むため、プリアンブルが占有するオーバーヘッドが相対的に少ない。また、ＱＡＭのように、周波数同期誤差に敏感な変調技法を用いる可能性が高いため、プリアンブルを用いるこのような動作がむしろ効果的であろう。
【０１６９】
図２５は、本発明の実施例に係るＤ２Ｄ信号の送受信過程を示すフローチャートである。
【０１７０】
図２５を参照すると、まず、ＵＥは、クラスターの代表ＵＥから送信された同期信号を検出し、検出された同期信号に基づいて時間／周波数同期を取った後、ディスカバリ信号の送受信を行う過程を示している。
【０１７１】
以上では、Ｄ２Ｄクラスターをスケジュールする際に、クラスター間の干渉問題を緩和する方法を説明したが、同じ原理を一般的なセル間干渉の緩和に適用することもできる。この場合には、各Ｄ２Ｄクラスターをセルと見なし、代表ＵＥを基地局と見なすことができる。特に、本発明は、基地局間の接続状態が不良であり、動的な干渉調節のための協調が難しい時に、効果的に用いることができる。
【０１７２】
図２６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。
【０１７３】
図２６を参照すると、通信装置２６００は、プロセッサ２６１０、メモリ２６２０、ＲＦモジュール２６３０、ディスプレイモジュール２６４０、及びユーザインターフェースモジュール２６５０を備えている。
【０１７４】
通信装置２６００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２６００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２６００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２６１０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２６１０の詳細な動作は、図１乃至図２５に記載された内容を参照することができる。
【０１７５】
メモリ２６２０は、プロセッサ２６１０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２６３０は、プロセッサ２６１０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２６３０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２６４０は、プロセッサ２６１０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２６４０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２６５０は、プロセッサ２６１０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。
【０１７６】
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。
【０１７７】
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。
【０１７８】
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。
【０１７９】
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】
【０１８０】
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を用いて信号を送受信す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】
2016517227.tif 000004
【図２】
2016517227.tif 000005
【図３】
2016517227.tif 000006
【図４】
2016517227.tif 000007
【図５】
2016517227.tif 000008
【図６】
2016517227.tif 000009
【図７】
2016517227.tif 000010
【図８】
2016517227.tif 000011
【図９】
2016517227.tif 000012
【図１０】
2016517227.tif 000013
【図１１】
2016517227.tif 000014
【図１２】
2016517227.tif 000015
【図１３】
2016517227.tif 000016
【図１４】
2016517227.tif 000017
【図１５】
2016517227.tif 000018
【図１６】
2016517227.tif 000019
【図１７】
2016517227.tif 000020
【図１８】
2016517227.tif 000021
【図１９】
2016517227.tif 000022
【図２０】
2016517227.tif 000023
【図２１】
2016517227.tif 000024
【図２２】
2016517227.tif 000025
【図２３】
2016517227.tif 000026
【図２４】
2016517227.tif 000027
【図２５】
2016517227.tif 000028
【図２６】
2016517227.tif 000029
【手続補正書】
【提出日】平成28年2月8日(2016.2.8)
【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】
無線通信システムにおいて端末（ＵＥ）が端末間直接（Ｄ２Ｄ）リンクのための同期
信号を送受信する方法であって、
前記同期信号のための二つの時間リソースを設定するテップと、
前記二つの時間リソースの第１の時間リソースにおいて前記Ｄ２Ｄリンクのための第１の同期信号を基準端末（ＵＥ）から受信するステップと、
前記二つの時間リソースの第２の時間リソースにおいて前記Ｄ２Ｄリンクのための第２の同期信号をターゲットＵＥへ送信するステップとを含み、
ディスカバリ信号、制御信号及びデータ信号の送信は前記第１時間リソース及び前記第２の時間リソースにおいては行われない、方法。
【請求項２】
前記基準ＵＥは、前記ＵＥを含む特定クラスタとは異なる近接したクラスタに含まれる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ＵＥと前記ターゲットＵＥは同じクラスタに含まれる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記同期信号のための前記二つの時間リソースのそれぞれが、周期的に設定される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の時間リソースは所定の時間区間前記第２の時間リソースと離隔されている、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
無線通信システムにおける端末（ＵＥ）であって、
信号を送受信するように構成された無線通信（ＲＦ）モジュールと、
前記信号を処理するように構成されたプロセッサとを備え、
前記プロセッサは  端末間直接（Ｄ２Ｄ）リンクの同期信号のための二つの時間リソースを設定し、
前記プロセッサは、前記無線通信モジュールが、前記二つの時間リソースの第１の時間リソースにおいて前記Ｄ２Ｄリンクのための第１の同期信号を基準ＵＥから受信し、前記二つの時間リソースの第２の時間リソースにおいて前記Ｄ２Ｄリンクのための第２の同期信号をターゲットＵＥへ送信するように制御し、
ディスカバリ信号、制御信号及びデータ信号の送信は前記第１時間リソース及び前記第２の時間リソースにおいては行われない、端末。
【請求項７】
前記基準ＵＥは、前記ＵＥを含む特定クラスタとは異なる近接したクラスタに含まれる、請求項６に記載の端末。
【請求項８】
前記ＵＥと前記ターゲットＵＥは同じクラスタに含まれる、請求項６に記載の端末。
【請求項９】
前記同期信号のための前記二つの時間リソースのそれぞれが、周期的に設定される、請求項６に記載の端末。
【請求項１０】
前記第１の時間リソースは所定の時間区間前記第２の時間リソースと離隔されている、請求項６に記載の端末。
【国際調査報告】
2016517227.tif 000030
2016517227.tif 000031
2016517227.tif 000032
2016517227.tif 000033