JP6298218B2 - 通信方法、無線端末、プロセッサ及び基地局 - Google Patents

Description

本願は、移動通信システムにおいて用いられる基地局及び無線端末に関する。

移動通信システムの標準化プロジェクトである３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）において、装置間近傍サービス（Ｄ２Ｄ ＰｒｏＳｅ：Ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ Ｄｅｖｉｃｅ Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ Ｓｅｒｖｉｃｅ）の仕様策定が進められている。

Ｄ２Ｄ ＰｒｏＳｅのモードとしては、直接ディスカバリ及び直接通信の２つのモードが規定されている。

ここで、直接ディスカバリは、特定の宛先を指定しないディスカバリ信号を無線端末間で直接的に伝送することにより、相手先を探索するモードである。直接通信は、特定の宛先（宛先グループ）を指定してデータを無線端末間で直接的に伝送するモードである。

３ＧＰＰ技術仕様書 「ＴＳ ３６．３００ Ｖ１２．５．０」 ２０１５年３月２５日

一実施形態に係る基地局は、第１の周波数帯で運用されるセルを管理する。前記基地局は、前記セルに接続する無線端末から、前記第１の周波数帯と異なる第２の周波数帯においてディスカバリ信号を前記無線端末が送信するための許可を要求するメッセージを受信する受信部と、前記第２の周波数帯において前記ディスカバリ信号の送信を許可するか否かを判断する制御部と、を備える。

一実施形態に係る無線端末は、第１の周波数帯で運用されるセルに接続する。前記無線端末は、前記第１の周波数帯と異なる第２の周波数帯においてディスカバリ信号を送信するための許可を要求するメッセージを前記セルを管理する基地局に送信する制御部を備える。

図１は、ＬＴＥシステムの構成図である。 図２は、ＬＴＥシステムにおける無線インターフェイスのプロトコルスタック図である。 図３は、ＬＴＥシステムで使用される無線フレームの構成図である。 図４は、「Ｓｉｄｅｌｉｎｋ Ｄｉｒｅｃｔ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ」のプロトコルスタック図である。 図５は、ＵＥ１００のブロック図である。 図６は、ｅＮＢ２００のブロック図である。 図７は、実施形態に係る動作を説明するためのシーケンス図である。 図８は、実施形態に係る動作を説明するための図である。

［実施形態の概要］
しかしながら、現状では、Ｄ２Ｄ近傍サービスを有効に活用するための仕様が十分に策定されていないため、Ｄ２Ｄ近傍サービスを有効に活用できない可能性がある。

実施形態に係る基地局は、第１の周波数帯で運用されるセルを管理する基地局である。前記基地局は、前記セルに接続する無線端末から、前記第１の周波数帯と異なる第２の周波数帯においてディスカバリ信号を前記無線端末が送信するための許可を要求するメッセージを受信する受信部と、前記第２の周波数帯において前記ディスカバリ信号の送信を許可するか否かを判断する制御部と、を備える。

前記制御部は、公衆安全のために前記ディスカバリ信号を送信することを示す情報を含む所定のメッセージを、前記メッセージとみなして、前記第２の周波数帯において前記ディスカバリ信号の送信を許可するか否かを判断してもよい。

前記メッセージは、前記無線端末が受信する前記セルからの無線信号の受信レベルを示す情報を含んでもよい。

前記制御部は、前記受信レベルが閾値未満である場合に、前記前記ディスカバリ信号の送信を許可してもよい。

前記制御部は、前記第２の周波数帯において前記ディスカバリ信号の送信を許可するか否かを示す応答メッセージを前記無線端末に送信してもよい。

前記応答メッセージは、前記ディスカバリ信号の送信に用いられる無線リソースを指定するリソース情報を含んでもよい。 前記応答メッセージは、前記ディスカバリ信号の送信に用いられる無線リソースを含む所定のリソースプールを指定するプール情報を含んでもよい。

前記所定のリソースプールは、前記無線端末に予め設定されたリソースプールの一部であってもよい。

実施形態に係る無線端末は、第１の周波数帯で運用されるセルに接続する無線端末である。前記無線端末は、前記第１の周波数帯と異なる第２の周波数帯においてディスカバリ信号を送信するための許可を要求するメッセージを前記セルを管理する基地局に送信する制御部を備える。

前記制御部は、公衆安全のために前記ディスカバリ信号を送信することを示す情報を含む所定のメッセージを、前記メッセージとして送信してもよい。

前記制御部は、前記セルからの無線信号の受信レベルが閾値未満である場合にのみ、前記メッセージを送信してもよい。

前記制御部は、前記メッセージに前記セルからの無線信号の受信レベルを示す情報を含めてもよい。

前記無線端末は、前記無線端末が前記第２の周波数帯において前記ディスカバリ信号の送信を許可するか否かを示す応答メッセージを前記セルから受信する受信部をさらに備えてもよい。前記制御部は、前記ディスカバリ信号の送信が許可された場合に前記ディスカバリ信号の送信を開始してもよい。

前記応答メッセージは、前記ディスカバリ信号の送信に用いられる無線リソースを指定するリソース情報を含んでもよい。前記制御部は、前記リソース情報によって指定された前記無線リソースを用いて前記ディスカバリ信号を送信してもよい。

前記応答メッセージは、前記ディスカバリ信号の送信に用いられる所定のリソースプールを指定するプール情報を含んでもよい。前記制御部は、前記プール情報によって指定された前記所定のリソースプール内の無線リソースを用いて前記ディスカバリ信号を送信してもよい。

前記所定のリソースプールは、前記無線端末に予め設定されたリソースプールの一部であってもよい。

前記制御部は、前記ディスカバリ信号の送信が許可された場合に、他の無線端末が同期するための無線信号を周期的及び／又は非周期的に送信してもよい。

［実施形態］
（移動通信システム）
以下において、第１実施形態に係る移動通信システムであるＬＴＥシステムについて説明する。図１は、ＬＴＥシステムの構成を示す図である。

図１に示すように、ＬＴＥシステムは、ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）１００、Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１０、及びＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）２０を備える。

ＵＥ１００は、無線端末に相当する。ＵＥ１００は、移動型の通信装置である。ＵＥ１００は、セル（サービングセル）との無線通信を行う。ＵＥ１００の構成については後述する。

Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０は、無線アクセスネットワークに相当する。Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０は、ｅＮＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ Ｎｏｄｅ−Ｂ）２００を含む。ｅＮＢ２００は、基地局に相当する。ｅＮＢ２００は、Ｘ２インターフェイスを介して相互に接続される。ｅＮＢ２００の構成については後述する。

ｅＮＢ２００は、１又は複数のセルを管理している。ｅＮＢ２００は、自セルとの接続を確立したＵＥ１００との無線通信を行う。ｅＮＢ２００は、無線リソース管理（ＲＲＭ）機能、ユーザデータ（以下、単に「データ」という）のルーティング機能、及びモビリティ制御・スケジューリングのための測定制御機能等を有する。「セル」は、無線通信エリアの最小単位を示す用語として使用される。また、「セル」は、ＵＥ１００との無線通信を行う機能を示す用語としても使用されてもよい。

ＥＰＣ２０は、コアネットワークに相当する。ＥＰＣ２０は、ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）／Ｓ−ＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ−Ｇａｔｅｗａｙ）３００を含む。ＭＭＥは、ＵＥ１００に対する各種モビリティ制御等を行う。Ｓ−ＧＷは、データの転送制御を行う。ＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ３００は、Ｓ１インターフェイスを介してｅＮＢ２００と接続される。Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０及びＥＰＣ２０は、ネットワークを構成する。

図２は、ＬＴＥシステムにおける無線インターフェイスのプロトコルスタック図である。図２に示すように、無線インターフェイスプロトコルは、ＯＳＩ参照モデルの第１層乃至第３層に区分されている。第１層は、物理（ＰＨＹ）層である。第２層は、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層、ＲＬＣ（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層、及びＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）層を含む。第３層は、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層を含む。

物理層は、符号化・復号、変調・復調、アンテナマッピング・デマッピング、及びリソースマッピング・デマッピングを行う。ＵＥ１００の物理層とｅＮＢ２００の物理層との間では、物理チャネルを介してデータ及び制御信号が伝送される。

ＭＡＣ層は、データの優先制御、ハイブリッドＡＲＱ（ＨＡＲＱ）による再送処理、及びランダムアクセス手順等を行う。ＵＥ１００のＭＡＣ層とｅＮＢ２００のＭＡＣ層との間では、トランスポートチャネルを介してデータ及び制御信号が伝送される。ｅＮＢ２００のＭＡＣ層は、スケジューラを含む。当該スケジューラは、上下リンクのトランスポートフォーマット（トランスポートブロックサイズ、変調・符号化方式（ＭＣＳ））及びＵＥ１００への割当リソースブロックを決定する。

ＲＬＣ層は、ＭＡＣ層及び物理層の機能を利用してデータを受信側のＲＬＣ層に伝送する。ＵＥ１００のＲＬＣ層とｅＮＢ２００のＲＬＣ層との間では、論理チャネルを介してデータ及び制御信号が伝送される。

ＰＤＣＰ層は、ヘッダ圧縮・伸張、及び暗号化・復号化を行う。

ＲＲＣ層は、制御信号を取り扱う制御プレーンでのみ定義される。ＵＥ１００のＲＲＣ層とｅＮＢ２００のＲＲＣ層との間では、各種設定のためのメッセージ（ＲＲＣメッセージ）が伝送される。ＲＲＣ層は、無線ベアラの確立、再確立及び解放に応じて、論理チャネル、トランスポートチャネル、及び物理チャネルを制御する。ＵＥ１００のＲＲＣ層とｅＮＢ２００のＲＲＣ層との間に接続（ＲＲＣ接続）がある場合、ＵＥ１００は、ＲＲＣコネクティッド状態（コネクティッド状態）である。ＵＥ１００のＲＲＣ層とｅＮＢ２００のＲＲＣ層との間に接続（ＲＲＣ接続）がない場合、ＵＥ１００は、ＲＲＣアイドル状態（アイドル状態）である。

ＲＲＣ層の上位に位置するＮＡＳ（Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ）層は、セッション管理及びモビリティ管理等を行う。

図３は、ＬＴＥシステムで使用される無線フレームの構成図である。ＬＴＥシステムでは、下りリンクにはＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）が適用される。上りリンクにはＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）が適用される。

図３に示すように、無線フレームは、時間方向に並ぶ１０個のサブフレームで構成される。各サブフレームは、時間方向に並ぶ２個のスロットで構成される。各サブフレームの長さは、１ｍｓである。各スロットの長さは、０．５ｍｓである。各サブフレームは、周波数方向に複数個のリソースブロック（ＲＢ）を含む。各サブフレームは、時間方向に複数個のシンボルを含む。各リソースブロックは、周波数方向に複数個のサブキャリアを含む。１つのシンボル及び１つのサブキャリアにより１つのリソースエレメント（ＲＥ）が構成される。また、ＵＥ１００に割り当てられる無線リソース（時間・周波数リソース）のうち、周波数リソースはリソースブロックにより特定でき、時間リソースはサブフレーム（又はスロット）により特定できる。

下りリンクにおいて、各サブフレームの先頭数シンボルの区間は、主に下りリンク制御信号を伝送するための物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）として使用される領域である。ＰＤＣＣＨの詳細については後述する。また、各サブフレームの残りの部分は、主に下りリンクデータを伝送するための物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）として使用できる領域である。

上りリンクにおいて、各サブフレームにおける周波数方向の両端部は、主に上りリンク制御信号を伝送するための物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）として使用される領域である。各サブフレームにおける残りの部分は、主に上りリンクデータを伝送するための物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）として使用できる領域である。

（直接ディスカバリ）
Ｄ２Ｄ ＰｒｏＳｅにおいて、複数のＵＥ１００は、ｅＮＢ２００を介さない直接的な無線リンクを介して各種の信号を送受信する。Ｄ２Ｄ ＰｒｏＳｅのモードとしては、「直接ディスカバリ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）」及び「直接通信（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）」の２つのモードが規定されている。Ｄ２Ｄ ＰｒｏＳｅにおける直接的な無線リンクは、「サイドリンク（Ｓｉｄｅｌｉｎｋ）」と称される。

「Ｓｉｄｅｌｉｎｋ」は、直接ディスカバリ及び直接通信のためのＵＥ−ＵＥ間インターフェイスである。「Ｓｉｄｅｌｉｎｋ」は、ＰＣ５インターフェイスに対応する。ＰＣ５は、直接ディスカバリ、直接通信及びＤ２Ｄ近傍サービスによるＵＥ−ＮＷ間リレーのための制御及びユーザプレーンのために用いられるＤ２Ｄ近傍サービスを利用可能なＵＥ間の参照点である。以下において、Ｄ２Ｄ ＰｒｏＳｅについて、直接ディスカバリを主として説明する。

直接ディスカバリは、特定の宛先を指定しないディスカバリ信号をＵＥ間で直接的に伝送することにより、相手先を探索するモードである。また、直接ディスカバリは、ＰＣ５を介してＥ−ＵＴＲＡ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ）における直接無線信号を用いて、ＵＥ１００の近傍における他のＵＥ１００を発見するための手順である。直接ディスカバリは、ＵＥ１００がＥ−ＵＴＲＡＮ（ｅＮＢ２００（セル））によってサービスが提供される場合にのみ、サポートされる。ＵＥ１００は、セル（ｅＮＢ２００）に接続又はセルに在圏している場合、Ｅ−ＵＴＲＡＮによってサービスが提供され得る。

図４は、「直接ディスカバリ（Ｓｉｄｅｌｉｎｋ Ｄｉｒｅｃｔ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）」のプロトコルスタック図である。図４に示すように、「Ｓｉｄｅｌｉｎｋ Ｄｉｒｅｃｔ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ」プロトコルスタックは、物理（ＰＨＹ）層、ＭＡＣ層、及びＰｒｏＳｅプロトコルを含む。ＵＥ（Ａ）の物理層とＵＥ（Ｂ）の物理層との間では、物理サイドリンクディスカバリチャネル（ＰＳＤＣＨ）と称される物理チャネルを介してディスカバリ信号が伝送される。ＵＥ（Ａ）のＭＡＣ層とＵＥ（Ｂ）のＭＡＣ層との間では、サイドリンクディスカバリチャネル（ＳＬ−ＤＣＨ）と称されるトランスポートチャネルを介してディスカバリ信号が伝送される。

ディスカバリ信号（ディスカバリメッセージ）の送信（アナウンスメント）のためのリソース割り当てタイプには、ＵＥ１００が無線リソースを選択する「タイプ１」と、ｅＮＢ２００が無線リソースを選択する「タイプ２（タイプ２Ｂ）」と、がある。

「タイプ１」は、ディスカバリ信号の送信のための無線リソースがＵＥ固有に割り当てられないリソース割り当て手順である。「タイプ１」では、ＵＥ１００は、ディスカバリ信号の送信のために用いられるリソースプールの中から無線リソースを自律的に選択する。ＵＥ１００は、選択した無線リソースを用いてディスカバリ信号を送信する。ｅＮＢ２００が、ディスカバリ信号の送信のために用いられるリソースプール設定をＵＥ１００に提供する。ｅＮＢ２００は、ブロードキャストシグナル又は個別シグナルによってリソースプール設定をＵＥ１００に提供できる。

「タイプ２」は、ディスカバリ信号の送信のための無線リソースがＵＥ固有に割り当てられるリソース割り当て手順である。「タイプ２」では、ｅＮＢ２００が無線リソースをＵＥ１００にＲＲＣメッセージを介して割り当てる。ＵＥ１００は、ｅＮＢ２００から割り当てられた無線リソースを用いてディスカバリ信号を送信する。

なお、「タイプ１」において、ＵＥ１００は、セルカバレッジ内に位置する場合、サービングセルが運用される周波数帯に設けられたリソースプール内の無線リソースを用いてディスカバリ信号を送信する。一方、ＵＥ１００は、セルカバレッジ外に位置する場合、予め設定されたリソースプールを用いる。また、「タイプ２」において、ＵＥ１００には、サービングセルが運用される周波数帯内の無線リソースが割り当てられる。ＵＥ１００は、当該無線リソースを用いてディスカバリ信号を送信する。

（無線端末）
以下において、実施形態に係るＵＥ１００（無線端末）について説明する。図５は、ＵＥ１００のブロック図である。図５に示すように、ＵＥ１００は、受信部１１０、送信部１２０、及び制御部１３０を備える。

受信部１１０は、制御部１３０の制御下で各種の受信を行う。受信部１１０は、アンテナ及び受信機を含む。受信機は、アンテナが受信する無線信号をベースバンド信号（受信信号）に変換して制御部１３０に出力する。

なお、ＵＥ１００は、公衆安全のためにＤ２Ｄ ＰｒｏＳｅをサポートしている場合、受信部１１０は、異なる２つの周波数における無線信号を同時に受信可能である。例えば、ＵＥ１００は、２つの受信機（２ ＲＸ Ｃｈａｉｎ）を有する。ＵＥ１００は、一方の受信機によりセルラ用の無線信号を受信でき、他方の受信機によりＤ２Ｄ ＰｒｏＳｅ用の無線信号を受信できる。

送信部１２０は、制御部１３０の制御下で各種の送信を行う。送信部１２０は、アンテナ及び送信機を含む。送信機は、制御部１３０が出力するベースバンド信号（送信信号）を無線信号に変換してアンテナから送信する。

制御部１３０は、ＵＥ１００における各種の制御を行う。制御部１３０は、プロセッサ及びメモリを含む。メモリは、プロセッサにより実行されるプログラム、及びプロセッサによる処理に使用される情報を記憶する。プロセッサは、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号等を行うベースバンドプロセッサと、メモリに記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、を含む。プロセッサは、音声・映像信号の符号化・復号を行うコーデックを含んでもよい。プロセッサは、後述する各種の処理及び上述した各種の通信プロトコルを実行する。

（基地局）
以下において、実施形態に係るｅＮＢ２００（基地局）について説明する。図６は、ｅＮＢ２００のブロック図である。図６に示すように、ｅＮＢ２００は、送信部２１０、受信部２２０、制御部２３０、及びバックホール通信部２４０を備える。

送信部２１０は、制御部２３０の制御下で各種の送信を行う。送信部２１０は、アンテナ及び送信機を含む。送信機は、制御部２３０が出力するベースバンド信号（送信信号）を無線信号に変換してアンテナから送信する。

受信部２２０は、制御部２３０の制御下で各種の受信を行う。受信部２２０は、アンテナ及び受信機を含む。受信機は、アンテナが受信する無線信号をベースバンド信号（受信信号）に変換して制御部２３０に出力する。

制御部２３０は、ｅＮＢ２００における各種の制御を行う。制御部２３０は、プロセッサ及びメモリを含む。メモリは、プロセッサにより実行されるプログラム、及びプロセッサによる処理に使用される情報を記憶する。プロセッサは、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号等を行うベースバンドプロセッサと、メモリに記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、を含む。プロセッサは、後述する各種の処理及び上述した各種の通信プロトコルを実行する。

バックホール通信部２４０は、Ｘ２インターフェイスを介して隣接ｅＮＢ２００と接続される。バックホール通信部２４０は、Ｓ１インターフェイスを介してＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ３００と接続される。バックホール通信部２４０は、Ｘ２インターフェイス上で行う通信及びＳ１インターフェイス上で行う通信等に使用される。

（実施形態に係る動作）
次に、実施形態に係る動作について、図７を用いて説明する。図７は、実施形態に係る動作を説明するためのシーケンス図である。図８は、実施形態に係る動作を説明するための図である。

図７に示すように、実施形態に係る移動通信システムは、ＵＥ１００−１（Ａｎｎｏｕｎｉｃｉｎｇ ＵＥ）と、ＵＥ１００−２（Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ＵＥ）と、ｅＮＢ２００とを有する。

また、ＵＥ１００−１と第１の周波数帯で運用されるセル（ｅＮＢ２００）との間にはＲＲＣ接続が確立されている。すなわち、ＵＥ１００−１は、セル（サービングセル）とＲＲＣ接続を確立している。ＵＥ１００−１は、ＲＲＣコネクティッド状態である。ＵＥ１００−１は、セルカバレッジ内（Ｉｎ ｃｏｖｅｒａｇｅ）に位置する。一方、ＵＥ１００−２は、セルカバレッジ外（Ｏｕｔ ｏｆ ｃｏｖｅｒａｇｅ）に位置する。ＵＥ１００−２は、ＲＲＣアイドル状態である。

ここで、ＵＥ１００−１は、サービングセルに接続した状態で、サービングセルのカバレッジ外のＵＥに対して、ディスカバリ信号の送信を望むケースを想定する。現状の仕様では、このケースにおいて、ディスカバリ信号を送信するための方法は規定されていない。従って、ＵＥ１００−１は、ディスカバリ信号を送信する機会を失うこととなる。その結果、Ｄ２Ｄ近傍サービスを有効に活用できない可能性がある。

特に、サービングセルが運用される第１の周波数帯において、ディスカバリ信号を送信するための無線リソース（リソースプール）が設けられていないケースでは、さらに、ディスカバリ信号を送信する機会を失うこととなる。

以下に、Ｄ２Ｄ近傍サービスを有効に活用するための方法を示す。

図７に示すように、ステップＳ１０において、ＵＥ１００−１は、第１の周波数帯と異なる周波数帯においてディスカバリ信号を送信することに興味を生じる。

例えば、ＵＥ１００−１は、セルカバレッジ外（Ｏｕｔ ｏｆ ｃｏｖｅｒａｇｅ）に位置するＵＥ１００のために、公衆安全（Ｐｕｂｌｉｃ Ｓａｆｅｔｙ）のための情報をディスカバリ信号により送信したいと判断する。ＵＥ１００−１には、セルカバレッジ外に位置する場合にディスカバリ信号を送信（受信）するためのリソースプールが予め設定されている。サービングセルが運用される第１の周波数帯（ｓｅｒｖｉｎｇ ｃａｒｒｅｉｅｒ）と、予め設定されたリソースプールが設けられる第２の周波数帯（ｎｏｎ−ｓｅｒｖｉｎｇ ｃａｒｒｅｉｅｒ）とが異なる場合、ＵＥ１００−１は、第１の周波数帯と異なる第２の周波数帯においてディスカバリ信号を送信することに興味を生じる。

なお、公衆安全のための情報とは、例えば、災害（地震・火災など）に関する情報、消防関係者又は警察関係者に用いられる情報などである。また、予め設定されたリソースプールは、例えば、セル（ｅＮＢ２００）との接続を確立する際にｅＮＢ２００から設定されたリソースプールであってもよいし、セル（ｅＮＢ２００）との接続を確立する前に設定されていたリソースプールであってもよい。或いは、予め設定されたリソースプールは、ｅＮＢ２００から設定されたリソースプールではなく、ＵＥ１００のメモリに予め記憶されたリソースプールであってもよい。

ステップＳ２０において、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００が部分的カバレッジ（Ｐａｒｔｉａｌ ｃｏｖｅｒａｇｅ）状態であるか否かを判定するための閾値（ＰａＣ ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）を示す情報を送信する。ｅＮＢ２００は、閾値の情報を個別信号によってＵＥ１００−１に送信してもよい。ｅＮＢは、閾値の情報をブロードキャスト信号によってＵＥ１００−１に送信してもよい。ＵＥ１００−１は、当該閾値を示す情報をｅＮＢ２００から受信する。閾値は、ＵＥ１００−１がセルカバレッジ外に位置する場合にセルから受信する無線信号の受信レベルよりも大きい値である。また、閾値は、ＵＥ１００−１がセルの中央付近に位置する場合にセルから受信する無線信号の受信レベルよりも小さい値である。

ＵＥ１００−１は、サービングセルからの無線信号の受信レベルと閾値とを比較する。
例えば、ＵＥ１００−１は、サービングセルからの無線信号（参照信号）の受信電力（ＲＳＲＰ：Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ）と閾値とを比較する。ＵＥ１００−１は、受信電力（受信レベル）が閾値未満である場合に、部分的カバレッジ状態であると判断する。或いは、ＵＥ１００−１は、サービングセルからの無線信号（参照信号）の受信品質（ＲＳＲＱ：Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｑｕａｌｉｔｙ）と閾値とを比較する。ＵＥ１００−１は、受信品質（受信レベル）が閾値未満である場合に、部分的カバレッジ状態であると判断する。ＵＥ１００−１は、部分的カバレッジ状態である場合、ＵＥ１００−１は、サービングセルの中央付近ではなく、サービングセルの端部付近に位置する。

ＵＥ１００−１は、自身が部分的カバレッジ状態である場合、ステップＳ３０の処理を実行する。ＵＥ１００−１は、自身が部分的カバレッジ状態でない場合、ステップＳ３０の処理を実行しなくてもよい。すなわち、ＵＥ１００−１は、サービングセルからの無線信号の受信レベルが閾値未満である場合にのみ、後述のステップＳ３０のメッセージを送信してもよい。サービングセルからの無線信号の受信レベルが閾値未満でない場合、ＵＥ１００−１は、当該メッセージを送信しなくてもよい。

ＵＥ１００−１は、セルの中央付近よりもセルの端部付近の方が、セルカバレッジ外の広範囲にディスカバリ信号を届けることができる。従って、ＵＥ１００−１が、セルカバレッジ外に位置するＵＥ１００のためにディスカバリ信号を送信したい場合、閾値に基づいて、ステップＳ３０のメッセージを送信するか否かを判断する。その結果、効果的でないディスカバリ信号の送信を抑制できる。

また、ＵＥ１００−１は、第２の周波数帯においてディスカバリ信号を他のＵＥ１００から受信した場合に、ステップＳ３０のメッセージを送信すると判断してもよい。これにより、ＵＥ１００−１は、ＵＥ１００−１の近隣に他のＵＥ１００が存在することが分かった上で、ディスカバリ信号を送信できる。

或いは、ＵＥ１００−１は、他のＵＥ１００から受信したディスカバリ信号の受信レベル（ＲＳＲＰ及び／又はＲＳＲＱ）が第２の閾値を越えている場合に、ステップＳ３０のメッセージを送信してもよい。これにより、ＵＥ１００−１は、ＵＥ１００−１の近隣に他のＵＥ１００が存在することが分かる。その結果、効果的でないディスカバリ信号の送信を抑制できる。

なお、ステップＳ２０の処理は、省略されてもよい。

ステップＳ３０において、ＵＥ１００−１は、第１の周波数帯（ｓｅｒｖｉｎｇ ｃａｒｒｉｅｒ）と異なる第２の周波数帯（ｎｏｎ−ｓｅｒｖｉｎｇ ｃａｒｒｉｅｒ）においてディスカバリ信号を送信するための許可を要求するメッセージをｅＮＢ２００（サービングセル）に送信する。ｅＮＢ２００は、当該メッセージを受信する。

ＵＥ１００−１は、公衆安全のためにディスカバリ信号を送信することを示す情報（例えば、１ビットで示されるフラグ情報）を含む所定のメッセージを当該メッセージとして送信してもよい。

ＵＥ１００−１は、サービングセルからの無線信号の受信レベル（ＲＳＲＰ及び／又はＲＳＲＱ）を示す情報をメッセージに含めてもよい。

ＵＥ１００−１は、許可を要求するメッセージとして、Ｄ２Ｄ近傍サービスに関するメッセージである「ＳｉｄｅＬｉｎｋ（ＳＬ） ＵＥ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ」を用いてもよい。或いは、ＵＥ１００−１は、許可を要求するメッセージとして、ＲＲＣメッセージを用いてもよい。例えば、ＵＥ１００−１は、許可を要求するメッセージとして、ＲＲＣ接続を確立する際のＲＲＣメッセージを用いてもよい。

ステップＳ４０において、ＵＥ１００−１からのメッセージを受信したｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−１が第２の周波数帯においてディスカバリ信号を送信することを許可するか否かを判断する。

ｅＮＢ２００は、公衆安全のためにディスカバリ信号を送信することを示す情報を含む所定のメッセージを受信した場合、当該所定メッセージを、第１の周波数帯（ｓｅｒｖｉｎｇ ｃａｒｒｉｅｒ）と異なる第２の周波数帯（ｎｏｎ−ｓｅｒｖｉｎｇ ｃａｒｒｉｅｒ）においてディスカバリ信号を送信するための許可を要求するメッセージとみなしてもよい。これにより、新たなメッセージが規定されなくても、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−１から受信したメッセージが当該許可を要求するメッセージであることを判断できる。

ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−１からのメッセージがサービングセルからの無線信号の受信レベルを示す情報を含む場合、当該情報に基づいて、ディスカバリ信号の送信を許可するか否かを判断してもよい。具体的には、ｅＮＢ２００は、受信レベルが閾値未満である場合に、ディスカバリ信号の送信を許可する。これにより、ｅＮＢ２００は、サービングセルの中央付近に位置するＵＥ１００ではなく、サービングセルの端部付近に位置するＵＥ１００にディスカバリ信号の送信を許可できる。すなわち、ｅＮＢ２００は、セルカバレッジ外の広範囲にディスカバリ信号を届けることが可能なＵＥ１００にのみ許可することができる。

ｅＮＢ２００は、ディスカバリ信号の送信を許可する場合、ディスカバリ信号の送信に用いられる無線リソースを指定できる。具体的には、ｅＮＢ２００は、上りセルラ信号の送信タイミングとディスカバリ信号の送信タイミングとが一致しないようにスケジューリングを行う。すなわち、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−１に割り当てる上りセルラ通信に用いる無線リソースと、ディスカバリ信号の送信に用いられる無線リソースとが時間方向において重複しないように、ディスカバリ信号の送信に用いられる無線リソースをＵＥ１００−１に割り当てる。これにより、ＵＥ１００−１が送受信機を１つしか有さない場合であっても、ＵＥ１００−１がセルラ信号の送信及びディスカバリ信号の送信の一方しか実行できないことを抑制できる。

また、ｅＮＢ２００は、ディスカバリ信号の送信を許可する場合、ディスカバリ信号の送信に用いられる無線リソースを含む送信リソースプールを指定できる。具体的には、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−１に割り当てる上りセルラ通信に用いる無線リソースと、ディスカバリ信号の送信に用いられる無線リソースが含まれる送信リソースプールとが時間方向において重複しないように、送信リソースプールをＵＥ１００−１に割り当てる。図８に示すように、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−１に予め設定されたリソースプール（Ｐｒｅ−ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｐｏｏｌ））の一部を、送信リソースプールに指定してもよい。予め設定されたリソースプールは、送信リソースプール及び／又は受信リソースプールである。ｅＮＢ２００は、送信リソースプールに指定していない領域（時間領域）内で、セルラ通信に用いる無線リソースを割り当てる。図８（右図）では、送信リソースプールに指定していない領域は、ハッチングなしの部分（Ｃｅｌｌ ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ）である。

なお、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−１に予め設定されたリソースプールの情報を知らない場合、ＵＥ１００−１又はネットワーク装置に、ＵＥ１００−１に予め設定されたリソースプールの情報を問い合わせてもよい。ネットワーク装置は、リソースプールの情報を管理する装置である。

ステップＳ５０において、ｅＮＢ２００は、第２の周波数帯においてディスカバリ信号の送信を許可するか否かを示す応答メッセージをＵＥ１００−１に送信する。例えば、ｅＮＢ２００は、ＲＲＣメッセージによって応答メッセージをＵＥ１００に送信することができる。具体的には、ｅＮＢ２００は、ＲＲＣ接続再設定（ＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）メッセージと応答メッセージとしてＵＥ１００に送信できる。

ｅＮＢ２００は、ディスカバリ信号の送信を許可する場合にのみ、応答メッセージを送信してもよい。或いは、ｅＮＢ２００は、受信レベルが閾値未満である場合に、応答メッセージを送信してもよい。

ｅＮＢ２００は、ディスカバリ信号の送信を許可する場合、応答メッセージに、ディスカバリ信号の送信に用いられる無線リソースを指定するリソース情報を含めてもよい。或いは、ｅＮＢ２００は、ディスカバリ信号の送信を許可する場合、応答メッセージに、ディスカバリ信号の送信に用いられる無線リソースを含む送信リソースプールを指定するプール情報を含めてもよい。

リソース情報及びプール情報は、第２の周波数帯においてディスカバリ信号の送信に用いられる無線リソース（送信リソースプール）と、サービングセルが運用されている第１の周波数帯でのディスカバリ信号のリソース割り当てとを区別するための識別子を含んでもよい。或いは、リソース情報及びプール情報は、例えば、第２の周波数帯を示す周波数帯情報（Ｅ−ＡＲＦＣＮ：Ｅ−ＵＴＲＡ Ａｂｓｏｌｕｔｅ Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｎｕｍｂｅｒ）、無線リソース（送信リソースプール）が公衆安全用であるか否かを示す情報を含んでもよい。

ステップＳ６０において、応答メッセージを受信したＵＥ１００−１は、ディスカバリ信号の送信を許可された場合にディスカバリ信号の送信を開始する。一方、ＵＥ１００−１は、ディスカバリ信号の送信を拒否された場合、ディスカバリ信号を送信できない。

ＵＥ１００−１は、応答メッセージがリソース情報を含む場合、リソース情報によって指定された無線リソースを用いてディスカバリ信号を送信する。また、ＵＥ１００−１は、応答メッセージがプール情報を含む場合、プール情報によって指定された送信リソースプール内の無線リソースを用いてディスカバリ信号を送信する。ＵＥ１００−１は、プール情報によって指定された送信リソースプールが予め設定されたリソースプールの一部である場合、プール情報を優先してディスカバリ信号を送信する。すなわち、ＵＥ１００−１は、予め設定されたリソースプール内の無線リソースであっても、プール情報で指定された送信リソースプールに含まれない無線リソースは、ディスカバリ信号の送信に用いない。

ＵＥ１００−１は、ディスカバリ信号の送信を開始する前に、他のＵＥ１００（セルカバレッジ外に位置するＵＥ１００）が同期するための無線信号を送信する。ＵＥ１００−２は、同期するための無線信号を受信して、ＵＥ１００−１に同期する。その後、ＵＥ１００−２は、予め設定されたリソースプールをサーチして、ＵＥ１００−１からのディスカバリ信号を受信する。

なお、同期するための無線信号は、例えば、同期信号及び「ＭａｓｔｅｒＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＢｌｏｃｋ−ＳＬ」メッセージを含む無線信号などである。同期信号（ＳＬＳＳ：Ｓｉｄｅｌｉｎｋ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌ）は、Ｄ２Ｄ近傍サービス（直接ディスカバリ）のための同期に用いられる。「ＭａｓｔｅｒＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＢｌｏｃｋ−ＳＬ」メッセージは、同期信号を送信するＵＥ１００−１によって送信される情報を含む。「ＭａｓｔｅｒＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＢｌｏｃｋ−ＳＬ」メッセージを含む無線信号を受信したＵＥ１００は、「ＭａｓｔｅｒＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＢｌｏｃｋ−ＳＬ」メッセージに含まれるＤ２Ｄ近傍サービスのために用いられる情報（バンド幅（ｓｌ−Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）、サブフレーム割り当て（ｓｕｂｆｒａｍｅＡｓｓｉｇｎｍｅｎｔＳＬ）、直接フレーム番号（ｄｉｒｅｃｔＦｒａｍｅＮｕｍｂｅｒ）及び直接サブフレーム番号（ｄｉｒｅｃｔＳｕｂｆｒａｍｅＮｕｍｂｅｒ））を適用する。

なお、ＵＥ１００−１は、ディスカバリ信号の送信が許可された場合に、他のＵＥ１００（セルカバレッジ外に位置するＵＥ１００）が同期するための無線信号を周期的及び／又は非周期的に送信できる。すなわち、ＵＥ１００−１は、直接ディスカバリの手順を実行している間、同期するための無線信号の送信を繰り返す。ＵＥ１００−１は、直接ディスカバリの手順を終了する場合に、同期するための無線信号の送信を終了する。これにより、ＵＥ１００−１がディスカバリ信号の送信を開始してから所定時間経過してからＵＥ１００−１の存在に気付いた他のＵＥ１００であっても、ＵＥ１００−１からの同期するための無線信号を受信できる。その結果、多くのＵＥ１００がＵＥ１００−１からのディスカバリ信号を受信可能である。

（まとめ）
実施形態では、ＵＥ１００−１は、第１の周波数帯（ｓｅｒｖｉｎｇ ｃａｒｒｉｅｒ）と異なる第２の周波数帯（ｎｏｎ−ｓｅｒｖｉｎｇ ｃａｒｒｉｅｒ）においてディスカバリ信号を送信するための許可を要求するメッセージをｅＮＢ２００に送信する。ｅＮＢ２００は、第２の周波数帯においてディスカバリ信号の送信を許可するか否かを判断する。これにより、ｅＮＢ２００がディスカバリ信号の送信を制御することができる。その結果、ディスカバリ信号の送信に基づく干渉を抑制できるため、Ｄ２Ｄ近傍サービスを有効に活用できる。

［その他の実施形態］
上述した実施形態において、ＵＥ１００は、第１の周波数帯と異なる第２の周波数帯において、商業用のディスカバリ信号を送信するための許可を要求するメッセージをｅＮＢ２００に送信してもよい。

上述した実施形態において、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００が部分的カバレッジ状態でるか否かを判定するための閾値だけでなく、許可を要求するためのメッセージをＵＥ１００が送信可能か否かを判断するための他の情報を送信してもよい。例えば、公衆安全のためのディスカバリ信号の送信をサポートしているＵＥ１００のみが、許可を要求するためのメッセージを送信可能であることを示す情報を、ｅＮＢ２００は送信してもよい。

上述した実施形態において、ｅＮＢ２００は、ディスカバリ信号の送信を拒否する場合にのみ、応答メッセージをＵＥ１００−１に送信してもよい。この場合、ＵＥ１００は、許可を要求するメッセージを送信から所定時間経過しても、応答メッセージを受信しない場合に、ディスカバリ信号の送信を開始してもよい。

上述した実施形態において、ＵＥ１００は、応答メッセージがリソース情報及びプール情報を含まない場合、予め設定されたリソースプール内の無線リソースを用いてディスカバリ信号を送信することができる。

上述した実施形態において、ＵＥ１００が二重接続方式（Ｄｕａｌ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ）又はキャリアアグリゲーションを実行している場合、ＰＣｅｌｌ（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｃｅｌｌ）をサービングセルとして、上述の動作を実行することができる。

上述した各実施形態では、移動通信システムの一例としてＬＴＥシステムを説明したが、ＬＴＥシステムに限定されるものではなく、ＬＴＥシステム以外のシステムに本発明の一実施形態を適用してもよい。

なお、日本国特許出願第２０１５−０８０４８３（２０１５年４月１０日出願）の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。

Claims (6)

1. 通信方法であって、
   第１の周波数で運用されるセルに接続する無線端末から前記セルを管理する基地局へ、前記第１の周波数と異なる第２の周波数においてディスカバリ信号を送信するために、公衆安全のために前記ディスカバリ信号を送信することを示す情報を含む第１のメッセージを送信するステップと、
   前記基地局が、前記第１のメッセージを受信するステップと、
   前記基地局から前記無線端末へ、前記第１のメッセージに基づいて、前記第２の周波数において前記ディスカバリ信号の送信に用いられる無線リソースの情報を含む第２のメッセージを送信するステップと、を備え、
   前記基地局から前記無線端末へ、前記第１のメッセージを前記無線端末が送信するか否かを判断するために用いられる閾値を示す第１の情報と、前記第１のメッセージを前記無線端末が送信可能か否かを判断するために用いられる第２の情報と、を送信するステップをさらに備える通信方法。
2. 前記第２のメッセージは、前記無線リソースが前記公衆安全用であるか否かを示す情報を含む請求項１に記載の通信方法。
3. 前記第１のメッセージを送信するステップにおいて、前記無線端末は、前記セルからの無線信号のＲｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ（ＲＳＲＰ）が前記閾値未満であり、且つ、前記第２の情報により前記第１のメッセージが送信可能であると判断した場合に、前記第１のメッセージを前記基地局へ送信する請求項１に記載の通信方法。
4. 無線端末であって、
   送信部と、
   受信部と、を備え、
   前記送信部は、前記無線端末が接続し且つ第１の周波数で運用されるセルを管理する基地局へ、前記第１の周波数と異なる第２の周波数においてディスカバリ信号を送信するために、公衆安全のために前記ディスカバリ信号を送信することを示す情報を含む第１のメッセージを送信するよう構成され、
   前記受信部は、前記第２の周波数において前記ディスカバリ信号の送信に用いられる無線リソースの情報を含み且つ前記第１のメッセージに基づく第２のメッセージを、前記基地局から受信するよう構成され、
   前記受信部は、前記第１のメッセージを前記無線端末が送信するか否かを判断するために用いられる閾値を示す第１の情報と、前記第１のメッセージを前記無線端末が送信可能か否かを判断するために用いられる第２の情報と、を受信するようさらに構成される無線端末。
5. 無線端末を制御するためのプロセッサであって、
   前記無線端末が接続し第１の周波数で運用されるセルを管理する基地局へ、前記第１の周波数と異なる第２の周波数においてディスカバリ信号を送信するために、公衆安全のために前記ディスカバリ信号を送信することを示す情報を含む第１のメッセージを送信する処理と、
   前記第２の周波数において前記ディスカバリ信号の送信に用いられる無線リソースの情報を含み且つ前記第１のメッセージに基づく第２のメッセージを、前記基地局から受信する処理と、を実行し、
   前記前記第１のメッセージを前記無線端末が送信するか否かを判断するために用いられる閾値を示す第１の情報と、前記第１のメッセージを前記無線端末が送信可能か否かを判断するために用いられる第２の情報と、を受信する処理をさらに実行するプロセッサ。
6. 第１の周波数で運用されるセルを管理する基地局であって、
   受信部と、
   送信部と、を備え、
   前記受信部は、前記セルに接続する無線端末から、前記第１の周波数と異なる第２の周波数においてディスカバリ信号を送信するために、公衆安全のために前記ディスカバリ信号を送信することを示す情報を含む第１のメッセージを受信するよう構成され、
   前記送信部は、前記無線端末へ、前記第１のメッセージに基づいて、前記第２の周波数において前記ディスカバリ信号の送信に用いられる無線リソースの情報を含む第２のメッセージを送信するよう構成され、
   前記送信部は、前記第１のメッセージを前記無線端末が送信するか否かを判断するために用いられる閾値を示す第１の情報と、前記第１のメッセージを前記無線端末が送信可能か否かを判断するために用いられる第２の情報と、を送信するようさらに構成される基地局。

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