JP6457674B2 - 通信方法、無線端末及びプロセッサ - Google Patents

Description

本発明は、Ｄ２Ｄ通信をサポートする移動通信システムにおいて用いられる通信方法、無線端末及びプロセッサに関する。

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）では、リリース１２以降の新機能として、端末間（Ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ Ｄｅｖｉｃｅ：Ｄ２Ｄ）通信の導入が検討されている（非特許文献１参照）。

Ｄ２Ｄ通信では、近接する複数のユーザ端末からなる端末グループ内で、ネットワークを介さずに直接的な端末間通信を行う。一方、移動通信システムの通常の通信であるセルラ通信では、ユーザ端末がネットワークを介して通信を行う。

Ｄ２Ｄ通信は、近接するユーザ端末間で低送信電力の無線通信を行うことができるため、セルラ通信に比べて、ユーザ端末の消費電力及びネットワークの負荷を削減できる。

３ＧＰＰ技術報告書 「ＴＲ ２２．８０３ Ｖ１２．１．０」 ２０１３年３月

ネットワークの負荷を削減する観点では、Ｄ２Ｄ通信に使用する無線リソースの割り当てをユーザ端末の主導で行う端末主導スケジューリングが好ましい。例えば、Ｄ２Ｄ通信に使用する無線リソースを端末グループに含まれるユーザ端末が決定し、決定した無線リソースを当該端末グループにおいてＤ２Ｄ通信に使用する。

しかしながら、端末主導スケジューリングでは、当該端末グループにおいてＤ２Ｄ通信に使用する無線リソースが、セルラ通信に使用する無線リソース、又は他の端末グループにおいてＤ２Ｄ通信に使用する無線リソースと一致し得る。

従って、端末主導スケジューリングは、ネットワークの負荷を削減できるものの、Ｄ２Ｄ通信への干渉に起因して、Ｄ２Ｄ通信が不能になる虞がある。

そこで、本発明は、ネットワークの負荷を削減しつつ、干渉に起因してＤ２Ｄ通信が不能になることを防止することを目的とする。

本発明の特徴に係る無線端末は、移動通信システムにおいて用いられる。前記無線端末は、近傍サービスのために設けられる複数のリソース領域のそれぞれに含まれる複数の小領域に対してスキャンし、前記無線端末の現在位置を取得し、前記複数の小領域に対するスキャンの結果と前記無線端末の現在位置とに基づいて、前記複数の小領域の中から、前記直接的な通信に関する信号の送信に用いる対象小領域を選択する。

図１は、第１実施形態乃至第４実施形態に係るＬＴＥシステムの構成図である。 図２は、第１実施形態乃至第４実施形態に係るＵＥのブロック図である。 図３は、第１実施形態乃至第４実施形態に係るｅＮＢのブロック図である。 図４は、第１実施形態乃至第４実施形態に係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５は、第１実施形態乃至第４実施形態に係る無線フレームの構成図である。 図６は、第１実施形態乃至第４実施形態に係るＤ２Ｄ通信を説明するための図である。 図７は、第１実施形態乃至第４実施形態に係るセルラ通信におけるデータパスを示す図である。 図８は、第１実施形態乃至第４実施形態に係るＤ２Ｄ通信におけるデータパスを示す図である。 図９は、第１実施形態乃至第３実施形態に係る動作環境を説明するための図である。 図１０は、第１実施形態に係る動作シーケンス図である。 図１１は、第１実施形態に係るＤ２Ｄリソース割り当てパターンの決定方法を説明するための図である。 図１２は、第２実施形態に係るＤ２Ｄ−ＲＮＴＩを説明するための図である。 図１３は、第２実施形態に係るＣ−ＲＮＴＩを説明するための図である。 図１４は、第２実施形態に係るＤ２Ｄ送受信割り当ての具体例を説明するための図である。 図１５は、第４実施形態に係る移動通信システムにおける無線フレームの構成図である。 図１６は、第４実施形態に係る動作例１−１を説明するための説明図である。 図１７は、第４実施形態に係る動作例１−１の一例を説明するためのフローチャートである。 図１８は、第４実施形態に係る動作例１−１の変更例１を説明するための説明図である。 図１９は、第４実施形態に係る動作例１−１の変更例２を説明するための説明図である。 図２０は、第４実施形態に係る動作例１−２を説明するための説明図である。 図２１は、第４実施形態に係る動作例１−３を説明するための説明図である。 図２２は、第４実施形態に係る動作例１−３の一例を説明するためのフローチャートである。 図２３は、第４実施形態に係る移動通信システムにおける無線フレームの構成図である。 図２４は、第４実施形態に係る移動通信システムにおける無線フレームの構成図である。 図２５は、第４実施形態に係るＵＥ１００の動作を説明するためのフローチャートである。 図２６は、第４実施形態に係るＵＥ１００の動作を説明するためのフローチャートである。 図２７は、第４実施形態に係る移動通信システムにおける無線フレームの構成図である。 図２８は、第４実施形態に係る移動通信システムにおける無線フレームの構成図である。 図２９は、第４実施形態に係る移動通信システムにおける無線フレームの構成図である。 図３０は、第４実施形態に係るＵＥ１００の衝突通知の送信動作を説明するためのフローチャートである。 図３１は、第４実施形態に係るＵＥ１００の衝突通知の受信動作を説明するためのフローチャートである。 図３２は、サブセット分割ランダムリソース選択の一例を説明するための図である。 図３３は、ランダムリソース選択とサブセット分割ランダムリソース選択との比較を説明するための図である。

［実施形態の概要］
第１実施形態乃至第３実施形態に係るユーザ端末は、移動通信システムにおいて用いられる。前記ユーザ端末は、複数のユーザ端末からなる端末グループにおいて直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信を行う場合に、前記Ｄ２Ｄ通信に使用する無線リソースの割り当てパターンを決定する制御部を備える。前記制御部は、前記移動通信システムのネットワークから割り当てられた一時的な識別子に基づいて、前記Ｄ２Ｄ通信に使用する無線リソースが周波数方向及び／又は時間方向に分散するように前記割り当てパターンを決定する。

第１実施形態乃至第３実施形態では、前記一時的な識別子は、前記端末グループを識別するためのグループ識別子である。前記制御部は、前記ネットワークから割り当てられた前記グループ識別子に基づいて、前記Ｄ２Ｄ通信に使用する無線リソースが周波数方向及び／又は時間方向に分散するように前記割り当てパターンを決定する。

第２実施形態では、前記グループ識別子は、前記端末グループに含まれるユーザ端末ごとに異なるグループ内識別情報を含む。前記制御部は、自ユーザ端末に割り当てられた前記グループ識別子に含まれる前記グループ内識別情報に基づいて、前記Ｄ２Ｄ通信に使用する無線リソースにおいて送信を行うか受信を行うかを決定する。

第３実施形態では、前記端末グループは、端末間同期がとられた複数のユーザ端末からなるグループである。

第３実施形態では、前記端末グループは、端末間同期がとられており、かつ、前記Ｄ２Ｄ通信によりデータを送受信する複数のユーザ端末からなるグループである。

第３実施形態では、前記Ｄ２Ｄ通信によりデータを送受信するためのデータ配信方式として、複数のデータ配信方式が規定される。前記複数のデータ配信方式は、ユニキャスト配信、グループキャスト配信、及びブロードキャスト配信のうち、少なくとも２つである。前記端末グループは、前記データ配信方式ごとに設定される。

第３実施形態では、前記データ配信方式ごとに設定された複数の端末グループに前記ユーザ端末が属する場合に、前記ユーザ端末には、前記複数の端末グループに対応する複数のグループ識別子が割り当てられる。前記制御部は、前記複数のグループ識別子に基づいて、前記Ｄ２Ｄ通信に使用する無線リソースの割り当てパターンを前記複数の端末グループのそれぞれについて決定する。

第１実施形態及び第２実施形態では、前記一時的な識別子は、各ユーザ端末を識別する端末識別子である。前記制御部は、前記ネットワークから前記端末グループに含まれる代表ユーザ端末に割り当てられた前記端末識別子に基づいて、前記Ｄ２Ｄ通信に使用する無線リソースが周波数方向及び／又は時間方向に分散するように前記割り当てパターンを決定する。

第２実施形態では、前記端末識別子は、前記端末グループに含まれるユーザ端末ごとに異なるグループ内識別情報を含む。前記制御部は、自ユーザ端末に割り当てられた前記端末識別子に含まれる前記グループ内識別情報に基づいて、前記Ｄ２Ｄ通信に使用する無線リソースにおいて送信を行うか受信を行うかを決定する。

第１実施形態乃至第３実施形態に係る通信制御方法は、移動通信システムにおいて用いられる。前記通信制御方法は、複数のユーザ端末からなる端末グループにおいて直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信を行う場合に、前記端末グループに含まれるユーザ端末が、前記Ｄ２Ｄ通信に使用する無線リソースの割り当てパターンを決定するステップＡを備える。前記ステップＡにおいて、前記ユーザ端末は、前記移動通信システムのネットワークから割り当てられた一時的な識別子に基づいて、前記Ｄ２Ｄ通信に使用する無線リソースが周波数方向及び／又は時間方向に分散するように前記割り当てパターンを決定する。

第１実施形態乃至第３実施形態に係るプロセッサは、移動通信システムにおいて用いられるユーザ端末に備えられる。前記プロセッサは、複数のユーザ端末からなる端末グループにおいて直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信を行う場合に、前記Ｄ２Ｄ通信に使用する無線リソースの割り当てパターンを決定する処理Ａを実行する。前記処理Ａにおいて、前記プロセッサは、前記移動通信システムのネットワークから割り当てられた一時的な識別子に基づいて、前記Ｄ２Ｄ通信に使用する無線リソースが周波数方向及び／又は時間方向に分散するように前記割り当てパターンを決定する。

その他の実施形態に係るユーザ端末は、移動通信システムにおいて用いられる。前記ユーザ端末は、複数のユーザ端末からなる端末グループにおいて直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信を行う場合に、前記Ｄ２Ｄ通信に使用する無線リソースの割り当てパターンを決定する制御部を備える。前記制御部は、自ユーザ端末のユーザに割り当てられた加入者識別子に基づいて、前記Ｄ２Ｄ通信に使用する無線リソースが周波数方向及び／又は時間方向に分散するように前記割り当てパターンを決定する。

第４実施形態に係る移動通信システムは、ネットワークを介さない直接的な通信を可能とするＤ２Ｄ近傍サービスをサポートする移動通信システムであって、時間軸方向に周期的に設けられる複数のＤ２Ｄ制御リソース領域のそれぞれに含まれる複数の小領域の中から、Ｄ２Ｄ制御信号の送信に用いる対象小領域を選択するユーザ端末を有し、前記ユーザ端末は、前記複数の小領域に対するスキャンの結果に応じて、前記対象小領域を選択する。

第４実施形態において、前記複数のＤ２Ｄ制御リソース領域のそれぞれは、近傍端末の発見のための発見信号の送信に用いられる時間・周波数リソースであり、前記ユーザ端末は、前記対象小領域を用いて、前記Ｄ２Ｄ制御信号として前記発見信号を送信する。

第４実施形態において、前記ユーザ端末は、未使用又は使用率が低い小領域を使用率が高い小領域よりも優先的に前記対象小領域として選択する。

第４実施形態において、前記ユーザ端末は、前記複数の小領域のそれぞれに対して、使用率に応じた選択確率を算出し、前記ユーザ端末は、前記選択確率に基づいて、前記対象小領域を選択する。

第４実施形態において、前記対象小領域は、前記複数のＤ２Ｄ制御リソース領域のそれぞれで同じ位置に配置されている。

第４実施形態において、前記対象小領域は、前の周期の対象小領域の位置に応じて、前記前の周期の対象小領域の位置と異なる位置に配置されている。

第４実施形態において、前記対象小領域は、前記対象小領域のフレーム番号又は前記対象小領域のタイムスタンプに応じて配置される。

第４実施形態において、前記対象小領域は、複数の時間・周波数リソースを含み、前記ユーザ端末は、前記複数の時間・周波数リソースの中の１つの時間・周波数リソースを用いて、前記Ｄ２Ｄ制御信号を送信する。

第４実施形態において、前記ユーザ端末は、前記Ｄ２Ｄ制御信号を周期的に連続して送信している場合で、且つ、所定の条件が満たされた場合、前記対象小領域を再選択する。

第４実施形態において、前記所定の条件は、前記対象小領域を選択してからの経過時間が閾値以上であるという条件である。

第４実施形態において、前記所定の条件は、前記ユーザ端末の現在位置と前記対象小領域を選択した地点との距離が閾値以上であるという条件である。

第４実施形態において、前記所定の条件は、前記複数の小領域の使用率の変化が閾値以上であるという条件である。

第４実施形態に係る移動通信システムは、前記対象小領域を用いて送信されたＤ２Ｄ制御信号を受信可能な他のユーザ端末を有し、前記ユーザ端末は、前記対象小領域を用いて前記Ｄ２Ｄ制御信号を送信した後に、前記他のユーザ端末から前記Ｄ２Ｄ制御信号が衝突したことを示す衝突通知を受信した場合、前記対象小領域の再選択を行う。

第４実施形態に係る移動通信システムは、他のユーザ端末を有し、前記ユーザ端末は、前記複数の小領域に対するスキャンに応じて、前記他のユーザ端末が送信した前記Ｄ２Ｄ制御信号の衝突を検知した場合、前記Ｄ２Ｄ制御信号が衝突したことを示す衝突通知を送信する。

第４実施形態に係るユーザ端末は、ネットワークを介さない直接的な通信を可能とするＤ２Ｄ近傍サービスをサポートする移動通信システムに用いられるユーザ端末であって、時間軸方向に周期的に設けられる複数のＤ２Ｄ制御リソース領域のそれぞれに含まれる複数の小領域の中から、Ｄ２Ｄ制御信号の送信に用いる対象小領域を選択する制御部を有し、前記制御部は、前記複数の小領域に対するスキャンの結果に応じて、前記対象小領域を選択する。

［第１実施形態］
以下において、本発明をＬＴＥシステムに適用する場合の実施形態を説明する。

（システム構成）
図１は、第１実施形態に係るＬＴＥシステムの構成図である。図１に示すように、第１実施形態に係る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。Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０及びＥＰＣ２０は、ネットワークを構成する。

ＵＥ１００は、ユーザ端末に相当する。ＵＥ１００は、移動型の通信装置であり、接続先のセル（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、ｅＮＢ２００（ｅｖｏｌｖｅｄ Ｎｏｄｅ−Ｂ）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おり、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、ユーザデータのルーティング機能、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などを有する。「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他に、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る。

ＥＰＣ２０は、コアネットワークに相当する。Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０及びＥＰＣ２０によりＬＴＥシステムのネットワークが構成される。ＥＰＣ２０は、ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）／Ｓ−ＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ−Ｇａｔｅｗａｙ）３００と、ＯＡＭ４００（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）とを含む。ＭＭＥは、ＵＥ１００に対する各種モビリティ制御等を行うネットワークノードであり、制御局に相当する。ＳＧＷは、ユーザデータの転送制御を行うネットワークノードであり、交換局に相当する。ＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ３００は、Ｓ１インターフェイスを介してｅＮＢ２００と接続される。ＯＡＭ４００は、オペレータによって管理されるサーバ装置であり、Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０の保守及び監視を行う。

図２は、ＵＥ１００のブロック図である。図２に示すように、ＵＥ１００は、アンテナ１０１、無線送受信機１１０、ユーザインターフェイス１２０、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機１３０、バッテリ１４０、メモリ１５０、及びプロセッサ１６０を備える。メモリ１５０及びプロセッサ１６０は、制御部を構成する。ＵＥ１００は、ＧＮＳＳ受信機１３０を有していなくてもよい。また、メモリ１５０をプロセッサ１６０と一体化し、このセット（すなわち、チップセット）を、制御部を構成するプロセッサ１６０’としてもよい。

アンテナ１０１及び無線送受信機１１０は、無線信号の送受信に用いられる。アンテナ１０１は、複数のアンテナ素子を含んでもよい。無線送受信機１１０は、プロセッサ１６０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１０１から送信する。また、無線送受信機１１０は、アンテナ１０１が受信する無線信号をベースバンド信号（受信信号）に変換してプロセッサ１６０に出力する。

ユーザインターフェイス１２０は、ＵＥ１００を所持するユーザとのインターフェイスであり、例えば、ディスプレイ、マイク、スピーカ、及び各種ボタンなどを含む。ユーザインターフェイス１２０は、ユーザからの操作を受け付けて、該操作の内容を示す信号をプロセッサ１６０に出力する。ＧＮＳＳ受信機１３０は、ＵＥ１００の地理的な位置を示す位置情報を得るために、ＧＮＳＳ信号を受信して、受信した信号をプロセッサ１６０に出力する。バッテリ１４０は、ＵＥ１００の各ブロックに供給すべき電力を蓄える。

メモリ１５０は、プロセッサ１６０により実行されるプログラム、及びプロセッサ１６０による処理に使用される情報を記憶する。プロセッサ１６０は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号などを行うベースバンドプロセッサと、メモリ１５０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１６０は、さらに、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１６０は、後述する各種の処理及び各種の通信プロトコルを実行する。

図３は、ｅＮＢ２００のブロック図である。図３に示すように、ｅＮＢ２００は、アンテナ２０１、無線送受信機２１０、ネットワークインターフェイス２２０、メモリ２３０、及びプロセッサ２４０を備える。メモリ２３０及びプロセッサ２４０は、制御部を構成する。なお、メモリ２３０をプロセッサ２４０と一体化し、このセット（すなわち、チップセット）を、制御部を構成するプロセッサ２４０’としてもよい。

アンテナ２０１及び無線送受信機２１０は、無線信号の送受信に用いられる。無線送受信機２１０は、プロセッサ２４０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２０１から送信する。また、無線送受信機２１０は、アンテナ２０１が受信する無線信号をベースバンド信号（受信信号）に変換してプロセッサ２４０に出力する。

ネットワークインターフェイス２２０は、Ｘ２インターフェイスを介して隣接ｅＮＢ２００と接続され、Ｓ１インターフェイスを介してＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ３００と接続される。
ネットワークインターフェイス２２０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に用いられる。

メモリ２３０は、プロセッサ２４０により実行されるプログラム、及びプロセッサ２４０による処理に使用される情報を記憶する。プロセッサ２４０は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号などを行うベースバンドプロセッサと、メモリ２３０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と、を含む。プロセッサ２４０は、後述する各種の処理及び各種の通信プロトコルを実行する。

図４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４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層に区分されており、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。物理層は、物理チャネルを用いて上位レイヤに伝送サービスを提供する。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ユーザ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、及びハイブリッドＡＲＱ（ＨＡＲＱ）による再送処理などを行う。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ユーザデータ及び制御信号が伝送される。ｅＮＢ２００のＭＡＣ層は、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）、ＵＥ１００への割当リソースブロックを決定（スケジューリング）するスケジューラ（ＭＡＣスケジューラ）を含む。

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ユーザ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、各種設定のための制御信号（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とｅＮＢ２００のＲＲＣとの間に接続（ＲＲＣ接続）がある場合、ＵＥ１００は接続状態（ＲＲＣ接続状態）であり、そうでない場合、ＵＥ１００はアイドル状態（ＲＲＣ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などを行う。

図５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システムは、下りリンク（ＤＬ）にはＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）、上りリンク（ＵＬ）にはＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）がそれぞれ適用される。

図５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であり、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）を含み、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つのサブキャリア及び１つのシンボルによりリソースエレメント（ＲＥ）が構成される。各シンボルの先頭には、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）と呼ばれるガード区間が設けられる。

ＵＥ１００に割り当てられる無線リソースのうち、周波数リソースはリソースブロックにより構成され、時間リソースはサブフレーム（又はスロット）により構成される。

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。また、各サブフレームの残りの部分は、主に下りリンクユーザ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。さらに、各サブフレームには、セル固有参照信号（ＣＲＳ）が分散して配置される。

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周波数方向の中央部分は、主に上りリンクユーザ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。さらに、各サブフレームには、復調参照信号（ＤＭＲＳ）及びサウンディング参照信号（ＳＲＳ）が配置される。

（Ｄ２Ｄ通信）
第１実施形態に係るＬＴＥシステムは、直接的な端末間通信（ＵＥ間通信）であるＤ２Ｄ通信をサポートする。図６は、第１実施形態に係るＤ２Ｄ通信を説明するための図である。

ここでは、Ｄ２Ｄ通信を、ＬＴＥシステムの通常の通信であるセルラ通信と比較して説明する。セルラ通信は、データパスがネットワーク（Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０、ＥＰＣ２０）を経由する通信モードである。データパスとは、ユーザデータの伝送経路である。

これに対し、図６に示すように、Ｄ２Ｄ通信は、ＵＥ間に設定されるデータパスがネットワークを経由しない通信モードである。相互に近接する複数のＵＥ１００（ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２）は、ｅＮＢ２００のセルにおいて、低送信電力で直接的に無線通信を行う。

このように、近接する複数のＵＥ１００が低送信電力で直接的に無線通信を行うことにより、セルラ通信と比べて、ＵＥ１００の消費電力を削減し、かつ、隣接セルへの干渉を低減できる。

以下に、Ｄ２Ｄ通信の概要を詳細に説明する。

図７は、セルラ通信におけるデータパスを示す図である。ここでは、ｅＮＢ２００−１との接続を確立したＵＥ１００−１と、ｅＮＢ２００−２との接続を確立したＵＥ１００−２と、の間でセルラ通信を行う場合を例示している。

図７に示すように、セルラ通信のデータパスはネットワークを経由する。詳細には、ｅＮＢ２００−１、Ｓ−ＧＷ３００、及びｅＮＢ２００−２を経由するデータパスが設定される。

図８は、Ｄ２Ｄ通信におけるデータパスを示す図である。ここでは、ｅＮＢ２００−１との接続を確立したＵＥ１００−１と、ｅＮＢ２００−２との接続を確立したＵＥ１００−２と、の間でＤ２Ｄ通信を行う場合を例示している。

図８に示すように、Ｄ２Ｄ通信のデータパスはネットワークを経由しない。すなわち、ＵＥ間で直接的な無線通信を行う。このように、ＵＥ１００−１の近傍にＵＥ１００−２が存在するのであれば、ＵＥ１００−１とＵＥ１００−２との間でＤ２Ｄ通信を行うことによって、ネットワークのトラフィック負荷及びＵＥ１００のバッテリ消費量を削減するなどの効果が得られる。

なお、Ｄ２Ｄ通信が開始されるケースとして、（ａ）近傍端末を発見するための動作を行うことによって近傍端末を発見した後に、Ｄ２Ｄ通信が開始されるケースと、（ｂ）近傍端末を発見するための動作を行わずにＤ２Ｄ通信が開始されるケースがある。

例えば、上記（ａ）のケースでは、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２のうち一方のＵＥ１００が、近傍に存在する他方のＵＥ１００を発見することで、Ｄ２Ｄ通信が開始される。

このケースの場合、ＵＥ１００は、近傍端末を発見するために、自身の近傍に存在する他のＵＥ１００を発見する（Ｄｉｓｃｏｖｅｒ）機能、及び／又は、他のＵＥ１００から発見される(Ｄｉｓｃｏｖｅｒａｂｌｅ)機能を有する。

具体的には、ＵＥ１００−１は、近傍端末を発見するため又は近傍端末に発見されるために用いられる発見信号（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号）を送信する。発見信号を受信したＵＥ１００−２は、ＵＥ１００−１を発見する。ＵＥ１００−２が、発見信号に対する応答を送信することで、発見信号を送信したＵＥ１００−１は、近傍端末であるＵＥ１００−２を発見する。

なお、ＵＥ１００は、近傍端末を発見しても必ずしもＤ２Ｄ通信を行う必要はなく、例えば、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２は、互いに相手を発見した後に、ネゴシエーションを行って、Ｄ２Ｄ通信を行うか否かを判定してもよい。ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２のそれぞれは、Ｄ２Ｄ通信を行うことに同意した場合に、Ｄ２Ｄ通信を開始する。なお、ＵＥ１００−１は、近傍端末を発見した後にＤ２Ｄ通信を行わなかった場合、上位レイヤ（例えば、アプリケーションなど）に近傍のＵＥ１００（すなわち、ＵＥ１００−２）の発見を報告してもよい。例えば、アプリケーションは、当該報告に基づく処理（例えば、ＵＥ１００−２の位置を地図情報にプロットする処理など）を実行できる。

また、ＵＥ１００は、近傍端末を発見したことをｅＮＢ２００に報告し、近傍端末との通信をセルラ通信によって行うかＤ２Ｄ通信によって行うかの指示をｅＮＢ２００から受けることも可能である。

一方、上記（ｂ）のケースでは、例えば、ＵＥ１００−１は、近傍端末を特定せずに、Ｄ２Ｄ通信用の信号の送信（ブロードキャストによる報知など）を開始する。これにより、ＵＥ１００は、近傍端末の発見の有無にかかわらず、Ｄ２Ｄ通信を開始できる。なお、Ｄ２Ｄ通信用の信号の待ち受け動作を行っているＵＥ１００−２は、ＵＥ１００−１からの当該信号に基づいて、同期又は／及び復調を行う。

（第１実施形態に係る動作）
次に、第１実施形態に係る動作について説明する。

（１）動作概要
図９は、第１実施形態に係る動作環境を説明するための図である。

図９に示すように、ｅＮＢ２００が管理するセルにＵＥ１００−１乃至ＵＥ１００−５が在圏している。ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２からなるＤ２Ｄグループ（以下「Ｄ２Ｄグループ１」という）は、相互にＤ２Ｄ通信を行っている。ＵＥ１００−３及びＵＥ１００−４からなるＤ２Ｄグループ（以下「Ｄ２Ｄグループ２」という）は、相互にＤ２Ｄ通信を行っている。Ｄ２Ｄグループは、端末グループに相当する。ＵＥ１００−５は、ｅＮＢ２００が管理するセルのカバレッジエリアＡの端部（セルエッジ）においてｅＮＢ２００とのセルラ通信を行っている。

ネットワークの負荷を削減する観点では、Ｄ２Ｄ通信に使用する無線リソースの割り当てをＵＥ１００の主導で行うＵＥ主導スケジューリングが好ましい。例えば、Ｄ２Ｄ通信に使用する無線リソースをＤ２Ｄグループに含まれるＵＥ１００が決定し、決定した無線リソースを当該Ｄ２ＤグループにおいてＤ２Ｄ通信に使用する。

しかしながら、ＵＥ主導スケジューリングでは、当該Ｄ２ＤグループにおいてＤ２Ｄ通信に使用する無線リソースが、セルラ通信に使用する無線リソース、又は他のＤ２ＤグループにおいてＤ２Ｄ通信に使用する無線リソースと一致し得る。

図９の例では、Ｄ２Ｄグループ１においてＤ２Ｄ通信に使用する無線リソースが、Ｄ２Ｄグループ２においてＤ２Ｄ通信に使用する無線リソースと一致すると、Ｄ２Ｄグループ間の干渉（干渉１及び２）が発生する。また、Ｄ２Ｄグループ１においてＤ２Ｄ通信に使用する無線リソースが、ＵＥ１００−５において上りリンク通信に使用する無線リソースと一致すると、セルラ通信からＤ２Ｄ通信への干渉（干渉３）が発生する。そのような無線リソースが一致する状態が継続すると、干渉に起因してＤ２Ｄ通信が不能になる虞がある。

第１実施形態に係るＵＥ１００は、複数のＵＥ１００からなるＤ２Ｄグループにおいて直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信を行う場合に、Ｄ２Ｄ通信に使用する無線リソースの割り当てパターン（以下「Ｄ２Ｄリソース割り当てパターン」という）を決定する。ＵＥ１００は、ネットワークから割り当てられた一時的な識別子に基づいて、Ｄ２Ｄ通信に使用する無線リソースが周波数方向及び／又は時間方向に分散するようにＤ２Ｄリソース割り当てパターンを決定する。

よって、ＵＥ主導スケジューリングを行う場合であっても、Ｄ２ＤグループにおいてＤ２Ｄ通信に使用する無線リソースが、セルラ通信に使用する無線リソース、又は他のＤ２ＤグループにおいてＤ２Ｄ通信に使用する無線リソースと一致する状態が継続する確率を低くすることができる。従って、干渉に起因してＤ２Ｄ通信が不能になることを防止できる。

第１実施形態では、一時的な識別子は、Ｄ２Ｄグループを識別するためのＤ２Ｄ−ＲＮＴＩ（Ｄ２Ｄ−Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）である。Ｄ２Ｄ−ＲＮＴＩは、グループ識別子に相当する。ＵＥ１００は、ネットワークから割り当てられたＤ２Ｄ−ＲＮＴＩに基づいて、Ｄ２Ｄ通信に使用する無線リソースが周波数方向及び／又は時間方向に分散するようにＤ２Ｄリソース割り当てパターンを決定する。Ｄ２Ｄ−ＲＮＴＩは、Ｄ２Ｄグループに含まれる各ＵＥ１００で共通の識別子であり、Ｄ２Ｄグループに含まれる各ＵＥ１００で共有される。Ｄ２Ｄ−ＲＮＴＩは、Ｄ２Ｄリソース割り当てパターンを決定する以外の用途、例えば、ｅＮＢ２００からＤ２Ｄグループに含まれる各ＵＥ１００に対して制御信号を一括して送信する用途などにも使用できる。

或いは、一時的な識別子は、セル内の各ＵＥ１００を識別するＣ−ＲＮＴＩ（Ｃｅｌｌ−Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）である。Ｃ−ＲＮＴＩは、端末識別子に相当する。ＵＥ１００は、Ｄ２Ｄグループに含まれる代表ＵＥ１００に割り当てられたＣ−ＲＮＴＩに基づいて、Ｄ２Ｄ通信に使用する無線リソースが周波数方向及び／又は時間方向に分散するようにＤ２Ｄリソース割り当てパターンを決定する。代表ＵＥについては、例えば、代表となる能力を有するＵＥ１００がトリガとなって、周囲のＵＥ１００とグループを形成した場合には、当該トリガとなったＵＥ１００が代表となるといった方法が考えられる。或いは、グループ内の一部のＵＥ１００がｅＮＢ２００のカバレッジから外れている場合には、ｅＮＢ２００のカバレッジ内のＵＥ１００から代表を選択することが望ましい。或いは、代表ＵＥは、事前にネットワークで決定（登録）されていてもよく、ＵＥ１００がネットワークに送信する能力情報（Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｂｉｔ）に基づいて、代表になれる能力を持ったＵＥ１００の中から適切なＵＥ１００をネットワークが選択してもよい。なお、Ｃ−ＲＮＴＩは、Ｄ２Ｄリソース割り当てパターンを決定する以外の用途、例えば、ｅＮＢ２００からＤ２Ｄグループに含まれる各ＵＥ１００に対して制御信号を個別に送信する用途などにも使用される。さらに、代表ＵＥ１００に割り当てられたＣ−ＲＮＴＩに基づいてＤ２Ｄリソース割り当てパターンを決定する場合に限らず、Ｄ２Ｄグループに含まれるＵＥ１００それぞれのＣ−ＲＮＴＩに基づいてＤ２Ｄリソース割り当てパターンを決定してもよい。この場合、Ｄ２Ｄグループに含まれるＵＥ１００それぞれのＣ−ＲＮＴＩをＤ２Ｄグループ内で共有している必要がある。

このように、Ｄ２Ｄ−ＲＮＴＩ又はＣ−ＲＮＴＩ（以下、これらを適宜「ＲＮＴＩ」と総称する）に基づいてＤ２Ｄリソース割り当てパターンを決定することにより、Ｄ２Ｄグループに含まれるＵＥ１００に対してネットワークから送信すべき制御信号を最小限にすることができる。

（２）動作シーケンス
図１０は、第１実施形態に係る動作シーケンス図である。ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２はＤ２Ｄグループ１を構成する。

図１０に示すように、ステップＳ１１において、ｅＮＢ２００は、ＲＮＴＩをＵＥ１００−１に送信する。ＲＮＴＩを受信したＵＥ１００−１は、当該ＲＮＴＩを保存する。ステップＳ１２において、ｅＮＢ２００は、ＲＮＴＩをＵＥ１００−２に送信する。ＲＮＴＩを受信したＵＥ１００−２は、当該ＲＮＴＩを保存する。

Ｄ２Ｄリソース割り当てパターンの決定にＣ−ＲＮＴＩを使用する場合、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２のうち一方のＵＥ１００（代表ＵＥ）に割り当てられたＣ−ＲＮＴＩを他方のＵＥ１００に通知するために、予め定められた無線リソース又はｅＮＢ２００から指定された無線リソースを使用して、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２でネゴシエーションを行ってもよい。

ステップＳ１３において、ＵＥ１００−１は、ＵＥ１００−２と共有しているＲＮＴＩに基づいてＤ２Ｄリソース割り当てパターンを決定する。また、ステップＳ１４において、ＵＥ１００−２は、ＵＥ１００−１と共有しているＲＮＴＩに基づいてＤ２Ｄリソース割り当てパターンを決定する。ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２は、予め規定された決定方法（決定アルゴリズム）により、Ｄ２Ｄリソース割り当てパターンを決定する。そのような決定方法の詳細については後述する。

ステップＳ１５において、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２は、Ｄ２Ｄリソース割り当てパターンに従って割り当てられる無線リソースを使用してＤ２Ｄ通信を行う。なお、基本的にはＤ２Ｄリソース割り当てパターンが決定（設定）された後は、送信側は送信したいときに送信し、受信側は設定されている限りの無線リソースにおいて受信を試みる或いはデータの有無を確認する動作を行う。「データの有無を確認する」とは、例えば、Ｄ２Ｄリソース割り当てパターンで設定されている無線リソースで制御チャネルも送信されるような場合に、制御チャネルの受信を試みてデータの有無を確認することをいう。

本シーケンスでは、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２のそれぞれにおいてＤ２Ｄリソース割り当てパターンを決定しているが、何れか一方のＵＥ１００（代表ＵＥ）のみがＤ２Ｄリソース割り当てパターンを決定してもよい。この場合、予め定められた無線リソース又はｅＮＢ２００から指定された無線リソースを使用して、代表ＵＥから他方のＵＥ１００に対してＤ２Ｄリソース割り当てパターンを通知してもよい。

（３）割り当てパターン決定方法
図１１は、第１実施形態に係るＤ２Ｄリソース割り当てパターンの決定方法を説明するための図である。

図１１に示すように、周波数方向については、ＵＥ１００は、リソースブロック番号（ＮＲＢ）及びＲＮＴＩにより、Ｄ２Ｄ通信に使用するリソースブロック（周波数リソース）を決定する。ＵＥ１００は、例えば「NRB mod RNTI = 0」を満たすリソースブロック番号（ＮＲＢ）のリソースブロックをＤ２Ｄ通信に使用する。但し、Ｄ２Ｄ通信に使用可能なリソースブロックの範囲（周波数帯）が限定されている場合には、当該限定された範囲内で、Ｄ２Ｄ通信に使用するリソースブロックを決定する。

時間方向については、ＵＥ１００は、サブフレーム番号（ＮＳＦ）及びＲＮＴＩにより、Ｄ２Ｄ通信に使用するサブフレーム（時間リソース）を決定する。ＵＥ１００は、例えば「NSF mod RNTI = 0」を満たすサブフレーム番号（ＮＳＦ）のサブフレームをＤ２Ｄ通信に使用する。なお、サブフレーム単位に代えて無線フレーム単位（システムフレーム単位）の割り当てを行ってもよい。この場合、サブフレーム番号（ＮＳＦ）に代えて無線フレーム番号（システムフレーム番号）を使用する。

図１１では、周波数方向及び時間方向の両方において、上述した決定方法を「ＲＮＴＩ＝２」及び「ＲＮＴＩ＝３」に適用した場合におけるＤ２Ｄリソース割り当てパターンを示している。

「ＲＮＴＩ＝２」の場合、Ｄ２Ｄ通信に使用するリソースブロックのリソースブロック番号（ＮＲＢ）は例えば「２」、「４」（及び「６」）であり、Ｄ２Ｄ通信に使用するサブフレームのサブフレーム番号（ＮＳＦ）は例えば「２」、「４」、「６」、「８」、「１０」である。

これに対し、「ＲＮＴＩ＝３」の場合、Ｄ２Ｄ通信に使用するリソースブロックのリソースブロック番号（ＮＲＢ）は例えば「３」、「６」であり、Ｄ２Ｄ通信に使用するサブフレームのサブフレーム番号（ＮＳＦ）は例えば「３」、「６」、「９」である。

なお、「NRB mod RNTI = 0」及び「NSF mod RNTI = 0」に代えて、「RNTI mod NRB= 0」及び「RNTI mod NSF = 0」としてもよい。また、Ｄ２Ｄリソース割り当てパターンのより一層のランダム化を図るために、Ｄ２Ｄグループごとに余りの値を変更（オフセットを与えるなど）してもよく、サブフレームごとにオフセット値をインクリメントしてもよい。さらに、ある程度の上限数で、算出に用いるＲＮＴＩを反復させてもよい。例えば、ネットワークから割り当てられたＲＮＴＩをそのまま算出に使用するのではなく、「RNTI mod n」により得られた値を算出に使用してもよい。

（第１実施形態のまとめ）
第１実施形態に係るＵＥ１００は、ネットワークから割り当てられた一時的な識別子（ＲＮＴＩ）に基づいて、Ｄ２Ｄ通信に使用する無線リソースが周波数方向及び／又は時間方向に分散するようにＤ２Ｄリソース割り当てパターンを決定する。よって、ＵＥ主導スケジューリングを行う場合であっても、Ｄ２ＤグループにおいてＤ２Ｄ通信に使用する無線リソースが、セルラ通信に使用する無線リソース、又は他のＤ２ＤグループにおいてＤ２Ｄ通信に使用する無線リソースと一致する状態が継続する確率を低くすることができる。従って、干渉に起因してＤ２Ｄ通信が不能になることを防止できる。

［第１実施形態の変更例］
上述した割り当てパターン決定方法に代えて、ＲＮＴＩを乱数シードとした疑似乱数系列を発生させることにより、Ｄ２Ｄリソース割り当てパターンを決定してもよい。

例えば、疑似乱数系列に含まれる値（疑似乱数出力）に対応するリソースブロック及び／又はサブフレームをＤ２Ｄ通信に使用する。Ｄ２Ｄ−ＲＮＴＩを使用する場合にはＤ２Ｄ−ＲＮＴＩをそのまま使用できる。Ｃ−ＲＮＴＩを使用する場合で、送信側及び受信側の２つのＣ−ＲＮＴＩ（C-RNTI1、C-RNTI2）が存在する場合には、乱数シードを「C-RNTI1 mod C-RNTI2」により得られた値としてもよい。

また、ネットワークからＤ２Ｄグループに対して閾値を通知し、ＲＮＴＩを乱数シードとした疑似乱数系列において閾値を超える値（疑似乱数出力）に対応するリソースブロック及び／又はサブフレームのみをＤ２Ｄ通信に使用してもよい。この場合、ネットワークは、閾値を調整することでＤ２Ｄ通信における送信頻度を調整できる。閾値の通知は、システム情報によるブロードキャストであってもよく、個別ＲＲＣメッセージによるユニキャストであってもよい。ユニキャストの場合、ネットワークは、Ｄ２Ｄグループごとに異なる閾値を設定できる。

［第２実施形態］
第２実施形態について、第１実施形態との相違点を主として説明する。第２実施形態は、システム構成については第１実施形態と同様である。

上述した第１実施形態では、Ｄ２Ｄ通信における送信側ＵＥ及び受信側ＵＥの決定方法について特に触れなかったが、第２実施形態では、Ｄ２Ｄ通信における送信側ＵＥ及び受信側ＵＥの決定方法について説明する。

（第２実施形態に係る動作）
第２実施形態では、ＲＮＴＩは、Ｄ２Ｄグループに含まれるＵＥ１００ごとに異なるグループ内識別情報を含む。ＵＥ１００は、自ＵＥ１００に割り当てられたＲＮＴＩに含まれるグループ内識別情報に基づいて、Ｄ２Ｄ通信に使用する無線リソースにおいて送信を行うか受信を行うかを決定する。以下、上記ＲＮＴＩとして、Ｄ２Ｄ−ＲＮＴＩを使用する場合及びＣ−ＲＮＴＩを使用する場合のそれぞれについて説明する。

図１２は、第２実施形態に係るＤ２Ｄ−ＲＮＴＩを説明するための図である。図１２に示すように、Ｄ２Ｄ−ＲＮＴＩの下位数ビット（例えば下位４ビット）をグループ内識別情報とする。例えば003D-FFF3がＤ２Ｄ−ＲＮＴＩとして割当可能である場合、ネットワークは、上位１２ビット(003x-FFFx)をグループ識別情報（Ｄ２ＤグループＩＤ）とし、下位４ビット(xxx0-xxxF)をグループ内識別情報として、Ｄ２Ｄグループに含まれるＵＥ１００に個別に割り当てる。ネットワークは、Ｄ２Ｄグループに含まれるＵＥ１００ごとに異なるグループ内識別情報を割り当てる。なお、グループＩＤ及び／又はグループ内ＩＤのビット数は、ネットワークからＵＥ１００に通知又は報知されてもよいし、予め決定されたビット数であってもよい。

Ｄ２Ｄグループに含まれる各ＵＥ１００は、自ＵＥ１００に割り当てられたグループ内識別情報(IDD2DUE)と、Ｄ２Ｄサブフレーム番号(SFD2D)と、のＭＯＤ演算により、当該サブフレームにおいて送信を行うか受信を行うかを決定する。例えば「SFD2D mod IDD2DUE= 0」を満たす場合に、自ＵＥ１００が送信側ＵＥであるとして送信を行う。そうでなければ、自ＵＥ１００が受信側ＵＥであるとして受信を行う。

Ｄ２Ｄサブフレーム番号(SFD2D)は、「SFD2D = SFsystem mod IDD2DUE_max」により定められる。ここで、「SFsystem」はシステムサブフレーム番号である。「IDD2DUE_max」は、当該Ｄ２Ｄグループのグループ内識別情報(IDD2DUE)の最大数（すなわち、Ｄ２Ｄグループ内ＵＥ数）であって、ＲＲＣメッセージなどによりネットワークから通知される。

図１３は、第２実施形態に係るＣ−ＲＮＴＩを説明するための図である。図１３に示すように、Ｃ−ＲＮＴＩの下位数ビット（例えば下位４ビット）をグループ内識別情報(IDD2DUE)とする。ネットワークは、Ｄ２Ｄグループに含まれるＵＥ１００ごとに異なるグループ内識別情報を割り当てる。

グループ内識別情報(IDD2DUE)は、1、2、…と、１からインクリメントして割り当てる規則が望ましいが、時間方向の送信ランダマイズのために当該規則以外の規則であってもよい。

図１４は、第２実施形態に係るＤ２Ｄ送受信割り当ての具体例を説明するための図である。

図１４に示すように、グループ内識別情報(IDD2DUE)として「１」が割り当てられたＵＥ１００と、グループ内識別情報(IDD2DUE)として「２」が割り当てられたＵＥ１００と、からなるＤ２ＤグループにおいてＤ２Ｄ通信を行う。この場合、Ｄ２Ｄグループ内ＵＥ数を示す「IDD2DUE_max」は「２」である。

Ｄ２Ｄ通信に使用するサブフレームとして、システムサブフレーム番号（SFsystem）が「１」、「２」のサブフレームが連続的に割り当てられており、システムサブフレーム番号（SFsystem）が「１」のサブフレームは、Ｄ２Ｄサブフレーム番号(SFD2D)が「１」であり、グループ内識別情報(IDD2DUE)として「１」が割り当てられたＵＥ１００が送信側ＵＥとなる。また、システムサブフレーム番号（SFsystem）が「２」のサブフレームは、Ｄ２Ｄサブフレーム番号(SFD2D)が「２」であり、グループ内識別情報(IDD2DUE)として「２」が割り当てられたＵＥ１００が送信側ＵＥとなる。また、Ｄ２Ｄ通信に使用するサブフレームとして、システムサブフレーム番号（SFsystem）が「４」、「５」、「６」、「７」のサブフレームが連続的に割り当てられている。

なお、第２実施形態では、サブフレーム単位でのＤ２Ｄ送受信割り当てについて説明したが、サブフレーム単位ではなくスロット単位の割り当てを行ってもよい。

（第２実施形態のまとめ）
第２実施形態では、ＲＮＴＩは、Ｄ２Ｄグループに含まれるＵＥ１００ごとに異なるグループ内識別情報を含む。ＵＥ１００は、自ＵＥ１００に割り当てられたＲＮＴＩに含まれるグループ内識別情報に基づいて、Ｄ２Ｄ通信に使用する無線リソースにおいて送信を行うか受信を行うかを決定する。よって、Ｄ２Ｄ通信における送信側ＵＥ及び受信側ＵＥを適切に決定できる。

［第３実施形態］
第３実施形態について、第１実施形態及び第２実施形態との相違点を主として説明する。第３実施形態は、システム構成については第１実施形態と同様である。

上述した第１実施形態及び第２実施形態では、Ｄ２Ｄグループの詳細について特に触れなかったが、第３実施形態では、Ｄ２Ｄグループの詳細について説明する。

Ｄ２Ｄグループは、ＵＥ間同期がとられた複数のＵＥ１００からなるグループである。以下において、このようなＤ２Ｄグループを「クラスタ」という。同期の中心となるクラスタヘッドに同期した複数のＵＥ１００により１つのクラスタが構成される。この場合、クラスタを識別するためのＤ２Ｄ−ＲＮＴＩがネットワークからクラスタに対して割り当てられるため、ＵＥ１００は、そのようなＤ２Ｄ−ＲＮＴＩに基づいてＤ２Ｄリソース割り当てパターンを決定してもよい。

或いは、Ｄ２Ｄグループは、ＵＥ間同期がとられており、かつ、Ｄ２Ｄ通信によりデータを送受信する複数のＵＥ１００からなるグループである。以下において、このようなＤ２Ｄグループを「通信グループ」という。通信グループは、クラスタ内における任意のＵＥの組であって、かつユーザデータの送受信を行う送信・受信ＵＥの組である。この場合、通信グループを識別するためのＤ２Ｄ−ＲＮＴＩがネットワークから通信グループに対して割り当てられるため、ＵＥ１００は、そのようなＤ２Ｄ−ＲＮＴＩに基づいてＤ２Ｄリソース割り当てパターンを決定してもよい。

さらに、Ｄ２Ｄ通信によりデータ（ユーザデータ）を送受信するためのデータ配信方式として、複数のデータ配信方式が規定される。複数のデータ配信方式は、ユニキャスト（１対１）配信、グループキャスト（１対特定多数）配信、及びブロードキャスト（１対不特定多数）配信のうち、少なくとも２つである。通信グループは、データ配信方式ごとに設定される。この場合、ユニキャスト配信を行う通信グループ、及びグループキャスト配信を行う通信グループのそれぞれにネットワークからＤ２Ｄ−ＲＮＴＩが割り当てられるため、ＵＥ１００は、そのようなＤ２Ｄ−ＲＮＴＩに基づいてＤ２Ｄリソース割り当てパターンを決定してもよい。

ここで、データ配信方式ごとに設定された複数の通信グループにＵＥ１００が属する場合に、ＵＥ１００には、複数の通信グループに対応する複数のＤ２Ｄ−ＲＮＴＩが割り当てられる。ＵＥ１００は、複数のＤ２Ｄ−ＲＮＴＩに基づいて、Ｄ２Ｄリソース割り当てパターンを複数の通信グループのそれぞれについて決定する。よって、ＵＥ１００は、通信グループごとのＤ２Ｄ−ＲＮＴＩに基づいて、通信グループごとに異なるＤ２Ｄリソース割り当てパターンを決定できる。具体的には、第１実施形態で説明したように、Ｄ２Ｄ通信に使用する無線リソースが周波数方向及び／又は時間方向に分散するようにＤ２Ｄリソース割り当てパターンを決定する。

［第４実施形態］
第４実施形態について、第１から第３実施形態との相違点を主として説明する。第１から第３実施形態では、ネットワークから割り当てられた一時的な識別子に基づいて、Ｄ２Ｄリソース割り当てパターンを決定することによって、干渉に起因してＤ２Ｄ通信が不能になることを防止している。一方、第４実施形態では、Ｄ２Ｄ通信に使用する無線リソースに対するスキャンの結果に応じて、Ｄ２Ｄ通信用の制御信号の送信に用いる無線リソース（対象小領域）を選択することによって、干渉に起因してＤ２Ｄ通信が不能になることを防止する。以下に、詳細を説明する。

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）では、リリース１２以降の新機能として、端末間（Ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ Ｄｅｖｉｃｅ：Ｄ２Ｄ）近傍サービスの導入が検討されている。

Ｄ２Ｄ近傍サービス（Ｄ２Ｄ ＰｒｏＳｅ）は、同期がとられた複数のユーザ端末からなる同期クラスタ内で、ネットワークを介さない直接的な通信を可能とするサービスである。Ｄ２Ｄ近傍サービスは、近傍端末を発見するための発見処理（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）と、直接的な通信を行う通信処理（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）と、を含む。

ところで、ＵＥは、近傍ＵＥの発見に用いられる発見信号を送信する。また、ＵＥは、Ｄ２Ｄ通信データの送信に用いられる時間・周波数リソース（以下、データリソースと適宜称する）を決定した場合、決定したデータリソースを周囲のＵＥに知らせるために、決定したデータリソースの位置を示す制御信号（いわゆるＳＡ：Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ）を送信することが想定される。

ここで、ＵＥが、このようなＤ２Ｄ制御信号を送信するための時間・周波数リソースをランダムに選択すると仮定する。この場合、ＵＥと他のＵＥとが同一の時間・周波数リソースを選択することによって、ＵＥと他のＵＥのそれぞれが送信したＤ２Ｄ制御信号が互いに衝突する可能性がある。すなわち、ＵＥ主導スケジューリングでは、ＵＥがＤ２Ｄ通信に使用する無線リソースが、他のＵＥがＤ２Ｄ通信に使用する無線リソースと一致し得る。その結果、Ｄ２Ｄ制御信号が受信できない虞がある。

図９を例に説明すると、例えば、ＵＥ１００−１からのＤ２Ｄ制御信号の送信に使用される無線リソースと、ＵＥ１００−４からのＤ２Ｄ制御信号の送信に使用される無線リソースとが一致し得る。そのような無線リソースが一致する状態が継続すると、干渉に起因してＤ２Ｄ通信が不能になる虞がある。

そこで、第４実施形態では、ＵＥ１００は、時間方向に周期的に設けられる複数のＤ２Ｄ制御リソース領域のそれぞれに含まれる複数の小領域に対するスキャンの結果に応じて、Ｄ２Ｄ制御信号の送信に用いる対象小領域を選択する。これにより、ＵＥ主導スケジューリングを行う場合であっても、ＵＥ１００は、スキャンの結果によって、他のＵＥ１００が発見信号を送信しているか否かを把握できるため、発見信号の衝突を低減可能である。その結果、干渉に起因してＤ２Ｄ通信が不能になることを防止できる。

以下において、第４実施形態に係るＵＥ１００は、発見信号用のＤｉｓｃｏｖｅｒｙ領域の無線リソース（時間・周波数リソース）を使用して発見信号を送信するケースについて説明する。

（第４実施形態に係るＵＥ１００の動作）
第４実施形態に係るＵＥ１００の動作について説明する。なお、他の動作と異なる部分を中心に説明し、同様の部分は、説明を適宜省略する。

（１）対象小領域の選択
対象小領域の選択について図１５から図２２を用いて説明する。図１５は、本実施形態に係る移動通信システムにおける無線フレームの構成図である。

図１５に示すように、複数のＤｉｓｃｏｖｅｒｙ領域が時間軸方向に周期的に設けられている。例えば、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ領域は、１［ｓ］周期で設けられている。Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ領域は、発見信号の送信に用いられる時間・周波数リソースである。

ＵＥ１００は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ領域を複数の小領域に分割する。ＵＥ１００は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ領域（複数の小領域）をスキャンする。複数の小領域に対するスキャンの結果に応じて、対象小領域を選択する。ＵＥ１００は、対象小領域を用いて、発見信号を送信する。ＵＥ１００は、基本的に、周期的に連続して発見信号を送信する場合、選択した対象小領域を用いて発見信号を（継続的に）送信する。

ＵＥ１００は、スキャンの結果によって、他のＵＥ１００が発見信号を送信しているか否かを把握できるため、発見信号の衝突を低減可能である。

なお、小領域のサイズ及びＤｉｓｃｏｖｅｒｙ領域における割当間隔（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ領域の周期）のそれぞれは、予め設定された値（Ｐｒｅ−ｃｏｎｆｉｇ値）であってもよいし、セル、ＵＥ１００の位置、時間、及びセルに存在するＵＥの数の変動の少なくともいずれかに応じて変わってもよい。

以下に、対象小領域の選択に関するＵＥ１００（ＵＥ１〜ＵＥ５）の動作例を説明する。

（Ａ）動作例１−１
動作例１−１を図１６及び図１７を用いて説明する。図１６は、動作例１−１を説明するための説明図である。図１７は、動作例１−１の一例を説明するためのフローチャートである。

動作例１−１において、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ領域は、周波数帯ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４に応じて分割されており、４つの小領域に分割されている。小領域は、時間に応じた３つの時間・周波数リソース（例えば、ｔ１１、ｔ１２、ｔ１３）を含む。小領域の位置は、時間に応じて変わらず、前の周期の小領域の位置に対応した位置に配置される。

まず、ＵＥ１は、ｔ１ｘにおいてＤｉｓｃｏｖｅｒｙ領域をスキャンし、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ領域（複数の小領域）の使用状況を確認する。ＵＥ１は、スキャンの結果、複数の小領域のいずれの小領域も未使用であることを検知する。ＵＥ１は、複数の小領域ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４のいずれかの小領域を対象小領域として選択する。具体的には、ＵＥ１は、未使用又は使用率が低い小領域を対象小領域として選択する。ここでは、複数の小領域のいずれの小領域も未使用であるため、ＵＥ１は、例えば、乱数によって、対象小領域を選択する。以下において、ＵＥ１が小領域ｆ１を選択したと仮定して説明を進める。

ＵＥ１は、ｔ２ｘにおいて、小領域ｆ１内の複数のリソースｔ２１、ｔ２２、ｔ２３のいずれかを選択する。ＵＥ１は、乱数によって、リソースｔ２１を選択したと仮定して説明を進める。ＵＥ１は、ｔ２１、ｆ１のリソースを用いて、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号を送信する。その後、ＵＥ１は、ｔ３ｘ、ｔ４ｘ、・・・の度に、小領域ｆ１内のリソースを選択する。

他のＵＥ１００（ＵＥ２〜ＵＥ５）もＵＥ１と同様に対象小領域を選択する。

次に、動作例１−１に係るＵＥ１００の動作の一例を、図１７を用いて説明する。

図１７に示すように、ステップＳ１０１において、ＵＥ１００は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ領域をスキャンすることによって、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ領域の使用状況を確認する。

ステップＳ１０２において、ＵＥ１００は、スキャンの結果、複数の小領域の中から使用率の一番低い小領域を選択する。

ステップＳ１０３において、ＵＥ１００は、使用率の一番低い小領域が複数あるか否かを判定する。ＵＥ１００は、使用率の一番低い小領域が複数ある場合、ステップＳ１０４の処理を実行し、そうでない場合、ステップＳ１０６の処理を実行する。

ステップＳ１０４において、ＵＥ１００は、複数の使用率の一番低い小領域から１つの小領域を選択する。

ステップＳ１０５において、ＵＥ１００は、選択した小領域を発見信号の送信に用いる小領域（対象小領域）に設定する。

一方、ステップＳ１０６において、ＵＥ１００は、使用率の一番低い小領域を発見信号の送信に用いる小領域（対象小領域）に設定する。

対象小領域を設定したＵＥ１００は、対象小領域内のリソースを選択する。ＵＥ１００は、選択したリソースを用いて、発見信号を送信する。

（Ｂ）動作例１−１の変更例１
次に、動作例１−１の変更例１について、図１８を用いて説明する。図１８は、動作例１−１の変更例１を説明するための説明図である。

上述した動作例１−１では、小領域（対象小領域）の周波数方向における位置は、時間に応じて変わらなかったが、本変更例では、小領域の周波数方向における位置が時間に応じて変わる。すなわち、小領域は、規則に従って、隣接するＤｉｓｃｏｖｅｒｙ領域どうしで異なる位置に配置される。これにより、他の無線信号に基づく干渉の影響が平均化可能となる。

図１８に示すように、小領域ａ１、ａ２、ａ３、ａ４は、前の周期の小領域の位置に応じた位置に配置される。具体的には、小領域ａ１は、ｆ１→ｆ４→ｆ３→ｆ２→ｆ１の順に配置される。他の小領域（ａ２、ａ３、ａ４）も同じ規則に従って配置される。

（Ｃ）動作例１−１の変更例２
次に、動作例１−１の変更例２について、図１９を用いて説明する。図１９は、動作例１−１の変更例２を説明するための説明図である。

本変更例では、小領域のフレーム番号（サブフレーム番号）に応じて小領域の位置が配置される。フレーム番号は、例えば、同期信号によって示される。

例えば、複数のＤｉｓｃｏｖｅｒｙ領域のそれぞれにおいて、小領域のフレーム番号に応じて小領域の配置パターンが決定される。

配置パターンは、例えば、以下の式によって、決定される。

Ｐａｔｔｅｒｎ［Ｐｃｏｕｎｔ］［４］＝｛｛ａ１，ａ２，ａ３，ａ４｝，｛ａ３，ａ４，ａ１，ａ２｝，｛ａ４，ａ３，ａ２，ａ１｝，｛ａ２，ａ１，ａ４，ａ３｝，｛ａ３，ａ４，ａ１，ａ２｝，｛ａ２，ａ３，ａ４，ａ１｝，・・・｝

ここで、配置パターン数：Ｐａｔｔｅｒｎ［ｎ］は、（ｎ ＝（Ｓｕｂｆｒａｍｅ／Ｔｐｅｒｉｏｄ） ｍｏｄ Ｐｃｏｕｎｔ）によって決定される。

Ｓｕｂｆｒａｍｅは、サブフレーム番号、Ｔｐｅｒｉｏｄは、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ領域の周期（例えば、ｔ２１−ｔ１１）、Ｐｃｏｕｎｔは、配置パターンの巡回周期を示す。なお、Ｓｕｂｆｒａｍｅの代わりに、後述するように、タイムスタンプを用いてもよい。

具体的には、図１９において、最初の周期のＤｉｓｃｏｖｅｒｙ領域では、｛ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４｝の位置に、Ｐａｔｔｅｒｎ［１］の｛ａ１，ａ２，ａ３，ａ４｝が配置され、次の周期のＤｉｓｃｏｖｅｒｙ領域では、｛ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４｝の位置に、Ｐａｔｔｅｒｎ［２］の｛ａ３，ａ４，ａ１，ａ２｝が配置される。以下、同様に、｛ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４｝の位置に、サブフレーム番号に応じた配置パターンに従って、小領域の位置が決定される。

（Ｄ）動作例１−２
次に、動作例１−２について、図２０を用いて説明する。図２０は、動作例１−２を説明するための説明図である。

動作例１−２では、ＵＥ１００は、複数の小領域のそれぞれの選択確率に基づいて、対象小領域を選択する。

具体的には、ＵＥ１００は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ領域をスキャンすることによって、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ領域の使用状況を確認する。ＵＥ１００は、スキャンの結果、複数の小領域のそれぞれの使用率に応じた選択確率を算出する。具体的には、ＵＥ１００は、未使用又は使用率が低い小領域の選択確率を高くし、使用率が高い小領域の選択確率を低く設定する。これにより、ＵＥ１００は、未使用又は使用率が低い小領域を使用率が高い小領域よりも優先的に対象小領域として選択できる。

ＵＥ１００は、選択確率が反映された乱数値に基づいて、対象小領域を選択する。

例えば、図２０に示すように、ＵＥ１は、複数の小領域のいずれも未使用であるため、小領域ｆ１〜ｆ４のそれぞれの選択確率は、２５％である。次の周期では、ＵＥ１が小領域ｆ１を使用しているため、ＵＥ２は、小領域ｆ１の選択確率を１８％に設定し、他の小領域ｆ２〜ｆ３の選択確率を２７．３％に設定する。

図２０に示すように、他のＵＥ１００（ＵＥ３〜ＵＥ５）も同様に、小領域の使用率に応じた選択確率を算出し、選択確率に基づいて、対象小領域を選択する。これにより、未使用の小領域が対象小領域として選択される可能性が高くなるため、発見信号の衝突を低減可能である。

（Ｅ）動作例１−３
次に、動作例１−３について、図２１及び図２２を用いて説明する。図２１は、動作例１−３を説明するための説明図である。図２２は、動作例１−３の一例を説明するためのフローチャートである。

動作例１−１では、小領域が複数のリソースを含んでいたが、動作例１−３では、小領域が１つのリソース（時間・周波数リソース）によって構成される。

図２１に示すように、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ領域は、１つのリソースが小領域となるように、分割され、９つの小領域（リソース）に分割されている。この場合、ＵＥ１００は、以下の動作を実行できる。

図２２において、ステップＳ２０１は、ＵＥ１００は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ領域をスキャンすることによって、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ領域の使用状況を確認する。

ステップＳ２０２において、ＵＥ１００は、スキャンの結果、複数のリソース（小領域）の中に未使用のリソースがあるか否かを判定する。ＵＥ１００は、未使用のリソースがないと判定した場合、ステップＳ２０３の処理を実行し、そうでない場合、ステップＳ２０４の処理を実行する。

ステップＳ２０３において、ＵＥ１００は、未使用リソースを再確認するための時刻を設定し、処理を終了する。

一方、ステップＳ２０４において、ＵＥ１００は、未使用のリソースから１つのリソースを選択する。

ステップＳ２０５において、ＵＥ１００は、発見信号を送信するためのＤｉｓｃｏｖｅｒｙ送信リソース（対象小領域）として選択されたリソースを設定する。

ＵＥ１００は、選択されたリソースを用いて発見信号を送信する。図２１に示すように、ＵＥ１００（例えば、ＵＥ１）は、周期的に連続して発見信号を送信する場合、前の周期の選択されたリソースの位置に応じた次の周期のリソースを用いて、発見信号を送信する。

なお、本動作例において、動作例１−１の変更例２を適用する場合、リソース（小領域）は、リソースの周波数帯及び／又はリソースのタイムスタンプに応じてリソースの位置が配置される。

（２）対象小領域の再選択
次に、対象小領域の再選択について、図２３から図２６を用いて説明する。図２３及び図２４は、本実施形態に係る移動通信システムにおける無線フレームの構成図である。図２５及び図２６は、本実施形態に係るＵＥ１００の動作を説明するためのフローチャートである。

ＵＥ１００は、発見信号を周期的に連続して送信している場合、対象小領域（すなわち、設定された小領域）を用いて継続的に発見信号を送信する。一方で、ＵＥ１００は、発見信号を周期的に連続して送信している場合で、且つ、所定の条件が満たされた場合、対象小領域を再選択する。

例えば、図２３に示すように、ＵＥ１は、所定の条件が満たされたため、ｔ２ｘにおいて、対象小領域の再選択を行う。同様に、ＵＥ２は、ｔ４ｘにおいて、対象小領域の再選択を行う。

また、図２４に示すように、小領域が１つのリソースである場合も、ＵＥ１００は、同様に、対象小領域（リソース）の再選択を行うことができる。

所定の条件として、例えば、以下の第１から第３のいずれかの条件である。

第１に、所定の条件は、小領域（対象小領域）を選択してからの経過時間が閾値以上であるという条件である。従って、ＵＥ１００は、閾値に基づく期間間隔毎に、対象小領域を選択する。

具体的には、図２５に示すように、ステップＳ３０１において、ＵＥ１００は、対象小領域を選択してからの経過時間を計測する。

ステップＳ３０２において、ＵＥ１００は、経過時間が設定値（閾値）以上である否かを判定する。ＵＥ１００は、経過時間が設定値以上である場合、ステップＳ３０３の処理を実行し、そうでない場合、処理を終了する。

ステップＳ３０３において、ＵＥ１００は、発見信号を送信する小領域（対象小領域）の選択処理を行う。

ステップＳ３０４において、ＵＥ１００は、経過時間を初期化する。

これにより、ＵＥ１００が発見信号を送信する時間の変化により、状況が変わった場合であっても、適切に発見信号の衝突を低減可能である。

第２に、所定の条件は、ＵＥ１００の現在位置と小領域（対象小領域）を選択した地点との距離が閾値以上であるという条件である。従って、ＵＥ１００は、対象小領域の選択地点からの距離に応じて、対象小領域を選択する。

具体的には、図２６に示すように、ステップＳ４０１において、ＵＥ１００は、現在位置を計測する。次に、ＵＥ１００は、現在位置と、前回対象小領域を選択した地点である設定位置との距離を算出する。

ステップＳ４０２において、ＵＥ１００は、算出した距離が閾値以上であるか否かを判定する。ＵＥ１００は、算出した距離が設定値以上である場合、ステップＳ４０３の処理を実行し、そうでない場合、処理を終了する。

ステップＳ４０３において、ＵＥ１００は、発見信号を送信する小領域（対象小領域）の選択処理を行う。

ステップＳ４０４において、ＵＥ１００は、現在位置を設定位置に設定する。

これにより、ＵＥ１００が発見信号を送信する場所の変化により、状況が変わった場合であっても、適切に発見信号の衝突を低減可能である。

第３に、所定の条件は、複数の小領域の使用率の変化が閾値以上であるという条件である。或いは、所定の条件は、複数の小領域の使用率の増加又は減少が閾値以上であるという条件であってもよい。

ＵＥ１００は、複数の小領域のうち、スキャン可能な小領域をスキャンし続けることによって、監視し続ける。なお、スキャン可能な小領域は、ＵＥ１００が発見信号を送信している時間以外の時間に配置される小領域である。すなわち、スキャン可能な小領域は、対象小領域と同じ時間位置に配置されていない小領域である。

ＵＥ１００は、監視の結果、複数の小領域の使用率の変化が閾値以上である場合、対象小領域の選択を開始する。具体的には、ＵＥ１００は、基準値と現在の複数の小領域の使用率（例えば、平均値）とを比較して算出された変化値が閾値以上であるか判定する。

なお、ＵＥ１００は、複数の小領域の使用率の変化を算出するため、監視の結果に基づいて複数の小領域の使用率を基準値に設定する。

これにより、ＵＥ１００は、小領域の使用率が平均化されるため、適切に発見信号の衝突を低減可能である。特に、複数の小領域の使用率が増加した場合に、この条件は、有効である。

なお、閾値は、予め設定された値（Ｐｒｅ−ｃｏｎｆｉｇ値）であってもよいし、セル、ＵＥ１００の位置、時間、及び、ＵＥ１００の密集状況（例えば、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ領域の使用状況）の少なくともいずれかに応じてＵＥ１００又はｅＮＢ２００に決定されてもよい。

（３）衝突通知
次に、衝突通知について、図２７から図３１を用いて説明する。図２７から図２９は、本実施形態に係る移動通信システムにおける無線フレームの構成図である。

図２７に示すように、衝突通知領域が、複数のＤｉｓｃｏｖｅｒｙ領域のそれぞれの後に周期的に設けられている。衝突通知領域は、衝突通知の送信に用いられる時間・周波数リソースである。

衝突通知は、発見信号が衝突したことを示す情報である。Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ領域をスキャンしたＵＥ１００が、復号不能な無線信号を受信した場合、発見信号が衝突したと判定し、衝突通知を送信する。

なお、図２７では、１つの小領域に対して、衝突通知を送信するための１つのリソースが配置されているが、複数の小領域に対して、衝突通知を送信するための１つのリソースが配置されていてもよい。この場合、衝突通知を送信するＵＥ１００は、発見信号を送信したＵＥ１００に対して分離的に指示するような信号（例えば、コード符号化された信号）を使用して、衝突通知を送信してもよい。

例えば、図２８において、ＵＥ５とＵＥ８とが他のＵＥの近くに移動してきたと仮定して説明する。

ＵＥ１００は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ領域（ｔ２ｘ）をスキャンし、衝突通知（ｃ２１、ｃ２２、ｃ２３）を送信する。小領域（ｆ１、ｔ２ｘ）を用いて、発見信号を送信していた各ＵＥ（ＵＥ１、ＵＥ４、ＵＥ５、ＵＥ８）は、次のＤｉｓｃｏｖｅｒｙ領域（ｔ３ｘ）をスキャンし、使用状況を確認する。各ＵＥ（ＵＥ１、ＵＥ４、ＵＥ５、ＵＥ８）は、複数の小領域（ｆ１、ｆ４）の使用率が低いと判定し、複数の小領域（ｆ１、ｆ４）の中から対象小領域を選択する。

また、図２９に示すように、小領域が１つのリソースである場合も、各ＵＥ（ＵＥ６、ＵＥ７）は、衝突通知によって対象小領域（リソース）の再選択を行うことができる。

次に、衝突通知に関するＵＥ１００の動作の一例を、図３０及び図３１を用いて説明する。図３０は、本実施形態に係るＵＥ１００の衝突通知の送信動作を説明するためのフローチャートである。図３１は、本実施形態に係るＵＥ１００の衝突通知の受信動作を説明するためのフローチャートである。

まず、衝突通知を送信するＵＥ１００の動作について説明する。

図３０に示すように、ステップＳ５０１において、ＵＥ１００は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ領域のスキャンを行い、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ領域を監視する。

ステップＳ５０２において、ＵＥ１００は、衝突を検知したか否かを判定する。具体的には、ＵＥ１００は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ領域のスキャンによって受信電力を検知したにもかかわらず、復号不能な無線信号を受信した場合、発見信号の衝突を検知したと判定する。ＵＥ１００は、発見信号の衝突を検知した場合、ステップＳ５０３の処理を実行し、そうでない場合、処理を終了する。

ステップＳ５０３において、ＵＥ１００は、衝突を検知したリソース（小領域）に対応する衝突通知領域内のリソースを用いて、衝突通知を送信する。

次に、衝突通知を受信するＵＥ１００の動作について説明する。

図３１に示すように、ステップＳ６０１において、ＵＥ１００は、衝突通知領域のスキャンを行い、衝突通知領域を監視する。ＵＥ１００は、ＵＥ１００自身が送信した発見信号に対応する衝突通知領域内のリソースのみを監視してもよい。

ステップＳ６０２において、ＵＥ１００は、衝突通知を検知したか否かを判定する。ＵＥ１００は、衝突通知を検知した場合、ステップＳ６０３の処理を実行し、そうでない場合、処理を終了する。

ステップＳ６０３において、ＵＥ１００は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙリソース（対象小領域）の再選択を行うか否かの判定を行う。すなわち、ＵＥ１００は、再選択を行うか否かの検討を行う。例えば、ＵＥ１００は、ＵＥ１００自身が送信した発見信号に対応する衝突通知領域内のリソースを用いて、衝突通知が送信されていない場合、再選択不要と判定する。或いは、ＵＥ１００は、乱数値に基づいて、再選択を行うか否かを判定してもよい。

ステップＳ６０４において、ＵＥ１００は、再選択が必要か否かを判定する。ＵＥ１００は、再選択が必要であると判定した場合ステップＳ６０５の処理を実行し、そうでない場合、処理を終了する。

ステップＳ６０５において、ＵＥ１００は、対象小領域の再選択処理を実行する。

なお、ＵＥ１００は、動作例１−２のように、選択確率に基づいて、対象小領域を選択する場合、選択していた小領域の選択確率を下げる処理を行ってもよい。

以上のように、衝突通知によって、対象小領域の再選択が促されるため、発見信号の衝突を低減できる。

［その他の実施形態］
その他の実施形態に係るＵＥ１００は、自ＵＥ１００のユーザに割り当てられた加入者識別子に基づいて、Ｄ２Ｄ通信に使用する無線リソースが周波数方向及び／又は時間方向に分散するようにＤ２Ｄリソース割り当てパターンを決定する。すなわち、その他の実施形態では、上述した第１から第３実施形態に係るＲＮＴＩに代えて、加入者識別子を使用して、Ｄ２Ｄリソース割り当てパターンを決定する。加入者識別子は、例えばＵＥ１００に装着されるＳＩＭ（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ ｉｄｅｎｔｉｔｙ ｍｏｄｕｌｅ）に格納されているＩＭＳＩ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）である。

また、上述したＤ２Ｄリソース割り当てパターンは、周波数／時間方向の割り当てパターンであったが、送信電力及び／又は送信指向性パターンを含めてもよく、これらの組み合わせであってもよい。送信電力及び／又は送信指向性パターンを分散させることにより、受信端から見た場合に、希望波電力と干渉電力の比（SIR）がランダマイズされる為、全く通信できないＵＥを削減する効果が得られる。

さらに、上述した第１から第３実施形態では、ネットワーク（ｅＮＢ２００）がＵＥ１００に対してＲＮＴＩを割り当てていたが、ＵＥ１００がＲＮＴＩを割り当ててもよい。例えば、クラスタヘッドとなったＵＥ１００が、他のＵＥ１００にＲＮＴＩを割り当てる。このような方法は、特にサービスエリア外（out of coverage）でＤ２Ｄ通信を行う場合に有効である。

上述した第４実施形態では、Ｄ２Ｄ制御信号として発見信号を例に説明したが、これに限られない。

Ｄ２Ｄ通信データの送信に用いられるデータリソースの位置を示す制御信号（ＳＡ：Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ）に対しても同様に本発明を適用することができる。また、Ｄ２Ｄ制御信号は、Ｄ２Ｄ通信のための同期の確立に用いられる同期信号（Ｄ２ＤＳＳ）であってもよい。

また、複数のリソースを含む小領域は、時間軸方向（横型）に分割されていたが、周波数軸方向（縦型）に分割されてもよい。

また、上述した第４実施形態において、各動作例は、適宜組み合わせて実施されてもよい。

上述した各実施形態では、セルラ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を適用してもよい。
［付記］
（１）導入
以下のワーキングアサンプションが同意されている。

・発見メッセージ送信リソース設定は、複数のサブフレーム及びＤｉｓｃｏｖｅｒｙ周期から成る。

−Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙサブフレームの数及びＤｉｓｃｏｖｅｒｙ周期は、少なくともカバレッジ内である場合、半静的に設定されている。

−個々の発見メッセージ送信リソースは、ＣＤＭでない。

−全ての個々の発見メッセージ送信リソースは、同じサイズである。

・発見のためのリソース割り当てを考慮する場合におけるＲＲＣアイドルＵＥ１００の消費電力は、検討を行う。

ここでは、Ｔｙｐｅ１方式の発見送信のためのＤ２Ｄリソース選択について説明する。

（２）Ｔｙｐｅ１方式の発見のためのリソース選択
Ｄ２Ｄ発見リソースは、周期的に割り当てられる。図１５は、Ｄ２Ｄ発見リソースの例である。Ｔｙｐｅ１方式の発見は、発見される意図を有するＵＥ１００が、その発見信号を送信するためのリソースを選択する非ＵＥ固有方式である。

最もシンプルなアプローチは、ランダムにリソースを選択することである。しかしながら、ランダム選択リソース方式は、衝突の可能性が相対的に高い可能性がある。衝突可能性を低減するために、サブセット分割ランダムリソース選択スキームを一例として提案する。

（３）サブセット分割ランダムリソース選択
このセクションでは、サブセット分割ランダムリソース選択スキームを説明する。

基本的な概念は、以下の通りである。

・発見信号を送信する意図を有するＵＥ１００は、発見信号を送信する前に、潜在的な発見信号リソース（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ領域）をスキャンしなければならない。

・例えば、図９に示されるように、発見信号リソースは、Ｎの数のサブセット（小領域）にさらに分割される。各サブセットは、Ｘの数の周波数帯とＹの数のサブフレームとからなる。今回のケースでは、異なる周波数サブバンド（周波数分割）が、サブセットを形成するために用いられる。他のアプローチでは、サブフレーム（時間分割）のグループ又は時間及び周波数分割の両方の組み合わせを用いることができる。

・ＵＥ１００は、以下の規則に従わなければならない。

規則１：ＵＥがスキャンして、他の発見信号を検出できない場合、自身の発見信号の送信のためのサブセットをランダムに選択できる。ＵＥ１００は、選択されたサブセット内のリソースで送信できる。ＵＥ１００は、その後に続く発見サブフレーム内で、同じサブセットを選択する。

規則２：ＵＥ１００は、スキャンして、他の発見信号を検出した場合、ＵＥ１００は、当該発見信号のために関連付けられたサブセットの使用を避けなければならない。ＵＥ１００は、そのサブセット内で発見信号が存在しないサブセットを選択する。

規則３：ＵＥ１００がスキャンし、他の発見信号によって全てのサブセットが占有されていることが分かった場合、サブセット内で存在する発見信号の数が最も少ないサブセットを選択する。

規則４：所定の時間周期Ｔの後、全ての発見信号がリセットされ、上記処理が繰り返される。

上記規則を用いた例を図３２に示す。チャネルが４つのサブセットに分割されていると仮定する。各サブセットは、Ｄ２Ｄ発見リソース内で、４つの周波数帯幅及び３つのサブフレーム長である。上記規則が適用されて場合、ＵＥ１００（ＵＥ１からＵＥ６）は、以下に従って、自身のＤ２Ｄ送信リソース（対象小領域）を選択する。

１）ＵＥ１は、サブセットをスキャンし、他のＵＥがサブセット１で発見信号を送信していないので、サブセット１を選択する。ＵＥ１は、発見信号のためのリソースを選択する最初のＵＥなので、サブセット２、サブセット３及びサブセット４を選択できたことに留意すべきである。

２）その後、ＵＥ２は、全てのサブセットをスキャンし、取られているサブセット１が分かる。ＵＥ２は、各サブセット２、３、４のいずれかを選択することが許されている。ＵＥ２は、サブセット２を選択する。ＵＥ３及びＵＥ４は、ＵＥ２と同じ手順に従う。

３）ＵＥ１、ＵＥ２、ＵＥ３及びＵＲ４は、４つの全てのサブセットのそれぞれを占有している。その後、ＵＥ５は、全てのサブセットをスキャンし、全てのサブセットで発見信号の送信が同じ数であるため、サブセット３を選択する。ＵＥ５は、サブセット１、サブセット２、サブセット３及びサブセット４のいずれかを選択できていた。

４）（図で示されていない）ＵＥ６は、サブセット４は、発見信号の送信数が最も少ないサブセットではないため、サブセット３を除く任意のサブセットを選択できる。

（４）ランダムと提案する選択との比較
ランダムリソース選択スキームと上記サブセット分割ランダムリソース選択スキームとを比較するための簡単なシミュレーションを実行した。シミュレーションの前提は、アペンディックスＡで説明する。

図３３に示すように、サブセット分割ランダムリソース選択スキームは、ランダム選択スキームよりも良好に機能する。２５０のＵＥ１００のケースでは、約５％の性能向上が示された。また、図３３は、発見されるべきＵＥの数が増加するにつれて、両方のスキームの性能が悪化することを示す。

衝突の可能性を減少し、発見可能なＵＥの数が増加するために、Ｄ２Ｄ Ｔｙｐｅ１方式の発見のために、サブセット分割ランダムリソース選択スキームのような衝突減少アルゴリズムが考慮されなければならないと結論する。

提案：衝突可能性を減少し、発見可能なＵＥの数を増加するために、Ｄ２Ｄ Ｔｙｐｅ１方式の発見のために、衝突減少アルゴリズム、例えば、サブセット分割ランダムリソース選択スキームが、考慮されるべきである。

（５）結論
Ｄ２Ｄ Ｔｙｐｅ１方式の発見のために、２つの基本的なリソース選択スキームが検討された。上記分析に基づいて、以下が提案される。

提案：衝突可能性を減少し、発見可能なＵＥの数を増加するために、Ｄ２Ｄ Ｔｙｐｅ１方式の発見のために、衝突減少アルゴリズム、例えば、サブセット分割ランダムリソース選択スキームが、考慮されるべきである。

（６）アペンディックスＡ：シミュレーションの前提
１）発見リソースは、２ＲＢペアからなる。

２）Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ周期ごとの発見リソースのサイズは、２５＊１０リソースである。

３）ＵＥ１００は、そのリソースにおいて衝突が生じた場合、いずれのＵＥ１００も発見できない。これは、ＵＥ１００の距離は考慮しないことを意味する。

４）発見されたＵＥの数は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ周期ごとに平均化される。

なお、日本国特許出願第２０１３−１７６５０４号（２０１３年８月２８日出願）及び米国仮出願第６１／９３４４１３号（２０１４年１月３１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。

以上のように、本発明に係るユーザ端末及び移動通信システムは、ネットワークの負荷を削減しつつ、干渉に起因してＤ２Ｄ通信が不能になることを防止できるため、移動通信分野において有用である。

Claims (4)

1. ネットワークを介さない直接的な通信を可能とする近傍サービスをサポートする移動通信システムに用いられる通信方法であって、
   前記移動通信システムに含まれる無線端末が、前記近傍サービスのために設けられる無線リソース領域に含まれる複数の小領域に対してスキャンするステップと、
   前記無線端末が、前記無線端末の現在位置を取得するステップと、
   前記無線端末が、前記複数の小領域に対するスキャンの結果と前記無線端末の現在位置とに基づいて、前記複数の小領域の中から、前記無線端末が前記直接的な通信に関する信号の送信に用いる対象小領域を選択するステップと、
   前記無線端末が、前記選択された対象小領域内の無線リソースを用いて前記信号を送信するステップと、
   前記無線端末が、前記対象小領域を選択してからの経過時間が閾値以上である場合、対象小領域を再選択するステップと、を有する、
   通信方法。
2. ネットワークを介さない直接的な通信を可能とする近傍サービスをサポートする移動通信システムに含まれる無線端末であって、
   制御部を備え、前記制御部は、
   前記近傍サービスのために設けられる無線リソース領域に含まれる複数の小領域に対してスキャンし、
   前記無線端末の現在位置を取得し、
   前記複数の小領域に対するスキャンの結果と前記無線端末の現在位置とに基づいて、前記複数の小領域の中から、前記直接的な通信に関する信号の送信に用いる対象小領域を選択し、
   前記選択された対象小領域内の無線リソースを用いて前記信号を送信し、
   前記対象小領域を選択してからの経過時間が閾値以上である場合、対象小領域を再選択する、
   無線端末。
3. ネットワークを介さない直接的な通信を可能とする近傍サービスをサポートする移動通信システムに含まれる無線端末を制御するプロセッサであって、
   前記近傍サービスのために設けられる無線リソース領域に含まれる複数の小領域に対してスキャンし、
   前記無線端末の現在位置を取得し、
   前記複数の小領域に対するスキャンの結果と前記無線端末の現在位置とに基づいて、前記複数の小領域の中から、前記直接的な通信に関する信号の送信に用いる対象小領域を選択し、 前記選択された対象小領域内の無線リソースを用いて前記信号を送信し、
   前記対象小領域を選択してからの経過時間が閾値以上である場合、対象小領域を再選択する、
   プロセッサ。
4. 前記無線端末が、前記選択された対象小領域内の無線リソースを示す情報を前記直接的な通信を介して他の無線端末に送信するステップを更に有する請求項１に記載の通信方法。

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